REAES E SEUS MECANISMOS

Reaes cido-BaseMuitas reaes que ocorrem na qumica orgnica so reaes cido-base ou envolvem uma reao cido-base em alguma etapa.

Definio de cidos e Bases de Lewiscidos : so receptores de par de eltrons;Bases: so doadores de par de eltrons.

Exemplos:

- Cl - H + + : NH3 Cl- + H- NH3+cido de Lewis Base de Lewis(Receptor de par (Doador de par de eltrons) de eltrons)

cido de Lewis; tomo deficiente em eltrons Muitos compostos contendo elementos do grupo 3 A tais como boro e alumnio (6 e.no nvel mais externo);.Os haletos de zinco e ferro(III) so freqentemente usados como cidos de Lewis em reaes orgnicas.

R O - H + Zn Cl2 R O + - ZnCl2 HBase de Lewis cido de Lewis(Doador de par (Receptor de par de eltrons) de eltrons)

:Br Br : + FeBr 3 : Br Br + -FeBr 3 Base de Lewis cido de Lewis(Doador de par (Receptor de par de eltrons) de eltrons)

Exerccios: pg. 95.

Homlise e Heterlise de ligaes covalentesAs reaes de compostos orgnicos sempre envolvem a formao e a quebra de ligaes covalentes.

A quebra pode ocorrer de duas formas:

Heterlise : produz fragmentos carregados ou ons;

Homlise: produz fragmentos com eltrons desemparelhados chamados de radicais

Heterlise de ligaes do carbonoA heterlise de uma ligao com o tomo de carbono pode levar a dois tipos de ons:

heterlise + C Z - C + Carboction

heterlise - C Z + C - Carbnion

Os carboctions so deficientes em eltrons. Eles tem apenas seis eltrons em,seu nvel de valncia e, por causa disso, so cidos de Lewis. Muitos tem vida curta e so altamente reativos; Ocorrem como intermedirios em algumas reaes orgnicas;Reagem rapidamente com bases de Lewis, com molculas ou ons que podem doar o par de eltrons de que eles precisam para atingir um octeto estvel de eltrons.

C + + : O H C O + H H H Carboction gua cido de Lewis Base de Lewis

Os carboctions so reagentes que procuram eltrons e so chamados de eletrfilos.

Eletrfilos so reagentes que nas suas reaes procuram os eltrons extras que fornecero a eles um nvel de valncia estvel de eltrons.

Todos os cidos de Lewis, incluindo os prtons, so eletrfilos

Os carbnions so bases de Lewis; Em suas reaes procuram um prton ou algum centro positivo para qual eles possam doar seus pares de eltrons e, conseqentemente, neutralizar a sua carga Os carbnions so chamados de nuclefilos;Nuclefilos so reagentes que procuram um prton ou algum centro positivo.

C: - + H + - A C H + : A -

Seta curva mostra o sentido do fluxo de eltrons em uma reao. a seta curva comea em uma ligao covalente ou par de eltrons no-compartilhado(um local de densidade eletrnica mais alta) e aponta em direo a um local de deficincia de eltrons.

EXERC. Pg. 98

EFEITO INDUTIVO caracterstico de compostos que possuem cadeia carbnica saturada.Est relacionado com a tendncia que um substituinte tem de ceder ou retirar eltrons de uma ligao Alguns radicais atraem para si o par eletrnico da ligao.

F ; Cl ; Br ; I ; OH ; NH2 ; NO2

Ex: + H3CCH2 CH2 CH2Cl -

o caso do cloro, que o radical mais eletronegativo.

Ele puxa o par de eltrons da ligao com o carbono para perto de si, causando um efeito cascata que polariza a molcula.

Alguns radicais repelem o par eletrnico da ligao.

C (CH3) 3 ; CH (CH3) 2 ; CH2 CH3 ; CH3

Ex: H3CCH=CH 2

EFEITO DE RESSONNCIA Ou Efeito Mesomero decorre da atrao ou da repulso dos eltrons de uma ligao (ou de pares de eltrons no ligantes )de uma cadeia carbnica por determinados tipos de radicais ligados a essa cadeia.

