REAÇÕES ORGÂNICAS.

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1 REAÇÕES ORGÂNICAS

2 CLASSIFICAÇÃO DAS REAÇÕES ORGÂNICAS
1.1. REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO – CARACTERÍSTICA DE COMPOSTOS SATURADOS ( ALCANOS E HALETOS ORGÂNICOS) C A B X C B + A X

3 1.1.1. SUBSTITUIÇÃO EM ALCANOS ( APOLARES SOFREM CISÃO HOMOLÍTICA) SUBSTITUIÇÃO POR RADICAIS LIVRES
H H H3C C H + Cl Cl H3 C Cl + HCl H H

4 REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO
CLORAÇÃO ClCl R ¾ H HCl R ¾ Cl BROMAÇÃO R ¾ H Br ¾ Br HBr R ¾ Br NITRAÇÃO OHNO2 + R ¾ H R ¾ NO HOH SULFONAÇÃO R ¾ H HO ¾ SO3H H2O R ¾ SO3H REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO

5 SUBSTITUIÇÃO EM AROMÁTICOS
NITRAÇÃO (HNO3 = HO-NO2) H NO2 + HONO H2O ACILAÇÃO O H O C –CH3 C-CH HCl Cl

6 SUBSTITUIÇÃO EM AROMÁTICOS
ALQUILAÇÃO NO NO2 AlCl3 + Cl CH HCl H CH3

7 REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO
 1.1.   ALCANOS: Por serem apolares sofrem cisão homolítica e a reação ocorre por meio de radicais livres. EXEMPLO: Halogenação - Cloração do metano:   CH Cℓ CCℓ4 + 4HCℓ

8 1.2.HALETOS ORGÂNICOS – São polares, sofrem cisão heterolítica.
A molécula orgânica perde o elétron da ligação com o halogênio, é atacada por um reagente nucleófilo. H3C-Cl + HOH H3C-OH HCl

9 1.3.FACILIDADE DE SUBSTITUIÇÃO EM ALCANOS: 
H LIGADO A CARBONO TERCIÁRIO > H LIGADO A CARBONO SECUNDÁRIO > H LIGADO A CARBONO PRIMÁRIO

10  H3C-CH2-CH3 + Br2 H3C-CH-CH3 + HBr
> QUANTIDADE + H3C-CH2 -CH2 + HBr < QUANTIDADE

11 1.4. SUBSTITUIÇÃO NO BENZENO - O BENZENO, POR POSSUIR LIGAÇÕES PI DESLOCALIZADAS É ATACADO POR ELETRÓFILOS.   HALOGENAÇÃO: REAÇÃO COM CLORO EM PRESENÇA DE FERRO COMO CATALISADOR: H Cl + Cl-Cl HCl Fe

12 1.4.2 - NITRAÇÃO - REAÇÃO COM ÁCIDO NÍTRICO EM PRESENÇA DE ÁCIDO SULFÚRICO COMO CATALISADOR.
H NO2 + HONO H2O

13 1.4.3 - SULFONAÇÃO - REAÇÃO COM ÁCIDO SULFÚRICO EM PRESENÇA DE SO3.
H SO3H + HOHSO H2O

14 1.4.4 - ACILAÇÃO DE FRIEDEL-CRAFTS –
REAÇÃO COM CLORETO DE ACILA, EM PRESENÇA DE ALCl3. O H O C-CH3   C-CH HCl Cl +

15 A SUBSTITUIÇÃO EM DERIVADOS DO BENZENO É ORIENTADA PELO ÁTOMO OU GRUPO DE ÁTOMOS (DIFERENTE DE H ) QUE ESTÁ LIGADO AO ANEL AROMÁTICO. RADICAIS ORTO E PARA-DIRIGENTES: AMINA, HIDRÓXI, ALCÓXI (ÉTER), RADICAIS ALQUILA E HALOGÊNIOS. SÃO RADICAIS DE PRIMEIRA CLASSE OU ATIVANTES.

