Reacoes Org I-1

7/22/2019 Reacoes Org I-1

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1

REAES ORGNICAS ALCANOS

HALOGENAO

CH4+ Cl2

obscuridade

C HH

H

H

Cl Cl CH Cl

H

H

luz+ + HCl

CRACKING (ou pir lise)

C C R'C CR C C R'C CR

COMBUSTO1 CnH2n+2+ (3n+1)/2 O2 n CO2+ (n+1) H2O

NITRAO HNO3conc.

H3C (H + HO) NO2

H2O + H3C NO2

SULFONAO H2SO4conc.

CH3 H OH CH3+ SO3H

H2O + SO3H

REAES ORGNICAS ALCENOS

Reao com Halognios: Cl2, Br2e I2

CH2 CH2 CH2 CH2Cl Cl

+ Cl2

Reao com HX

C C

H

H

H

CH3 H Br C

H

H C

H

CH3

BrH

+

brometo de isopropila Hidratao

Reao com HClO, H2SO4

CH2 CH2 H CH3 CH2+ OSO3HOSO3H

Polimerizao

C CH

H H

H C C

H

H

H

H

** ncat

presso, n

Combusto dos Alcenos

CnH2n + 3n/2 O2 n CO2 + n H2O Oxidao dos alcenos- Ozonlise

CH2 CHCH3 C

OH

CH3

CH3 C

O

CH3

+O3+H2O + + H2O2

- Reao com KMnO4O permanganato em meio bsico ou neutro um oxidante brando; no

chega a romper a dupla, mas reage introduzindo radicais OH nacadeia.A decomposio do permanganato :

/4 2 22 2 3[ ]

bsico neutroKMnO K O MnO O + +

Diante de um alceno a atuao ser do [O]

C CX

H

H

H

H C C

H

H

H

H

OHOH

HOH[O]+ +

O KMnO4constitui uma soluo violeta intensa. Quando ele passa aMnO2precipita esse xido marrom escuro. Quando o KMnO4reage, acor violeta desaparece.J em meio cido, o KMnO4o oxidante bastante energtico e produzruptura na posio da dupla ligao.

C CX

H

R

H

R' [O]KMnO4

H+ R C

O

OHR' C

O

OH+ 4 +

REAES ORGNICAS ALCINOS

Dentre as reaes so importantes as dos alcinos verdadeiros,principalmente a acetileno em virtude da importncia industrial.Nos alcinos falsos as reaes so praticamente anlogas s dosalcenos, em doses duplicadas.

CLORAO

CH CH CH CH

Cl

Cl

Cl

Cl

+ 2Cl2

REAO COM HCN

CH CH CH2 CHC N+ HCN

acrilonitrila REAO COM HX

CH CH CH3 C Cl

Cl

H

+ HCl2

HIDRATAO DOS ALCINOSA hidratao cataltica produz cetonas; no caso particular do acetilenotemos a produo do acetaldedo.

CH CH CH2 CH

OH

+ H2OHgSO4

H2SO4

enol O enol tautomeriza-se na forma aldedica pela transposio do tomode H.

CH2 CH

OH

CH3 C

H

Oacetaldedo

REAES PARTICULARES DOS ALCINOS VERDADEIROSO alcino verdadeiro possui H polarizado que pode ser substituido porum metal, conforme j foi visto. Temos ento compostos denominadosACETILETOS.Em especial, os acetiletos Ag e Cu so slidos insolveis na gua eque quando secos so altamente explosivos, sendo susceptveis at achoques.Para a obteno de acetiletos podemos utilizar como reagente Na(metlico), AgNO3amoniacal, Cu2Cl2amoniacal.

R C C H Na R C C Na H2

R C C H AgNO3 R C C Ag HNO3NH4OH

R C C H Cu2Cl2 R C C CuNH4OH

+ +1/2

+ +

+ +1/2 HCl

REAES ORGNICAS ALCADIENOS

Reaes de AdioNos alcadienos de duplas acumuladas e isoladas as reaes so asmesmas dos alcenos. A grande diferena est nos alcadienoseritrnicos (duplas conjugadas). Temos a reao de adio 1-4:

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2

CH2 CHCH

CH2 CH3 CHCH

CH2

Br+ HBr

Reaes de Diels -AlderSempre temos um alcadieno ciclando-se com um outro composto(dienfilo).

