A apresentação está carregando. Por favor, espere

A apresentação está carregando. Por favor, espere

Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Isomerização cis-trans Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)

Apresentações semelhantes


Apresentação em tema: "Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Isomerização cis-trans Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)"— Transcrição da apresentação:

1 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Isomerização cis-trans Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)

2 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Os isómeros cis-trans dos alcenos têm propriedades físicas diferentes, podendo também diferir nas suas propriedades químicas. O isómero trans é, no geral, termodinamicamente mais estável que o cis, apresenta menor polaridade e menor ponto de ebulição. Cis-buteno Trans-buteno E 4,18 kJ / mol p.e. = 4 ºC p.e. = 1 ºC = 0,4 D = 0 D

3 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans O isómero trans é, no geral, mais facilmente empacotável no estado sólido, apresentando maior ponto de fusão (maior dificuldade para separar as moléculas no cristal). TransCis Me-CH=CH-Me ºC ºC Cl-CH=CH-Cl - 50 ºC - 80 ºC C 2 H 5 -CH=CH-C 2 H ºC ºC Br-CH=CH-Br - 6ºC - 53 ºC

4 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans A diferença de estabilidade aumenta com o aumento do tamanho dos substituintes dos carbonos da ligação dupla: CH 3 -CH=CH-CH 3 (CH 3 ) 3 C-CH=CH-C(CH 3 ) 3 CH 3 CH 2 -CH=CH-CH 2 CH 3 (E cis -E trans ) / kJ mol -1 4,2 6,7 38,9 C=C

5 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Em certos casos, as propriedades químicas dos isómeros cis e trans podem também ser diferentes, como nos ácidos maleíco e fumárico: A 150 ºC perde água e dá o anidrido correspondente A. maléico A. fumárico É cerca de 10 vezes menos ácido que o isómero cis Nas mesmas condições, não reage. cis trans

6 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans A transformação de um isómero no outro (isomerização), cis trans ou trans cis, tem normalmente de passar sobre uma barreira energética apreciável... Cis Trans E... que resulta da necessidade de ruptura da ligação dupla C=C, em torno da qual não há possibilidade de rotação livre.

7 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Para que possa haver rotação em torno do eixo C–C tem de haver ruptura da ligação dupla C=C: No caso do 2-buteno, CH 3 -CH=CH-CH 3, a energia necessária para partir a ligação é de cerca de 293 kJ / mol (altura da barreira energética). A existência destas barreiras energéticas torna possível a separação dos isómeros por uso das técnicas tradicionais, como a destilação fraccionada e a cromatografia. + E

8 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans A isomerização cis-trans pode efectuar-se por acção de radicais livres e fotoquimicamente (através de estados excitados). A adição reversível de átomos de bromo e de iodo a ligações duplas produz isomerização de alcenos. Br-Br + h Br Br + Br CisTrans Via radicais livres:

9 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans E pzpz pzpz E E + E Estado excitado Quando um alceno é irradiado com luz de frequência apropriada,, absorve a energia do fotão ( E = h ) e um electrão passa da orbital para a orbital *. O alceno encontra-se, agora, num estado excitado. A geometria mais estável das moléculas nos estados excitados é diferente da geometria no estado fundamental. OM ligante OM antiligante Fotoquimicamente:

10 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans A isomerização cis-trans dos alcenos realiza-se através de um estado excitado em que os eixos das duas orbitais p são perpendiculares entre si ( = 90º). Energia do alceno = f( ) Energia do estado excitado = f( ) Cis Trans 0º 90º 180º IRRADIAÇÃO O estado excitado decai e o isómero trans, mais estável, vai sendo cada vez mais abundante. E

11 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans A isomerização cis-trans do ditizonato de mercúrio(II) é muito curiosa e realiza-se sob a acção da luz visível.. Luz visível Ausência de irradiação Ditizonato de mercúrio(II) em benzeno Isómero B, de maior energia Isómero A, mais estável AB

12 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Agora só falta ver... para crer. CLICAR

13 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Isómero A 485 nm 604 nm Isómero B (com restos de A) Espectros de visivel dos isómeros A e B do ditizonato de mercúrio (em CHCl 3 )

14 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans O isómero A (laranja) do ditizonato de mercúrio(II), por acção da luz, isomeriza e conduz ao isómero B (azul). A B Sistema igual Este isómero, menos estável, transforma-se no isómero A por um mecanismo sem intervenção da luz (térmico). Como explicar o fenómeno? Laranja Azul

15 Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Vide Alan T. Huton e David Blackburn, J. Chem. Ed.,1986, 63(10),


Carregar ppt "Carlos Corrêa – Isomerização cis-trans Isomerização cis-trans Carlos Corrêa Departamento de Química (FCUP) Centro de Investigação em Química (CIQ)"

Apresentações semelhantes


Anúncios Google