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Química Orgânica:
Grupos Funcionais
Luciana Adolpho
O que são Grupos Funcionais
• Conjunto de elementos que apresentam propriedades físicas e química bem definidas quando ligados a cadeias carbonadas.
• Estrutura sub-molecular (átomo ou agrupamento atômico) que confere às moléculas comportamentos químicos semelhantes.
• Existem cerca de 100 grupos funcionais
Luciana Adolpho
Luciana Adolpho
Luciana Adolpho
Luciana Adolpho
Identificação de Grupos Funcionais
• Parte 1: Classificação Química– Estado físico;– Ponto de Fusão ou Ponto de Ebulição;– Purificação, se necessário;– Determinação da solubilidade;– Testes Preliminares de Identificação Funcional;
• Parte 2: Espectroscopia• Parte 3: Procedimentos Opcionais
Luciana Adolpho
2.4. Teste com 2,4-dinitrofenil hidrazina
2.5. Teste de Fehling ou Benedict
2.3. Teste de Tollens
2.2. Oxidação de Jones (oxidação com ácido crômico)
2.1. Teste de Lucas para alcoóis 2º e 3º
2. De álcoois, aldeídos e cetonas
1. De insaturações
1.2. Teste de Bayer
1.1. Teste de bromo
TESTES DE IDENTIFICAÇÃO
Luciana Adolpho
3. Haletos de Alquila
3.1. Reações tipo SN1- Solução alcoólica de nitrato de prata
3.2. Reações tipo SN2- Solução de Iodeto de sódio em acetona
4. Fenóis
4.1. Teste com Hidróxido de Sódio
4.2. Teste com Cloreto Férrico
5. Ácidos Carboxílicos
5.1. Teste de pH
6. Ésteres Carboxílicos
6.1. Teste do Hidroxamato
Luciana Adolpho
6.Nitrocompostos
6.1. Teste com Hidróxido ferroso
7. Aminas
7.1. Teste de pH
7.2. Teste com Ácido Nitroso
8. Amino-ácidos
8.1. Teste com Ninhidrina
Luciana Adolpho
Identificação de Grupos Funcionais em Química Orgânica
Qual a finalidade de saber identifica-los?????????????????
Luciana Adolpho
Luciana Adolpho
1. Testes de identificação de insaturações
1.1. Teste de bromo :
Dialeto vicinal
Luciana Adolpho
1.2. Teste de Bayer :
diol
Descoramento da solução de KMnO4 pela ligação dupla ou tripla, mas não de aromáticos.
Limitações:
Substâncias facilmente oxidadas dão reação
positiva
KMnO4 é um forte oxidante capaz de oxidar
qualquer substância com t e T adequados. (só é válido
se for instantâneo)Luciana Adolpho
2.1. Teste de Lucas para alcoóis 2º e 3º:
2. Testes de identificação de álcoois, aldeídos e cetonas
reatividade dos álcoois: 1º < 2º < 3º < alílico < benzílico
Sob condições extremamente ácidas do teste, os álcoois geram carbocátions intermediários que reagem com o íon cloreto.
O teste de Lucas é indicado somente para álcoois solúveis em água.
Luciana Adolpho
2.2. Oxidação de Jones (oxidação com ácido crômico)
Oxidação pelo ácido crômico acompanhada pela formação de um precipitado verde de sulfato crômico.
Resultados: para aldeídos, álcoois 1º e
2º
para cetonas e álcoois 3º
Luciana Adolpho
2.3. Teste com 2,4-dinitrofenil hidrazina
Resultados: (+) para aldeídos e cetonas (-) para álcoois
Para distinção entre os aldeídos e as cetonas pode salientar-se a maior
facilidade de oxidação dos aldeidos.
Luciana Adolpho
2.4. Teste de Tollens
No Ensaio de Tollens qualquer aldeído alifático ou aromático é facilmente oxidado a seu correspondente ácido carboxílico enquanto que, com cetonas, normalmente não haverá reação.
Resultados: para aldeídos
para cetonas
As substâncias fortemente redutoras libertam prata metálica a
partir de soluções amoniacais de óxido de prata.
Cuidado: (+) acetonas -ahidroxiladas
Luciana Adolpho
3. Testes de identificação de haletos de alquila
3.1. Reações tipo SN1- Solução alcoólica de nitrato de prata :
Ordem crescente de reatividade: 1º< 2º<3º< benzílico, alílico
A velocidade da reação depende do halogênio envolvido na
reação: brometos e iodetos de alquila são mais reativos do que
cloretos.
Os halogenetos de arila, vinila e alquinila geralmente não
reagem. Os halogenetos de alila (C=C-C-X) e de benzila
apresentam reatividade similar à de halogenetos terciáriosLuciana Adolpho
3. Testes de identificação de haletos de alquila
3.2. Reações tipo SN2- Solução de Iodeto de sódio em acetona :
Ordem de reatividade: 1º, benzílico e alílico > 2º>3º
Baseia-se no fato de que o iodeto de sódio é
solúvel em acetona, enquanto que seu
correspondente brometo e cloreto são insolúveis.