16 O GRUPO METIL (CH3-) É SATURADO, ORIENTA A SUBSTITUIÇÃO NO BENZENO PARA AS POSIÇÕES ORTO E PARA.
  CH CH3 2ON NO2 + 3HONO2 NO H2O

17 SOPIM SATURADO INSATURADO ORTO-PARA META
RADICAIS META-DIRIGENTES: NITRO, SULFÔNICO, CARBOXILA, ALDOXILA, CARBONILA, ÉSTER, ACILA E CIANO. SÃO RADICAIS DE SEGUNDA CLASSE OU DESATIVANTES. SOPIM SATURADO INSATURADO ORTO-PARA META

18 NO2 É INSATURADO, ORIENTA A SUBSTITUIÇÃO NO BENZENO PARA A POSIÇÃO META
NO NO2 + 2 ClCH3 H3C CH HCl

19 1.4.7 - SUBSTITUIÇÃO EM HOMÓLOGOS DO BENZENOS
(HOMÓLOGOS: DIFEREM POR UM OU MAIS GRUPOS CH2) NO ANEL: NEVE, NUVEM NOITE - EXEMPLO – Cl2 + TOLUENO:

20 CH CH3 Cl Cl + 3Cl HCl Cl

21 1. 4. 7. 2 SUBSTITUIÇÃO NA CADEIA CARBÔNICA: CALOR, CLARIDADE, CADEIA
SUBSTITUIÇÃO NA CADEIA CARBÔNICA: CALOR, CLARIDADE, CADEIA EXEMPLO Cl2 + TOLUENO: CH CH2Cl + Cl HCl

22 REAÇÕES DE ADIÇÃO A B C = C + AB C – C 2.1. - ADIÇÃO EM ALCENOS
HIDROGENAÇÃO - ETENO + H2 ( CATALISADORES: PLATINA, PALÁDIO OU NÍQUEL)  H2C = CH H H3C – CH3

23 2. 1. 3 - HALOGENAÇÃO - ADIÇÃO DE F2, Cl2, Br2 E I2 NA PRESENÇA DE LUZ
HALOGENAÇÃO - ADIÇÃO DE F2, Cl2, Br2 E I2 NA PRESENÇA DE LUZ PROPENO + Cl2: λ Cl Cl H2C=C-CH3 + Cl H2C –CH -CH3

24 H2-C=CH-CH3 + HCl H3-C-CH-CH3
HALETOS DE HIDROGÊNIO - SEGUE A REGRA DE MARKOVNIKOV - O HIDROGÊNIO DO HALETO SE LIGA AO CARBONO MAIS HIDROGENADO DA DUPLA). EXEMPLO: PROPENO + HCl: Cl H2-C=CH-CH3 + HCl H3-C-CH-CH3

25 H2C=CH-CH3 + HBr H2C-CH2-CH3
BROMETO DE HIDROGÊNIO - KHARASCH - A REAÇÃO EM PRESENÇA DE PERÓXIDOS INVERTE A REGRA DE MAKOVNIKOV- O HIDROGÊNIO LIGA-SE AO CARBONO MENOS HIDROGENADO DA DUPLA. PROPENO + HBr: H2O Br H2C=CH-CH3 + HBr H2C-CH2-CH3 Na2O2

26 ÁGUA - A ADIÇÃO DE ÁGUA EM ALCENOS OCORRE EM MEIO ÁCIDO E OBEDECE À REGRA DE MARKONIKOV. PRODUZ ÁLCOOIS. EXEMPLO: ETENO + ÁGUA: MEIO ÁCIDO H2C=CH2 + HOH H3C-CH2OH

27 1. REAÇÕES DE ADIÇÃO EM CICLANOS
1.        REAÇÕES DE ADIÇÃO EM CICLANOS. OS CICLANOS COM ATÉ 5 CARBONOS NA MOLÉCULA PODEM SOFRER REAÇÕES DE ADIÇÃO. 1.1.   TEORIA DAS TENSÕES DE BAYER - Quanto mais o ângulo entre as ligações no ciclo se afasta de 10928' mais instável ( e mais fácil de ser rompido) se torna o ciclano. Isto ocorre na ordem: ciclopropano (60), ciclobutano (90) e ciclopentano (108).

