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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Esquemas de memorizao e resumos
1 Conceitos bsicos
Element # of covalent bonds Element # of covalent bondsH 1 F 1C 4 Cl 1N 3 (or 4) Br 1O 2 I 1
Carga formal: Z = valncia, S = compartilhados, U = no-compartilhados
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Ressonncia
Conceitos quntico-mecnicos
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Hibridizao sp3
Hibridizao sp2
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Hibridizao sp
Resumo de Hibridizao
Teoria VSEPR (RPECV)
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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2 Grupos funcionais
Hidrocarbonetos
Ligaes polares
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Mais grupos funcionais
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Resumo de funes orgnicas
Propriedades Fsicas
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IV e qumica orgnica
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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3 Reaes Orgnicas e Mecanismos (introduo)
1 Conceitos bsicos
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2 Homlise e Heterlise
3 Reaes cido-Base
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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4 Carboctions e carbnions, eletrfilos e nuclefilos
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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5 Setas curvas em reaes orgnicas
6 Fora de cidos e Bases de Bronsted-Lowry (pKa)
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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7 Prevendo resultado de reaes cido-base
8 Estrutura e Acidez
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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9 Mudanas de energia nas reaes e mais explicaes para acidez/basicidade
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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10 O efeito do solvente na acidez
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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11 Compostos Orgnicos como bases
12 Mecanismo Reacional Sn1
13 cidos e bases em solues no-aquosas
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4 Alcanos e cicloalcanos
1 Conceitos Bsicos
2 Forma dos Alcanos
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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3 Nomenclatura IUPAC
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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4 Propriedades Fsicas
5 Conformaes
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6 Estabilidade dos cicloalcanos, conformaes e isomeria
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7 Sntese de Alcanos e Cicloalcanos
8 Informaes baseadas em frmulas moleculares e ndices de deficincia de H
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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5 Estereoqumica e molculas quirais
1 Quiralidade e Estereoqumica
2 Isomerismo
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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3 Nomenclatura de estereoismeros
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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4 Propriedades dos enantimeros
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5 Sntese de Molculas Quirais
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6 Molculas com mais de um estereocentro
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7 Estereoisomerismo de compostos cclicos
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8 Reaes e configuraes
9 Separao de enantimeros / Resoluo
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10 Compostos com outros tipos de quiralidades
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6 Substituies Nucleoflicas e Eliminaes (Haletos)
1 Haletos Orgnicos
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2 Reaes de Substituio Nucleoflica (SN2)
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3 Reaes de Substituio Nucleoflica (SN1)
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4 Fatores afetando SN1 e SN2
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5 Sntese orgnica: introduo
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6 Reaes de Eliminao
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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7 Substituies e Eliminaes
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8 Resumo
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7 Alcenos, Alcinos e mais conceitos dos hidrocarbonetos
1 - Introduo
2 - Nomenclatura
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3 Estabilidade Relativa
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4 Cicloalcanos
5 Sntese Reaes de Eliminao
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6 Alcinos
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7 Reaes Caractersticas
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8 Sntese Orgnica: conceitos bsicos
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9 Reaes de Adio de Alcenos e outras reaes
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10 Sntese: mais conceitos
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8 RMN e Espectrometria de Massas
1 Ressonncia Magntica Nuclear (RMN) de prtons (RMN-H)
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2 Ressonncia Magntica Nuclear (RMN) de Carbono-13
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3 Tcnicas de RMN bidimensionais
4 Espectrometria de Massas
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9 Reaes Radicalares
1 Conceitos Principais
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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2 A reao de alcanos com halognios
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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3 Mais conceitos
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10 Alcois e teres
1 Informaes bsicas e gerais
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2 Reaes caractersticas
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3 Sntese de teres
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4 Reaes de teres
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5 Resumo das reaes
6 Alcois e compostos carbonlicos
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11 Sistemas Conjugados Insaturados
1 Introduo e conceitos bsicos
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2 Espectroscopia no Ultravioleta/Visvel (UV-Vis)
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3 Reaes em Sistemas Conjugados
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12 Sistemas Aromticos
1 Introduo e conceitos bsicos
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2 Caractersticas do benzeno
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3 Sistemas aromticos conceitos mais gerais
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4 Espectroscopia de compostos aromticos
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4 Reaes de compostos aromticos
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13 Aldedos e Cetonas
1 Introduo e conceitos bsicos
2 Snteses e reaes
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3 Identificao de cetonas e aldedos
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14 cidos Carboxlicos e Derivados
1 Introduo e conceitos bsicos
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2Reaes no carbono carbonlico
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3 Reaes de condensao e de adio conjugada em compostos carbonlicos
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
214/282
15 Aminas
1 Conceitos bsicos
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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2 Reaes
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3 Anlise de Aminas
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4 Mais reaes
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16 Mais reaes aromticas
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Reaes dos compostos orgnicos
1 Algumas reaes importantes, por classes de compostos
Alcanos
Aquecimento
X2 (Cl, Br ou F)Aquecimento ou
hv
Aquecimento
Craqueamento
Combusto
Halogenao
+ etc.
