C A + B X C B + A X REAÇÕES ORGÂNICAS - CLASSIFICAÇÃO:

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

2 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

3 REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO HCl + R ¾ H HCl + R ¾ Cl BROMAÇÃO
CLORAÇÃO HCl 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

4 SUBSTITUIÇÃO EM AROMÁTICOS
NITRAÇÃO ACILAÇÃO

5 ALQUILAÇÃO

6 1. REAÇÕES DE SUBSTITUIÇÃO.
REAÇÕES ORGÂNICAS  1.        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:

7 1.2.HALETOS ORGÂNICOS - Por serem compostos polares, sofrem cisão heterolítica. Como a molécula orgânica perde o elétron da ligação com o halogênio, é atacada por um reagente nucleófilo. EXEMPLO: Reação com água - Monocloroetano + água. H3C-Cl + HOH H3C-OH HCl

8 1.3.FACILIDADE DE SUBSTITUIÇÃO EM ALCANOS:
 H LIGADO A C TERCIÁRIO > H LIGADO A C SECUNDÁRIO > H LIGADO A C PRIMÁRIO  EXEMPLO: Propano + bromo : produz uma quantidade maior de 2-bromopropano do que de 1- bromopropano.  H3C-CH2-CH Br H3C-CH-CH3 + HBr Br H3C-CH2 -CH2 + HBr

9 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

10 1.4.2 - NITRAÇÃO - Reação com ácido nítrico em presença de ácido sulfúrico como catalisador.

11 1.4.3 - SULFONAÇÃO - Reação com ácido sulfúrico em presença de SO3.
H + OHSO3H SO3H +HOH

12 1.4.4 - ACILAÇÃO DE FRIEDEL-CRAFTS - Reação com CLORETO DE ACILA, em presença de AlCl3.

13 ACILAÇÃO DE FRIEDEL-CRAFTS - Reação com cloreto de acila, no caso o cloreto de etanoíla, em presença de AlCl3 H C = O O CH3 C-CH HCl + Cl

14 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.   CH CH3 2ON NO2 + 3HONO2 NO H2O

15 SOPIM SATURADO INSATURADO
RADICAIS META-DIRIGENTES: NITRO, SULFÔNICO, CARBOXILA, ALDOXILA, CARBONILA, ÉSTER, ACILA E CIANO. SÃO RADICAIS DE SEGUNDA CLASSE OU DESATIVANTES. NO NO2 + 2Cl-CH3 H3C CH HCl SOPIM SATURADO INSATURADO ORTO-PARA META

16 1.4.7.1-NO ANEL: NEVE, NUVEM NOITE - EXEMPLO - Cl + tolueno:
Substituição em homólogos do benzenos ( diferem por um ou mais grupos CH2 ) NO ANEL: NEVE, NUVEM NOITE - EXEMPLO - Cl + tolueno:   CH CH3 Cl Cl + 3 Cl HCl Cl

17 NA CADEIA CALOR, CLARIDADE, CADEIA EXEMPLO Cl2 + tolueno: CH3  CH2Cl + Cl HCl

18 A B C = C + 3 AB C – C 1.1. - ADIÇÃO EM ALCENOS
1.        REAÇÕES DE ADIÇÃO. A B C = C AB C – C 1.1.   - ADIÇÃO EM ALCENOS HIDROGENAÇÃO - Eteno + H2 ( catalisadores: platina, paládio ou níquel) H2C = CH H H3C – CH3

19 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 Cl Cl H2C=C-CH3 + Cl H2C-CH-CH3

20 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

21 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: H2O2 H2C=CH-CH3 + HBr H2C-CH2-CH3 Na2O2

22 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

23 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).

24 13.2 EXEMPLOS DE HIDROGENAÇÃO E HALOGENAÇÃO DO:
           CICLOPROPANO   Ni/CALOR + H H3C-CH2-CH3 Ni/CALOR + Cl Cl-CH2-CH2-CH2Cl

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

26 1.1.1.           CICLOPENTANO + H H3C-CH2-CH2CH2-CH3 Cl   Cl2

27 1.1.1.           CICLO-HEXANO  NÃO REAGE COM H2 – ÂNGULO 109o28’ (TODOS OS CICLANOS COM MAIS DE 6 CARBONOS) Cl + Cl2

28 4.REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO: 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, O QUE IRÁ DETERMINAR O COMPOSTO OBTIDO EM MAIOR QUANTIDADE.

29 H3C-CH-CH3 + KOH KCl + HOH EXEMPLO : 2-CLOROPROPANO PRODUZ PROPENO. Cl

30 4.2. ELIMINAÇÃO INTRAMOLECULAR DE ÁLCOOIS. PRODUZ ALCENOS. ÁCIDO SULFÚRICO COMO CATALISADOR E 170O C. EXEMPLO: ETANOL PRODUZ ETENO H OH H2C – CH HOH H2C=CH2

31 H3C-CH2-OH + HO-CH2-CH3 HOH + H3C-CH2-O-CH2-CH3
4.3.ELIMINAÇÃO INTERMOLECULAR DE ÁLCOOIS. PRODUZ ÉTERES. PRESENÇA DE ÁCIDO SULFÚRICO E 140O C . H3C-CH2-OH HO-CH2-CH3 HOH H3C-CH2-O-CH2-CH3

32 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

33 CH3-CH2-CH3 + 5O2 3CO2 +4H2O CH3-CH2-CH3 + 7/2 O2 3CO +4 H2O
5. PRINCIPAIS REAÇÕES ORGÂNICAS ESPECÍFICAS.  5.1. COMBUSTÃO: EXEMPLO COMBUSTÃO DO PROPANO: 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

34 C15H31COOH + NaOH C15H31COONa +H2O
5.2.SALIFICAÇÃO. 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

35 5. 3. ESTERIFICAÇÃO - REAÇÃO DE FISCHER
5.3.ESTERIFICAÇÃO - REAÇÃO DE FISCHER . ÁCIDO + ÁLCOOL PRODUZ ÉSTER + ÁGUA (EQUILÍBRIO). EXEMPLO: H3C-COOH + HOCH2CH HOH + + H3C-CH2-O-CH2-CH3

36 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

37  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

38 H3C-C = CH-CH3 + O3 + H2O H3C-C = O + O= CH-CH3 + H2O2
 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

39 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 = CH2 +2[O] H2C – CH2 H2O/OH OH OH

40 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

41 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.

42 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

43 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

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

45 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 CH3  CH3

46 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 OXIDAÇÃO DE ÁLCOOIS: K2Cr2O7/H+

47  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

48 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

49 9.4. O ÁLCOOL TERCIÁRIO NÃO OXIDA
OH H3C–C–CH3 + [O] NÃO REAGE CH3

50 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

51 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

52 ÁLCOOL PRIMÁRIO OXIDAÇÃO REDUÇÃO ALDEÍDO OXIDAÇÃO REDUÇÃO ÁCIDO CARBOXÍLICO

53 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

54 ÁLCOOL SECUNDÁRIO OXIDAÇÃO REDUÇÃO CETONA

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