28 13.2 EXEMPLOS DE HIDROGENAÇÃO E HALOGENAÇÃO DO:
3.2.1.           CICLOPROPANO   Ni/CALOR + H H3C-CH2-CH3 Ni/CALOR + Cl Cl-CH2-CH2-CH2Cl

29 + Cl2 Cl-CH2-CH2-CH2-CH2-Cl
CICLOBUTANO   Ni/CALOR + H H3C-CH2-CH2-CH3 Ni/CALOR + Cl Cl-CH2-CH2-CH2-CH2-Cl

30 1.1.1.           CICLOPENTANO + H H3C-CH2-CH2CH2-CH3 Cl   Cl2

31 1.1.1.           CICLO-HEXANO  NÃO REAGE COM H2 – ÂNGULO 109o28’ (TODOS OS CICLANOS COM MAIS DE 6 CARBONOS) Cl + Cl2 + HCl

32 4.1. ELIMINAÇÃO INTRAMOLECULAR DE HALETOS ORGÂNICOS. PRODUZ ALCENOS É FEITA COM KOH EM MEIO ALCOÓLICO. O HIDROGÊNIO MAIS FACILMENTE ELIMINADO: C TERC MAIOR C SEC MAIOR C PRIMÁRIO, IRÁ DETERMINAR O COMPOSTO OBTIDO EM MAIOR QUANTIDADE. 4. REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO

33 EXEMPLO : 2-CLOROPROPANO PRODUZ PROPENO.
H3C-CH-CH3 + KOH KCl + HOH + H2C=CH2-CH3

34 4.2. ELIMINAÇÃO INTRAMOLECULAR DE ÁLCOOIS. PRODUZ ALCENOS. ÁCIDO SULFÚRICO COMO CATALISADOR E 170OC. EXEMPLO: ETANOL PRODUZ ETENO H OH H2SO4 H2C – CH HOH H2C=CH2 170°C

35 4. 3. ELIMINAÇÃO INTERMOLECULAR DE ÁLCOOIS. PRODUZ ÉTERES
4.3.ELIMINAÇÃO INTERMOLECULAR DE ÁLCOOIS. PRODUZ ÉTERES. PRESENÇA DE ÁCIDO SULFÚRICO E 140O C . H3C-CH2-OH H O-CH2-CH3 HOH H3C-CH2-O-CH2-CH3

36 H3C-C C-CH3 HOH + + H3C-C - O - C-CH3
4.4.ELIMINAÇÃO INTERMOLECULAR DE ÁCIDOS CARBOXÍLICOS. PRODUZ ANIDRIDOS. OCORRE NA PRESENÇA DE AGENTES DESIDRATANTES COMO ÁCIDO SULFÚRICO, PENTÓXIDO DE DIFÓSFORO OU ÁCIDO FOSFÓRICO. O O H3C-C C-CH HOH + OH HO  O O + H3C-C - O C-CH3

37 COM FORMAÇÃO DE FULIGEM
5. PRINCIPAIS REAÇÕES ORGÂNICAS ESPECÍFICAS.  COMBUSTÃO: COMBUSTÃO TOTAL  CH3-CH2-CH O CO2 +4H2O COMBUSTÃO PARCIAL CH3-CH2-CH /2 O CO + 4 H2O COM FORMAÇÃO DE FULIGEM CH3-CH2-CH O C +4 H2O