Esse efeito conduz a estruturas que diferem entre si apenas pelo arranjo dos eltrons e que recebem o nome de estruturas de ressonncia.

EX: no caderno O C carbonila O C - C acila O C OHcarboxilaPrincipais radicais atraem para perto de si os eltrons de uma ligao estabelecida com o tomo de carbono da cadeia.

CNciano O C O- C -ster O IN - = Onitro

Ex: no cadernoPrincipais radicais que empurram um par de eltrons para a cadeia carbnica.

Aminas 1, 2 e 3HalogniosHidroxilaAlcoxi

Mecanismos das ReaesSo os caminhos pelos quais a reao se processa.

As reaes orgnicas se classificam em quatro categorias:

Substituio: So caractersticas de compostos saturados, tais como alcanos e haletos de alquila e os compostos aromticos (mesmo eles sendo insaturados). Neste tipo de reao,um tomo ou grupo de tomos substitudo por um radical do outro reagente, ou seja, ocorre na molcula a troca de um ligante.

b) Adio: So caractersticas de compostos com ligaes mltiplas. Ocorre a juno de duas ou mais molculas originam unicamente um produto.

c) Eliminao: o oposto da reao de adio. Ocorre a sada de ligantes de uma molcula sem que acontea a substituio desses ligantes por outros.

d) Arranjo: Uma molcula sofre uma reorganizao de suas partes.

Reaes de adio

Quando a reao orgnica efetua-se em diversas etapas a primeira etapa da reao que vai classificar essa reao.

As reaes de adio podem ser:

1- Adio eletrfila - quando o composto orgnico (substrato) adiciona na primeira etapa um regente eletrfilo.

2- Adio nuclefila - quando regente orgnico adiciona na primeira etapa um reagente nuclefilo.

3- Adio por radical livre - quando a primeira etapa da reao do substrato realizada pela ao de um radical livre (eltron no emparelhado).

Reao de adio nos alcenos:

Os carbonos da dupla ligao, constituem uma regio de elevada densidade eletrnica, Assim sendo bastante suscetvel a um ataque eletrfilo.As reaes de adio , nos alcenos,so conhecidas por reaes de adio eletrfila.

Mecanismo:Heterlise;Ressonncia;Ataque eletrfilo;Ataque nuclefilo.

Ex: no cadernoExemplo: Reao de adio nuclefila carbonila (pg. 391)1- Adio eletrfila

b) Reaes de substituioUtiliza-se o mesmo critrio que vimos para as reaes de adio.

A classificao de uma reao de substituio vai depender exclusivamente na primeira etapa da reao. Teremos ento:

1- substituio eletrfila

2- substituio nuclefila (Sn1 e Sn2)

3- substituio por radical livre

Sn1 - substituio nuclefila monomolecular, quando a velocidade da reao de substituio depende da concentrao de um dos reagentes.Sn2 - substituio nuclefila bimolecular, quando a velocidade da reao depende da concentrao de ambos os reagentes.

c) Reaes de eliminaoNas reaes de eliminao temos dois casos:

1- Eliminao nonomolecular, E1, a velocidade da reao depende da concentrao de apenas uma substncia. 2- Eliminao bimolecular, E2, a velocidade da reao de eliminao depende das concentraes das duas substncias.

Reaes de Radicais LivresOs radicais pequenos so de vida curta, espcies altamente reativas; Quando colidem com outras molculas, eles tendem a reagir de uma maneira que leva ao emparelhamento de seu eltron desemparelhado e produzem um novo radical.

As reaes via radicais tem um papel importante:

na bioqumica (envelhecimento e nas doenas); no meio ambiente (destruio da camada de oznio); na industria (fabricao de plsticos e tecidos); na converso do petrleo. Exemplo: pg.392