X
CO2 + H2O
Alcenos
H
Br2
m CPBA
HBr
1 - Hg(OAc)2, H 2O
2 - NABH4
Br2, ROH
H2, Pd/C
Br H
Br
Br
H
O
Br H
H
HO H
Br H
OH
H H
H
R 2NH
RO-
HO H
NR2
HO H
OR
Halogenao
AdioMarkovinkov
Epoxidao
OximercuriaoDesmercuriao
Formao deHalolcool
ReduaoCataltica
BH3, THF
Hidroborao
B(CHCH3CHCH3CH3)3
1 - B2H6, 2- H2O2
HidrataoAnti-Markovnikov
H
OH
H2SO4, H2O
HidrataoMarkovnikov
H
HO
KMnO4 dil.
Oxidao Branda
H
OHHO
OsO4
Oxidao Branda
H
OHHO
1 - O3 2 - H2O
Ozonlise
O
H
O
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Alcinos
Adio deorganometlico
FormaodeGrignard
FormaodeAcetileto
H2, Pd/C
Reduo
Li
R
R
RLi, THF, -78CR= H
MgXRMgX, THF
NaNH2, -78 C - Na+
R
HX
Adio Eletroflica
R
X
X
BH3
Hidroborao
R3 B
Alcois
R1 R2
SN1Somente
eficiente paratercirio
R3
OH
HBr
R1 R2
R3
Br
SN2Reao deMitsonobu
H Nu, Ph3P, DEAD
R1 R2
R3
Nu
Oxidao
H2Cr2O7
R1 R2
O
Oxidao
PCC
R1 R2
O
Desidratao
H2SO4
R1 R2
R3
+R1
R2
R3O
R3
R1
R2
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Aldedos
1 - NaCN, H2SO4
AdioNucleoflica
O
H
Adio de Organometlicos
AdiodeGrignard
OH
H
ROH, c. ou base
Equlibrio deHemiacetal
NaHSO3, banho de gelo
Adio de bissulfito
RNH2, H+ cat.
Formao de imina
NH3, H2, Ni, Presso
Reduo Aminativa
NaBH4
Reduocom boroidreto
OH
NH2
2 - H2O
1 - RLi, THF
2 - H2O
1 - RMgBr, Et2O
2 - H2O
CN
OH
R
OH
R
OH
OR
OH
SO3-Na+
N
R
NaCN, NH4Cl
Sntese deAminocido de Strecker
NH2
H
CN H2O, H+ NH2
H
CO2H
c.ou Base
Enolizao
OH
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Cetonas
1 - NaCN, H2SO4
AdioNucleof lica
O
Adio de Organometlicos
AdiodeGrignard
OH
ROH, c. ou base
Equlibrio deHemiacetal
NaHSO3, banho de gelo
Adio de bissulfito
RNH2, H+ cat.
Formao de imina
Formao de enamina
NH3, NaCNBH3
Reduo Aminativa
Sal de Fosfnio, NaH
Reao de Wittig
NaBH4
Reduocom boroidreto
OH
NH2
2 - H2O
1 - RLi, THF
2 - H2O
1 - RMgBr, Et2O
2 - H2O
R1
HN
R2 , H+ cat.