CHCH

CH2

CH2

C

H

CH

CC

O

O

O CHCH

CH2

CH

CHC

H2

CC

O

O

O+

dieno dienfilo aduto

CICLANOS

Os ciclanos com 3 e 4 tomos de carbono do reaes de adio comabertura da cadeia, enquanto que os de 5 ou mais carbonos doreaes de substituio.

BrBr

Br

+ H2Ni

120C

+

+ Br2

HBr

Com 4 C a reao mais difcil:

BrBr

Br

+ H2Ni

200C

+

+ Br2

HBr

J com 5 fica ainda mais complicado:

+ H2Ni

NO OCORRE

Em anis com 6 tomos de carbono a reao de adio ocorresomente com superaquecimento, com Br2 ocorre substituio e comHBr a reao no ocorre.

Br

superaquecimento

+ H2Pt

+

+ Br2

HBr

+ HBr

no ocorre Com 6 tomos a estabilidade mxima, tornando a reao de adiomuito difcil de ocorrer. Da mesma maneira que o ciclopentano, ociclohexano faz reao de substituio com o Br2e no reage com oHBr.

Br

+ H2

+

+ Br2

HBr

+ HBr

no ocorre

muito

difcil

Enfim, os ciclanos com 3 e 4 C rompem facilmente o ciclo enquantoque com os ciclanos com mais carbonos muito difcil de ocorrerrompimento do ciclo. Isso explicado atravs da Teoria das Tensesde Bayer.

REAES ORGNICAS HIDROCARBONETOS AROMTICOS

O anel benznico muito estvel e precisa de condies bastanteenergticas para sofrer ruptura do anel. As principais substituiesso:

Halogenao

H Cl

+ Cl2FeCl3

+ HCl

Nitrao

H NO2+ HNO3H2SO4

+ H2O

Nitrobenzeno Sulfonao

H SO3H+ H2SO4 + H2O

cido Benzeno-sulfnico Alquilao

HR Cl

R+

AlCl3+ HCl

Acilao

HR C

O

ClC

O

R+

AlCl3 + HCl

Cetona Aromtica A reao de adio ocorre em condies muito energticas:

+ 3 H2Ni

300C200 atm

ClCl

Cl

Cl

Cl

Cl

+ 3 Cl2luz

Essa ltima reao utilizada para se obter o BHC (benzeno hexaclorado), composto utilizado como inceticida.

Reaes Fora do AnelPodem ocorrer reaes no radical ligado ao anel benznico,semelhante s estudadas anteriormente. Por exemplo, no ataque dotolueno, na presena de luz e calor, temos a reao no metil. Esteradical se comporta como um alcano.

CH3 CH2 Cl

+ Cl2Calor

Luz

Reaes de Oxidao muito difcil oxidar os carbonos do anel benznico. Isto s ocorre emcondies muito energticas e produz a ruptura e conseqentementeo desaparecimento desse anel benznico.Nos radicais do anel as reaes so menos difceis. Essa reaosempre resulta em cido benzico para aromticos com apenas 1radical .

CH2

CH3 C

OH

O

+ [O]KMnO4

H2SO4+ CO2 + H2O

cido benzico



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3

Influncia de um Radical no Anela) Radicais orto-para dirigentes

NH2 OH OCH3

CH3 Cl C2H5A maioria desses radicais s possuem ligaes simples entre ostomos.

b) Radicais Meta DirigentesNO2 SO3H

COOH COH CNA maioria desses radicais possuem ligaes duplas, triplas ou dativas.