Luciana Adolpho
4. Teste de Identificação de Fenóis
4.1. Teste com Hidróxido de Sódio
Os fenóis reagem com hidróxido de sódio aquoso, produzndo soluções de
fenóxidos, as quais sofrem fácil oxidação por ar, dando soluções coloridas
(geralmente marrons).
4.2. Teste com Cloreto Férrico
Os fenóis formam complexos coloridos com íon Fe3+ .
Luciana Adolpho
5. Ácidos Carboxílicos
5.1. Teste de pH
6. Ésteres Carboxílicos
6.1. Teste do Hidroxamato
O teste não é recomendado para compostos portando grupos fenol ou
enol, pois os mesmos também formam complexos coloridos com cloreto
férrico
Luciana Adolpho
7.Nitrocompostos
7.1. Teste com Hidróxido ferroso
As substâncias orgânicas que possuem grupos oxidantes são capazes
de oxidar hidróxido ferroso (azul) a hidróxido férrico (marrom)
O oxigênio do ar também é capaz de interferir na análise. Recomenda-
se, portanto, o uso de um tubo de ensaio pequeno e a execução de teste em
branco para fins de comparação.
Luciana Adolpho
8. Aminas
8.1. Teste de pH
8.2. Teste com Ácido Nitroso
As aminas primárias alifáticas ou aromáticas reagem com ácido nitroso
para formar íons diazônio.
Os sais de diazônio alifáticos são muito instáveis e rapidamente se
decompõem com produção de nitrogênio, álcoois, olefinas e outros produtos
derivados de reações via carbocátion e de acoplamento.Luciana Adolpho
9. Amino-ácidos
9.1. Teste com Ninhidrina
Luciana Adolpho
Uso de reativos específicos para cada classe de
compostos
H2SO4: revelador universal (forte agente oxidante).
Vanilina e Anisaldeído: revelador “quase” universal,em
particular terpenos
Ninidrina : para aminoácidos e aminas primárias.
FeCl3 : compostos fenólicos
KMnO4 + Na2CO3 : para ácidos carboxílicos.
Dragendorff : para alcalóides (aminas secundárias,
terciárias e sais de amônio quaternário).
Vapor de cristais de I2 : para substâncias com duplas
ligações (inclusive aromáticas).Luciana Adolpho
Amostra X
Solubilidade / reatividadeem H2O (TS) PositivoNegativo
HidrocarbonetosHaletosÁlcoois (+5C)Éteres (+5C)
Solubilidade / reatividade emH2SO4 conc. ( TS)
Negativo Positivo
Solubilidade em Et2O (TS)
PositivoNegativo
AlcenosAlcinos
Bayer (T1) ou bromo (T2) positivo
Beilstein, AgNO3 (T3)ou NaI / acetona (T4)positivo
Fluxograma I: Análise qualitativa para hidrocarbonetos, haletos, álcoois e éteres
Álcoois poli-hidroxilados
Jones (T7) positivo
Jones (T7) positivo
Álcoois (-5C)Éteres (-5C)
AlcenosAlcinosÁlcooisÉteres
Álcoois 1º / 2º
AlcanosArenosHaletos
Haletos
ÉteresÁlcoois mono-hidroxilados
Álcoois 1º / 2º
Luciana Adolpho
AldeídosCetonasÉsteres
Seguir para fluxograma III
Amostra X
Ácidos
Fenóis *
AldeídosCetonas
Solúbilidade em H2O (TS)Negativo Positivo (testar pH, T13)
Ácido Neutro Básico
Solubilidade / reatividadecom NaHCO3 (TS)
Positivo Negativo
2,4-Dinitrofenilhidrazina (T9)
Negativo Positivo
Tollens (T10) ou Purpald (T10a)
Negativo Positivo
AldeídosCetonas
* Fenóis normalmente não apresentam pH < 7
Fluxograma II : Análise qualitativa para ácidos, ésteres, cetonas, aldeídos e fenóis solúveis em água
Ácidos Fenóis *
Aminas
Ésteres
Luciana Adolpho
ÁcidosÉsteresAldeídosCetonasFenóis
Amostra Z
Aminas
ÉsteresAldeídosCetonas
ÁcidosFenóis
Ácidos Fenóis
CetonasAldeídos
Ésteres AldeídosCetonas
Solubilidade / reatividade em HCl ( TS)
Negativo Positivo
Negativo
Negativo
Negativo
Negativo
Positivo
Positivo
Positivo
Positivo
Solubilidade / reatividade em NaOH ( TS)
Solubilidade / reatividade em NaHCO3 (TS)2,4-Dinitrofenilhidrazina ( T9)
Tollens ( T10)Purpald (T10a)
Fluxograma III: Análise qualitativa para ácidos, ésteres, aldeídos, cetonas, e fenóis insolúveis em águaLuciana Adolpho
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