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Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

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Page 1: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Compostos Carbonilados I

Aldeídos e Cetonas

Reações de Adição Nucleofílica

Page 2: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Estrutura

• Grupo Funcional: -C=O

R1 R2

O

• Grupo Funcional: -C=O

• Aldeídos: R2 = H

• Cetona: R2 = Alquil ou aril

• Grupo carbonila é sp2

• Trigonal Planar

Page 3: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Estrutura

• Ligação C=O é polar, mas não se formam pontes de H.

– Solubilidade em solventes polares e apolares

– Solubilidade depende do tamanho dos grupos R1 e R2

– Pontos de fusão intermediários entre alcanos e álcoois

– São líquidos a temperatura ambiente

Page 4: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

R2

C

R1

O....

R2

C

R1

O......+-

Estrutura

•Estrutura estabilizada por ressonância

•O centro de carbono tem caráter positivo

•O átomo de oxigênio tem caráter negativo

•Podem sofrer ataque nucleofílico no carbono

Page 5: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Nomeclatura

Page 6: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Importância Biológica

Page 7: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Adição Nucleofílica

Mecanismo

+ H+.. -..

R1

C

R2

ONu.. ..

R1

C

R2

ONu

H..

Etapa 1

Etapa 2

Nu..

R1

C

R2

O+

R1

C

R2

ONu..-.... ....

Page 8: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Adição Nucleofílica

Mecanismo

....R1

C

R2

O H Cl+....

R1

C

R2

OH

+

Grupamentos ácidos facilitam a reação (catálise ácida)

O ataque nucleofilico pode ocorrer em ambos os lados do carbono sp2 (Racemização)

..

..R1

C

R2

OH

+ Nu..

+Nu

R2

OHR1

R1

Nu

OHR2+

Page 9: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

H H

OHHOH

HO

H3C

CH

H

H

......

..+ H OH

Reatividade – Adição Nucleofílica

Hidratação – Reação com H2O

Dióis geminados sofrem desidratação intramolecular

para forma um enol

+

H3C

C

H3C

O

H

.. ......OH

HO

C OHH3C

H3C

+ H OH....

H3C

C

H3C

O.... +

Page 10: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

..

..H3C

C

H3C

O+ ..-

....H3C

C

H3C

O....H3C O H+

H3C

OHH3C

O

CH3

..+

H3CH3C

O

O

HH3C

..

....

-

..

..H3C

C

H3C

O+ ..-

....H3C

C

H3C

O....H3C O H+

H3C

OHH3C

O

CH3

..+

H3CH3C

O

O

HH3C

..

....

-

Reatividade – Adição Nucleofílica

Reação com Álcoois – Acetais e Hemiacetais

Hemiacetal

Page 11: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

O

H3C

OHH3C

CH3

H3C OH+O

H3C

OH3C

CH3

CH3SN1

SN2

Reatividade – Adição Nucleofílica

Reação com Álcoois – Acetais e Hemiacetais

Acetal

Açúcares em solução existem na forma de acetais ou hemiacetais

Page 12: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Adição Nucleofílica

Considerações Estereoquímicas

H3C

H

O

H2N

H

OHH3C

NH3+

H2N

OH

HH3C

H3C

H

O + NH3

(R)

(S)

Forma-se sempre uma mistura de enântiômeros

Page 13: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Adição Nucleofílica

O produto final depende do nucleófilo

Cianohidrinas

Page 14: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Adição Nucleofílica

O produto final depende do nucleófilo

Enaminas

Page 15: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

C

OC

CH2

HO

OHOH

OH

OH

H

..

..

C

OC

CH2

HO

OHOH

OH

OH

H....

C

OC

OH

CH2

HO

OHOH

OH

H

..

..

..

..C

OC

OH

CH2

HO

OHOH

OH

H....

..

..

..-

+

C

C

H2C

H

O

HO

OH

HO

O

OH

H

....

....

Aplicações BioquímicasReações de Carboidratos (Açúcares)

-glicopiranosídeo

-glicopiranosídeo

Page 16: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

C

O

O

H

OH

OH

OH

CH2

HO

H..

....

..

C

O

OH

OH

OH

CH2

HO

H

OH

..

..

C

O

OH

OH

OH

CH2

HO

OH

H

..

..

C

O

O

H

OH

OH

OH

CH2

HO

H

..

....

....-

+

Aplicações BioquímicasReações de Carboidratos (Açúcares)

-frutofuranosídeo

-frutofuranoídeo

C

C

CH2

O

H

HO

OH

OH

HO

Page 17: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Aplicações Bioquímicas

O

OH

OH

OH

CH2

HO

OHO

CH2

HO

HO

O

.... + H OH

+O

OH

HO

HO

CH2

HO

H

..O

O

OH

OH

OH

CH2

HO

+.... ..-

....

O

O

OH

OH

OH

CH2

HO

H

O

OH

HO

HO

CH2

HO

....+

SACAROSE

SN1

Page 18: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Reações no Carbono Tautomeria

Page 19: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica

Page 20: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

H3CC

CCH3

OH

H

::

+

..H3C

CC

CH3

OH

CH3C

C

H3C

OH

H

:: -H3C

CC

CH3

OH

CH3C

C

H3C

OH

H

H

::

H++H3C

CC

CH3

OH

..

::

-

Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica - Mecanismo

..H3C

CC

CH3

OH

:: -H3CC CH3

OH

H

::

H3CC

CCH3

OH

..

::

-- H+

Page 21: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica – Catálise Básica

Page 22: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica – Catálise Ácida

Page 23: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Reações no Carbono -Eliminações

Page 24: Compostos Carbonilados I Aldeídos e Cetonas Reações de Adição Nucleofílica

Reatividade – Reações no Carbono -Eliminações