38 5.2 SALIFICAÇÃO C15H31COOH + NaOH C15H31COONa +H2O
É A REAÇÃO ENTRE UM ÁCIDO CARBOXÍLICO E UMA BASE DE ARRHENIUS. EXEMPLO: ÁCIDO PALMÍTICO E HIDRÓXIDO DE SÓDIO PRODUZ PALMITATO DE SÓDIO (SABÃO) E ÁGUA. C15H31COOH + NaOH C15H31COONa +H2O

39 5. 3. ESTERIFICAÇÃO - REAÇÃO DE FISCHER
5.3.ESTERIFICAÇÃO - REAÇÃO DE FISCHER . ÁCIDO + ÁLCOOL PRODUZ ÉSTER + ÁGUA (EQUILÍBRIO). EXEMPLO: H3C-COOH + HOCH2CH HOH +   O + H3C-C-O-CH2-CH3

40 H2C=CH-CH3 + O3 + H2O H-C=O + O=C-CH3 + H2O2 H H
5.6.OXIDAÇÃO E REDUÇÃO. OXIDAÇÃO - AÇÃO DO [O]. REDUÇÃO - AÇÃO DO [H].  5.6.1.   OZONÓLISE DE ALCENOS - SE AMBOS OS CARBONOS DA DUPLA SÃO PRIMÁRIOS OU SECUNDÁRIOS PRODUZ ALDEÍDOS. H2C=CH-CH3 + O3 + H2O H-C=O + O=C-CH3 + H2O2 H H

41  6.2.SE AMBOS OS CARBONOS QUE FAZEM PARTE DA DUPLA SÃO TERCIÁRIOS PRODUZ CETONAS.
H3C - C = C - CH2 - CH3 + O3 + H2O CH3 CH3 H3C - C = O O = C - CH2 - CH3 + H2O2 CH CH3

42  6.3.SE UM DOS CARBONOS QUE FAZ PARTE DA DUPLA LIGAÇÃO É PRIMÁRIO OU SECUNDÁRIO E O OUTRO É TERCIÁRIO:  H3C-C = CH-CH3 + O3 + H2O CH3 H3C-C = O O= CH-CH3 + H2O2

43 H2C = CH2 + 2[O] H2C – CH2 H2O/OH- OH OH
7.OXIDAÇÃO BRANDA - OCORRE COM PERMANGANATO DE POTÁSSIO EM MEIO BÁSICO. NA OXIDAÇÃO BRANDA, APENAS A LIGAÇÃO PI É ROMPIDA SENDO SUBSTITUÍDA POR LIGAÇÕES SIGMAS FEITAS COM GRUPOS -OH.  7.1. ALCENO PRODUZ DIOL VICINAL. KMnO4 H2C = CH [O] H2C – CH2 H2O/OH OH OH

44 H-C = C-H + 4[O] O = C – C = O + H H
7.2.ETINO PRODUZ ETANODIAL KMnO4/BÁSICO H-C = C-H + 4[O] O = C – C = O + H H + H2O2

45 H3C-C=C-CH3 + 4[O] H3C – C – C - CH3
 7.3. ALCINO COM TRIPLA ENTRE CARBONOS SECUNDÁRIOS PRODUZ DICETONA (DIONA). KMnO4/BÁSICO O O H3C-C=C-CH [O] H3C – C – C - CH3 + 2 H2O.

46 Básico Branda H3C-C=CH + 4[O] H3C-C-C=O + 2H2O
7.4. ALCINO COM TRIPLA ENTRE CARBONOS PRIMÁRIO E SECUNDÁRIO PRODUZ ALDEÍDO-CETONA (FUNÇÃO MISTA). KMnO4/BÁSICO O  H3C-C=CH + 4[O] H3C-C-C=O + 2H2O H Básico Branda