Br2, HOAc
HalogenaoVia Enolato
O
t-BuOK
FormaodeEnol ter
OMe
CN
OH
R
OH
R
OH
OR
OH
SO3-Na+
N
R
N
R1 R2
Br
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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cidos Carboxlicos
SOCl2/ PCl5 / (COCl)2
SubstituioNucleof lica
ROH, H+
NH3O
OH
SubstituioNucleof lica
Reaocido-Base
O
Cl
O
R
O
O- NH4+
HCl
Reaocido-Base
+OH Cl-
OH
BH3, THF
Reduo OH
Anidridos
H2O
SubstituioNucleof lica
ROH
NH3
O
O
O
SubstituioNucleof lica
SubstituioNucleof lica
O
OH
O
OR
O
NH2
steres
H2O, c. ou base
SubstituioNucleoflica
RMgX
NH3
O
OR
SubstituioNucleoflica
Subst.Nucl.e Reduo
O
OH
OH
R
LiAlH4 ou LiBH4
Reduo
DIBAL, Hex, - 70 C
Reduo
R
OH
O
H
O
NH2
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Cloretos de cido
H2O
SubstituioNucleof lica
ROH
NH3
O
Cl
SubstituioNucleof lica
SubstituioNucleof lica
O
OH
O
OR
O
NH2
RCO2-
SubstituioNucleof lica
R2CuLi
Substit. Nucl.com Cupratos
Formao de Amidade Weinreb
O
O
O
R
O
N
HN
O
R
O
OMe
teres
HBr ou HCl conc.
Clivagem
H2SO4
O2
O
Eliminao
Autoxidao
X
O
O
Amidas
H2O, c. ou bas. fort
Reduo
O
NH2
O
OH
LiALH4
Reduo NH2
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Compostos Carbonlicos a,b-Insaturados
KCN, HCN
ProdutoTermodinmico
R2NH+
ROH, c. ou base
O
R
Adio Conjugada
Adio Conjugada
O
R
RSH
Adio Conjugada
HX
Adio Conjugada
NaBH4, R = H
Reduo
NaBH4
Reduo
RMgX, CuCl
Adio Conjugadacom CuCl
NaBH4, CeCl3
Reduo
KCN, HCN
ProdutoCintico
OH
R
CN
CN
O
R
NR
O
R
OR
O
R
SR
O
R
X
OH
OH
R
O
R
R
OH
R
Aminas
R1 R2Formao deAmida Terciria
NH2 CH2=O , NaCNBH3
R1 R2
N
Nitrilas
1 - DIBAL, -70 C
CN2 - H2O, H
+
H
O
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Haletos de Alquila
X
Mg, THF
Formao deGrignard
Li, EtOH
Formao deorganoltio
EtOH, base fraca
Substituio
EtOH, Base f orte
Eliminao
MgX
Li
OEt
Nitrocompostos
NO2
H2, Pt ou Pd
Reduo NH
Compostos de Grignard
MgX
Adio deGrignard
Adio de Grignard
Formao dec. Carb. do CO2
R1R2
O
R
R1
HO
R2
R MgX
1 - Co2, Et2O2 - H+
OH
O
Organoltios
X
Adio deorganometlico
Adio deOrganometlico
Ortolitiao
RX
TrocaHalognio- Ltio
MgBr2,THF
Transmetalao
CeCl,T HF
Transmetalao
R1R2
O
R
OR
R1
HO
R2
R Li
OR
Li
R Li
MgBr
CeCl2
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
242/282
Benzeno
Bromao
Br2, AlCl3
Br
Nitrao
HNO3, H2SO4
NO2
Sulfonao
H2SO4 + SO3
SO2 OH
Alqulao deFriedel-Craf ts
RX + AlCl3
R
Acilao deFriedel-Craf ts
RCOCl + AlCl3
ReduoCataltica
H2, Ni, 50C, 100 atm
O
R
Ortolitiao
RLiLi
OH OH
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
243/282
2 Informaes importantes sobre classes de reaes
1 SN1, SN2, E1, E2 e E1cb
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
244/282
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
245/282
2 Substituio Eletroflica Aromtica
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
246/282
3 Reaes na carbonila
Adio Nucleoflica
Trajetria de Burgi-Dunitz
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
247/282
Reaes com organometlicos
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
248/282
Adio Conjugada
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
249/282
Substituio Nucleoflica
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
250/282
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
251/282
Substituio Nucleoflica com perda do oxignio
Reaes Eletroflicas
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
252/282
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
253/282
4 Reaes cido-Base
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
254/282
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
255/282
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
256/282
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
257/282
5 Reaes de Oxidao e Reduo
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