REAES ORGNICAS LCOOIS

Substituio do Hidrognio da HidroxilaEssas reaes mostram que o lcool tem um carter cido (libera H),entretanto um carter cido FRACO. A ordem de reatividade :

lcool Primrio>Secundrio>Terc ir io

R O H Na R O Na

C2H5 O H Na C2H5 O Na

+ + 1/2 H2alcxido de sdio

+ + 1/2 H2

metais alcalinos e

alcalinos terrosos

etxido de sdio

Exemplo:

R O H OH C

O

R' R O C

O

R'+ + H2O

R O H Cl C

O

R' R O C

O

R'+ + HCl

R O H O C

O

R''C

O

R' R O C

O

R'' OHC

O

R'+ +

R O H R' MgX R O MgX

CH3 O H R' MgBr R O MgBr

+ + R'Hhaleto de alcxi

magnsio

+ + R'Hbrometo de alcxi

magnsio

Exemplo:

Substituio da HidroxilaEssas reaes revelam a caracterstica bsica (liberao de OH) doslcoois. Entretanto deve-se lembrar que esse carter bsico FRACO. Contudo no item anterior vimos que os lcoois tambm

possuem um carter cido fraco, so portanto, compostosANFTEROS. Segue abaixo algumas dessas reaes:

R O H R XH X+ + H2Ohaletocido

A velocidade dessa reao diminui na ordem:lcool tercirio > secundrio > primrio

HI > HBr > HCl

R O H + + P(OH)3 ouH3PO3cido fosforoso

PX3 3 RX

R O H OR NO2H O NO2

CH3 O H OCH3 NO2H O NO2

+ + H2ONitrato Orgnico

+ + H2ONitrato de metila

Exemplo:

R O H OR SO3HH O SO3H

CH3

O H OCH3 SO3HH O SO3H

+ + H2OSulfato cido Orgnico

+ + H2OSulfato cido de Metila

Exemplo:

Desidratao de lcooisCH2 CH2CH2 CH2

OHH

+ H2O

intramolecular

CH2

CH3OCH2

CH3CH2 CH2OHH

CH2 CH2OH H

+ H2O+

ter intermolecular

Estas reaes exigem aquecimento (temperaturas mais altasfavorecem a primeira reao) e catalisadores (em fase lquidas soutilizados catalisadores cidos como H2SO4 e H3PO4; em fase vaporso utilizados catalisadores slidos, como Al2O3e SiO2)

C2H5OH

CH2 CH2

C2H5 O C2H5

H2SO4

H2SO4

170C

140C

+ H2O

+ H2O

Reaes de OxidaoNa presena de KMnO4ou K2Cr2O7, em meio sulfrico, teremos:

R CH2 OH R C

H

O

R C

OH

O

+[O]

- H2O

[O]

aldedo cidolcoolprimrio

CH OHR

R'C O

R

R'+

[O]

- H2O

cetonalcoolsecundrio

C OH

R

R'

R" +[O]

- H2O

lcooltercirio

NO OCORRE

Reaes de ReduoSo obtidas somente com redutores energticos. A mais importante conhecida como reao de Berthelot:

ROH RH I22 HI H2O+ + +

REAES ORGNICAS TERES

Reao com Halognios

CH2

O CH2

CH3CH3 CH

O CH2

CH3CH3Cl

+ Cl2a frio

ausnciadeLuz

+ HCl

Ciso por cidosA molcula de um ter rompida quando aquecida com H2SO4, cidoshalogendricos (a reatividade HI>HBr>HCl)

CH3 CH2

O CH2

CH3 + HI C2H5OH + C2H5I

Reaes de OxidaoOs teres so lentamente oxidados pelo oxignio do ar, dando origem perxidos de estruturas complexas.

CH3 CH2

O CH2

CH3 CH3 CH2O O C

H2CH3+ 1/2 O2

perxido



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4

REAES ORGNICAS ALDEDOS E CETONAS

Adio Carbonila

R C

H

O

R C

OH

H

CN+ HCN

R C

H

O R C

OH

H

SO3Na+NaHSO3

R C

H

O

R C

OH

H

OH+ HOH

instvel

R C

H

O

R C

OH

H

OR'

R C

OR'

H

OR'

+ R'OH

excessoR'OH

R C

H

O

R C

OH

H

C CR'R'C CH+

R C

H

O

R C

OMgX

H

R'+ R'MgX

Eliminao do Oxignio da Carbonila

R CHO NH2 OH R CHN OH+ + H2O

R CHO NH2 NH2 R CH

N NH2+ + H2O

Reaes dos Hidrognios em posioOs carbonos vizinhos da carbonila so denominados carbonos emposio e so mais reativos que os demais.Podem ocorrer:- reaes de substituio por halognios.