47 Enérgica Ácido H-C = C-H + 6 [O] 2H2CO3 2CO2 + 2H2O
8. OXIDAÇÃO ENÉRGICA - OCORRE COM PERMANGANATO DE POTÁSSIO EM MEIO ÁCIDO HÁ RUPTURA DA CADEIA.  8.1. DUPLA EM CARBONO PRIMÁRIO. PRODUZ ÁCIDO CARBÔNICO QUE SE DECOMPÕE EM ÁGUA E GÁS CARBÔNICO. H-C = C-H + 6 [O] H2CO CO2 + 2H2O Enérgica Ácido

48 H3C-HC=CH-CH3 + 4[O] 2 H3C-COOH
8.2.   DUPLA EM CARBONO SECUNDÁRIO PRODUZ ÁCIDO CARBOXÍLICO. KMnO4/H+ H3C-HC=CH-CH3 + 4[O] H3C-COOH

49 H3C – C = C - CH3 + 2[O] 2H3C - C = O CH3 CH3 CH3
8.3. DUPLA EM CARBONO TERCIÀRIO PRODUZ CETONA. KMnO4/H+ H3C – C = C - CH3 + 2[O] H3C - C = O CH3 CH CH3

50 H3C-OH + 3[O] H2O + HC=O +[O] H H-COOH H2O + CO 2
 9. OXIDAÇÃO DE ÁLCOOIS. O DICROMATO DE POTÁSSIO EM MEIO ÁCIDO É MUITO USADO NA OXIDAÇÃO BRANDA DE ÁLCOOIS.  9.1. METANOL - OXIDAÇÃO PARCIAL PRODUZ METANAL E ÁCIDO METANÓICO. A TOTAL PRODUZ GÁS CARBÔNICO E ÁGUA. H3C-OH + 3[O] H2O + HC=O +[O] H H-COOH H2O + CO 2

51  9.2.   ÁLCOOL PRIMÁRIO. PARCIAL PRODUZ ALDEÍDO E TOTAL ÁCIDO CARBOXÍLICO.
  K2Cr2O7/H+  H3C-CH2OH + [O] H2O + H3C-C=O H K2Cr2O7/H+ H3C-C=O [O] H3C-COOH

52 H3C–C–CH3 + [O] H3C–C–CH3 + H2O
9.3.   ÁLCOOL SECUNDÁRIO. A OXIDAÇÃO TOTAL PRODUZ CETONA. OH K2Cr2O7/H+ O H3C–C–CH3 + [O] H3C–C–CH3 + H2O

53 9.4. O ÁLCOOL TERCIÁRIO NÃO OXIDA
OH H3C–C–CH3 + [O] NÃO REAGE CH3

54 10. REDUÇÃO DE ÁCIDOS, ALDEÍDOS E CETONAS
10.REDUÇÃO DE ÁCIDOS, ALDEÍDOS E CETONAS. OCORRE COM ZINCO EM PRESENÇA DE ÁCIDO CLORÍDRICO. 10.1. ALDEÍDO: REDUÇÃO TOTAL PRODUZ ÁLCOOL PRIMÁRIO H3C-C=O [H] H3C-CH2-OH H

55 H3C-C=O + 2[H] H2O + H3C-C=O +2[H]
10.2. ÁCIDO CARBOXÍLICO. REDUÇÃO PARCIAL PRODUZ ALDEÍDO E TOTAL ÁLCOOL PRIMÁRIO. H3C-C=O + 2[H] H2O + H3C-C=O +2[H] OH H   H3C-CH2-OH

56 ALDEIDO ÁCIDO CARBOXÍLICO
ÁLCOOL PRIMÁRIO ALDEIDO ÁCIDO CARBOXÍLICO OXIDAÇÃO OÃÇUDER OXIDAÇÃO OÃÇUDER

57 O OH H3C-C-CH3 + 2[H] H3C-C-CH3
10.3. CETONA. REDUÇÃO TOTAL PRODUZ ÁLCOOL SECUNDÁRIO. O  OH H3C-C-CH [H] H3C-C-CH3

58 ÁLCOOL SECUNDÁRIO CETONA
OÃÇUDER OXIDAÇÃO