258/282
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
259/282
6 Grupos Protetores
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
260/282
3 Reaes orgnicas nomeadas
Acetoacetic Ester Synthesis
Acyloin Condensation
Alder-Ene Reaction (Ene Reaction)
Aldol Addition (Aldol Reaction)
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
261/282
Mechanism of the Aldol Addition
Aldol Condensation
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
262/282
Azo Coupling
Baeyer-Villiger Oxidation
Balz-Schiemann Reaction
Beckmann Rearrangement
Bergman Cyclization (Bergman Cycloaromatization)
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Birch Reduction
Blaise Reaction
Brook Rearrangement
Brown Hydroboration
Cannizzaro Reaction
Corey-Bakshi-Shibata Reduction (Itsuno-Corey Reduction)
Claisen Rearrangement
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
264/282
Claisen Condensation
Clemmensen Reduction
Corey-Fuchs Reaction
Corey-Kim Oxidation
Corey-Seebach Reaction (Seebach Umpolung)
Cross Metathesis
Curtius Rearrangement
Dakin Reaction
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
265/282
Delpine Reaction
Dess-Martin Oxidation
Diazotisation
Dieckmann Condensation
Diels-Alder Reaction
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
266/282
Directed ortho Metalation (DOM)
Epoxidation (Prilezhaev Reaction)
Fischer Esterification (Fischer-Speier Esterification)
Favorskii Reaction
Fischer Indole Synthesis
Friedel-Crafts Acylation
Friedel-Crafts Alkylation
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
267/282
Friedlaender Synthesis
Fries Rearrangement
Fukuyama Coupling
Fukuyama Reduction
Gabriel Synthesis
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
268/282
Grignard Reaction (Grignard Reagents)
Grubbs Reaction (Olefin Metathesis)
Haloform Reaction
Heck Reaction
Hell-Volhard-Zelinsky Reaction
Henry Reaction
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
269/282
Hofmann Elimination
Hofmann's Rule
Horner-Wadsworth-Emmons Reaction (Wittig-Horner Reaction)
Ireland-Claisen Rearrangement
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
270/282
Iwanow Reaction (Ivanov Reaction)
Jacobsen Epoxidation (Jacobsen-Katsuki Epoxidation)
Jones Oxidation
Kochi Reaction
Kolbe Electrolysis
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
271/282
Kolbe Nitrile Synthesis
Kolbe-Schmitt Reaction
Kumada Coupling
Lawesson's Reagent
Leuckart Thiophenol Reaction
Luche Reduction
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
272/282
Mannich Reaction
Markovnikov's Rule
Anti-Markovnikov
McMurry Reaction
Michael Addition
Mitsunobu Reaction
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Mukaiyama Aldol Addition
Nazarov Cyclization (Nazarov Reaction)
Negishi Coupling
Nozaki-Hiyama Coupling (Nozaki-Hiyama-Kishi Reaction)
Nucleophilic Substitution (SN1 SN2)
Nucleophilic substitution is the reaction of an electron pair donor (the nucleophile, Nu)
with an electron pair acceptor (the electrophile). An sp3-hybridized electrophile must
have a leaving group (X) in order for the reaction to take place.
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Mechanism of Nucleophilic Substitution
The term SN2 means that two molecules are involved in the actual transition state:
The departure of the leaving group occurs simultaneously with the backside attack by
the nucleophile. The SN2 reaction thus leads to a predictable configuration of the
stereocenter - it proceeds with inversion (reversal of the configuration).
In the SN1 reaction, a planar carbenium ion is formed first, which then reacts further
with the nucleophile. Since the nucleophile is free to attack from either side, this
reaction is associated with racemization.