CH2

C CH2O

CH3 CH3 CHC C

H2O

CH3 CH3

ClCl2+ HCl

-condensao aldlica.

CH2

CH

O

CH3 CH

2

H

C

H

O

CH2

CH

CH3OH

CH2

C

H

O

+

Reaes de Reduo

R C

H

O

R C

OH

H

H+ H2

Ni

Em geral temos:aldedo + H2 lcool primriocetona + H2 lcool secundrio

Reaes de OxidaoDiante de oxidantes fracos, os aldedos se oxidam a cidoscarboxlicos.

R C

H

O

R C

OH

O[O]

aldedos cidos J as cetonas no reagem na presena de oxidantes fracos ouquebram sua cadeia por oxidantes muito fortes.

R CO R + [O] no reage

NOTA: Uma maneira de diferenciar aldedos de cetonas quesomente os aldedos reduzem os reativos de Tollens e de Fehling.a) Reativo de Tollens: uma soluo amoniacal de nitrato de prata,que, em presena de aldedo (teste positivo), tem seus ons Ag+reduzidos a prata metlica; a prata deposita-se nas paredes internasdo tubo de ensaio formando um espelho de prata; as cetonas noreagem.b) Reativo de Fehling (ou licor de Fehling): que uma soluo quepossui ons de Cu2+ (azul) e em presena de aldedo (teste positivo)tem seus ons reduzidos a Cu+, formando um precipitado vermelhotijolo de Cu2O

REAES ORGNICAS CIDOS CARBOXLICOS

Reao de Salifi caoR COOH + NaOH R- COONa + H2OCIDO BASE SAL GUA

Reao de Esterifi caoR COOH + R OH R COOR + H2O

cido lcool ster guaEssa reao catalisada por cidos minerais fortes (H2SO4 ou HClconc.)

Reaes de Desidratao

R COOH

R COOH

R C

O

O

CRO

aquecim.

P2O5+ H2O

cido anidrido Dicidos formam anidridos cclicos.

Halogenao emOs Hidrognios do carbono so muito reativos e facilmentesubstitudos por halognios, a quente na presena de fsforovermelho.

CH3 CH2

C

OH

O

Br2 CH3 CH

C

OH

O

Br

+ + HBr

Reaes de Oxi-ReduoOs cidos s se oxidam (a perxidos COOOH) ou se reduzem (ahidrocarbonetos) na presena de reagentes especiais.

REAES ORGNICAS STERES

Hidrlise e Saponificao

CH3 C

O

O

CH3

CH3 C

OH

O

CH3OH

+ H2Ocido ou

base +

Podemos empregar a catlise bsica (saponificao), usando umabase forte, como por exemplo NaOH. Ela reagir como o cido

formado, deslocando o equilbrio completamente para a direita.

CH3 C

O

O

CH3

CH3 C

ONa

O

CH3OH

+ NaOH +



5/6

5

CH2

CH

CH2

O C R

O C R'

O C R''

O

O

O

CH2

CH

CH2

OH

OH

OH

R CO

ONa

R' CO

ONa

R'' CO

ONa

+ 3 NaOH

catal. +

leo ou gordura (ster) glicerina misturas de saisde sdio de cidos

graxos (sabes)Alcoolise (transester if icao)

R C

O

O

R'

R C

OR''

OR'

OH

R''

OH+ +

H+

Amonl ise

R C

O

O

R'

R C

NH2

OR'

OHNH3+ +

ster amida Reduo

R C

O

O

R'

R CH2OH R'OH+ +2 H2

Essa reduo efetuada com:- H2e catalisador (Ni) a quente;- [H] nascente produzido pela reao do sdio com etanol; ou- hidreto de ltio e alumnio (LIAlH4)

REAES ORGNICAS CLORETOS DE CIDOS

Hidrlise:

R CO

Cl H OH

R C O

OH++ HCl

cidos

Alcol ise

R C

O

Cl H OR'

R C

O

OR'++ HCl

steres

Amonl ise

R C

O

Cl H NH2

R C

O

NH2+

+ HCl

amidas

Reao om alcxidos:

R C

O

Cl Na OR'

R C

O

OR'++ NaCl

steres

Fenlise

R C

O

Cl H OAr

R C

O

OAr++ HCl

steres

Reao com hidrognio reduo(Reao de Rosenmund)

R C

O

Cl H H

R C

O

H++ HCl

aldedos

REAES ORGNICAS ANIDRIDOS

Hidrlise cida

H OH

R C

O

O C

O

RR C

O

OH C

O

ROH+ +

Hidrlise bsica

H ONa

R C

O

O C

O

RR C

O

OH C

O

RNaO+ +

Alcol ise

H OR'

R C

O

O C

O

RR C

O

OH C

O

RR'O+ +

Amonl ise

H NH2

R C

O

O C

O

RR C

O

OH C

O

RNH2+ +

-halogenao

CH2 C

O

OC

O

CH2R

R

Cl2

CH2 C

O

OC

O

CHR

R

Cl

ClH+ +

Reduo a lcoois

C

O

OC

O

R

R CH2R

OH

OH

HCH2R

OH

+LiAlH4

REAES ORGNICAS AMINAS

Reaes de alquilao (Reaes de Hoffmann)N

HH

HN

RH

H

NR

HH

NR

R'H

NR

R'H

NR

R'R''

R X HX

R X HX

R X HX

amnia aminaprimria

aminasecundria

aminaterciria

+ +

+ +

+ +



6/6

6

NR

R'R'' N

RR'

R''

R'''

R''' X X

sal de amina quaternria

+

+

Reaes de Aci lao- Utilizando um cloreto de cido:

CH3 C

O

Cl H NH

CH3

CH3 C

O

NH

CH3

++ HCl

- Utilizando um anidrido:

H NH C2H5

CH3 C

O

O C

O

CH3CH3 C

O

OH

C

O

CH3NHH5C2

+ +

REAES ORGNICAS AMIDAS

Reao de Hidrlise

R CO

NH2

R CO

O

NH4H2O

++

-

A reao deve ser feita em meio cido ou bsico.- Em meios cidos teremos a seguir:

R C

O

OHR C

O

O

NH4 NH4ClHCl

++

-

+

- Em meio bsico liberado um gs (amnia)

R CO

ONaR C

O

O

NH4 NH4OH

NH3

NaOH++

-

+

H2O+

gs O mesmo ocorre se partirmos de uma amida N-substituda, chegando-se no final a uma amina (ou seu sal) no lugar de NH3(ou do NH4Cl)

REAES ORGNICAS NITRILAS E ISONITRILAS

a) NitrilasHidrlise (origina cidos carboxlicos)Temos inicialmente:

RCN + H2ORCONH2

Reduo (produz aminas primrias):R-CN + H2R-CH=NH (imina)R-CH=NH + H2R-CH2-NH2(amina prim.)

b) IsonitrilasHidrlise (origina cidos carboxlicos e aminas):

R-NC + 2 H2OHCOOH + R-NH2

Reduo (produz aminas secundrias):R-CN + H2R-N=CH2(imina)R-N=CH2+ H2R-NH-CH3(amina sec.)

Reaes de adio:R-NC + 1/2 O2R-C=N=O (isocianato)R-NC + SR-C=N=S (isotiocianato)

REAES ORGNICAS NITROCOMPOSTO

Substituio no carbono vizinho ao grupo nitroa) halogenao

R C NO2

H

H

R C NO2

Br

H

R C NO2

Br

BrBr2 Br2

b) reao com cido nitroso

R C NO2H

HR C NO2

N OH

N OH

O

+ +

H2O

R C NO2

H

R'

R C NO2

N O

R'

N O

OH

+ +H2O

Se o carbono vizinho ao radical nitro for tercirio, a reao noacontece.

R C NO2R''

R'

no reage com HNO2

c) alquilaoRCH2NO2+ AgOHAg(RCHNO2) + H2O

Ag(RCHNO2) + RCl R CH NO2

R'

+ AgCl

ReduoRNO2+ 6 [H] RNH2+ 2 H2O

Exemplo:NO2 NH2

Fe/HCl+ 6 [H] 2 H2O+


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