In both reactions, the nucleophile competes with the leaving group. Because of this,
one must realize what properties a leaving group should have, and what constitutes a
good nucleophile. For this reason, it is worthwhile to know which factors will
determine whether a reaction follows an SN1 or SN2 pathway.
Very good leaving groups, such as triflate, tosylate and mesylate, stabilize an incipient
negative charge. The delocalization of this charge is reflected in the fact that these ions
are not considered to be nucleophilic.
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Hydroxide and alkoxide ions are not good leaving groups; however, they can be
activated by means of Lewis or Brnsted acids.
Epoxides are an exception, since they relieve their ring strain when they undergo
nucleophilic substitution, with activation by acid being optional:
Triflate, tosylate and mesylate are the anions of strong acids. The weak conjugate
bases are poor nucleophiles. Nucleophilicity increases in parallel with the base
strength. Thus, amines, alcohols and alkoxides are very good nucleophiles. Base
strength is a rough measure of how reactive the nonbonding electron pair is; thus, it is
not necessary for a nucleophile to be anionic.
Under substitution conditions, amines proceed all the way to form quaternary salts,
which makes it difficult to control the extent of the reaction.
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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However, as a nucleophile's base strength and steric hindrance increase, its basicity
tends to be accentuated. If there are abstractable protons at the -position of the
electrophile, an elimination pathway can compete with the nucleophilic substitution.
An additional factor that plays a role is the character of the solvent. Increasing
stabilization of the nucleophile by the solvent results in decreasing reactivity. Thus,
polar protic solvents will stabilize the chloride and bromide ions through the formation
of hydrogen bonds to these smaller anions. Iodide is a comparatively better
nucleophile in these solvents. The reverse behavior predominates in aprotic polar
media.
The solvent also plays an important role in determining which pathway the reaction
will take, SN1 versus SN2. It may safely be assumed that a primary-substituted leaving
group will follow an SN2 pathway in any case, since the formation of the corresponding
unstable primary carbenium ion is disfavored. Reaction by the SN1 pathway is highly
probable for compounds with tertiary substitution, since the corresponding tertiary
carbenium ion is stabilized through hyperconjugation:
The better the solvent stabilizes the ions, the more probable that the reaction will
follow an SN1 pathway (e.g., in polar protic solvents such as water/acetone). The more
highly substituted is the incipient carbenium ion, the more probable that the reaction
will follow an SN1 pathway. The more unreactive the nucleophile, the more probable it
becomes that a reaction with secondary and tertiary electrophiles will follow an SN1
pathway. A weaker nucleophile is not as effective in the backside attack, since this
location is sterically shielded, especially in the case of tertiary substrates. Carbenium
ions are planar and therefore less sterically hindered, and are naturally more reactive
as electrophiles than the uncharged parent compound.
The hydrolysis oftert-butyl chloride is a typical SN1 reaction:
8/4/2019 Coletnea para concursos - Qumica Orgnica
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Oppenauer Oxidation
Ozonolysis (Criegee Mechanism)
Paal-Knorr Furan Synthesis
Paal-Knorr Pyrrole Synthesis
Passerini Reaction
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Peterson Olefination
Reformatsky Reaction
Ring Closing Metathesis (RCM)
Ring Opening Metathesis (Polymerization) - ROM(P)
Ritter Reaction
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Robinson Annulation
Saytzeff's Rule
Saytzeff Rule implies that base-induced eliminations (E2) will lead predominantly to
the olefin in which the double bond is more highly substituted, i.e. that the product
distribution will be controlled by thermodynamics.
The use of sterically hindered bases raises the activation energy barrier for thepathway to the product predicted by Saytzeff's Rule. Thus, a sterically hindered base
will preferentially react with the least hindered protons, and the product distribution
will be controlled by kinetics.
Shapiro Reaction
Sharpless Aminohydroxylation (Sharpless Oxyamination)
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Sharpless Dihydroxylation
Sharpless Epoxidation
Stille Coupling
Strecker Synthesis
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Suzuki Coupling
Swern Oxidation
Van Leusen Reaction
Wacker-Tsuji Oxidation
Weinreb Ketone Synthesis
Williamson Synthesis
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282/282
Wittig Reaction