entre vários tipos de reações podemos destacar as de substituiÇÃo, adiÇÃo e eliminaÇÃo c...

Entre vários tipos de reações

podemos destacar as de

SUBSTITUIÇÃO, ADIÇÃO

e

ELIMINAÇÃO CLUZ

Cl ClH

H

+

H

H C Cl ClH

H

+

H

H

É quando um átomo ou grupo de

átomos é substituído por um radical

do outro reagente

C Cl ClH +

H

H

ClCl

CCl4

C

H

CH

H

HC

H

É quando duas ou mais moléculas

reagentes formam

uma única como produto

C H2OH +

H

H

HH

C

H

CH

H

HC

OHH+

É quando de uma molécula são retirados

dois átomos ou dois grupos de átomos

sem que sejam substituídos por outros

Entre os compostos orgânicos que

sofrem reações de substituição

destacam-se os alcanos,

o benzeno e seus derivados,

os haletos de alquila,

álcoois e

ácidos carboxílicos

É quando substituímos um ou mais

átomos de hidrogênio de um alcano

por átomos dos halogênios

CLUZ

Cl ClH

H

+

H

H C Cl ClH

H

+

H

H

Podemos realizar a substituição dos demais

átomos de hidrogênio sucessivamente,

resultando nos compostos

CH4 + 2 Cl2 H2CCl2 + 2 HCl

CH4 + 3 Cl2 HCCl3 + 3 HCl

CH4 + 4 Cl2 CCl4 + 4 HCl

Nos alcanos de cadeias maiores, teremos

vários átomos de hidrogênios possíveis de

serem substituídos

A reatividade depende do carbono onde ele se

encontra; a preferência de substituição segue a

seguinte ordem:

C C C> >terciário secundário primário

CLUZ

Cl––2

CH3 +I

IH

CH3

CH3 C H–– ClCH3 +I

ICl

–

CH3

CH3

produto principal

Cl2

+ HCl3

+AlCl

Cl

Neste caso todos os átomos de hidrogênios

são equivalentes e originará sempre o

mesmo produto em uma mono-

halogenação

HNO3

+4

+

NO

2H SO

2

H O2

Consiste na reação do benzeno com ácido

nítrico (HNO3) na presença do ácido

sulfúrico (H2SO4), que funciona

como catalisador

+4

+

SO H

2H SO

3

H O242

H SO

Consiste na reação do benzeno com

o ácido sulfúrico

concentrado e a quente

Consiste na reação do benzeno com

haletos de alquila na presença de

ácidos de Lewis

CH Cl3

+ HCl3

+AlCl

CH 3

01) No 3 – metil pentano, cuja estrutura está representada a seguir:

O hidrogênio mais facilmente substituívelpor halogênio está situado no carbono denúmero:a) 1.b) 2.c) 3.d) 4.e) 6.

CHCH 3 2

41 32 5

6

CH CH CH

CH 3

2 3

02) Fenol (C6H5OH) é encontrado na urina de pessoas expostas a ambientes poluídos por benzeno (C6H6). Na transformação do benzeno em fenol ocorre

a) substituição no anel aromático.b) quebra na cadeia carbônica.c) rearranjo no anel aromático.d) formação de ciclano.e) polimerização.

+ ...

OH

+ ...BENZENO

FENOL

03) Considere a reação de substituição do butano:

BUTANO X Y+

ORGÂNICO INORGÂNICO

LUZ

O nome do composto X é:

a) cloreto de hidrogênio.b) 1-cloro butano.c) 2-cloro butano.d) 1,1-cloro butano.e) 2,2-dicloro butano.

Cl 2

+CH3 – CH2 – CH2 – CH3

Cl2

+

carbono secundário é maisreativo que carbono primário

LUZCH3 – CH – CH2 – CH3

+HCl

Cl

2 – cloro butano

1 2 3 4

Todas as reações de substituição

observadas com benzeno também

ocorrem com seus derivados, porém

diferem na velocidade de ocorrência e

nos produtos obtidos

A velocidade da reação e o

produto obtido dependem do

radical presente no benzeno que

orientam a entrada dos

substituintes

Assim teremos:ORIENTADORES ORTO – PARA

( ATIVANTES )

– OH

– NH2

– CH3

– Cl – Br – I( desativantes )

ORIENTADORES META ( DESATIVANTES )

– NO2 – SO3H – CN – COOH

Os orientadores META possuem

um átomo com ligação dupla ou

tripla ligado ao benzeno

ORIENTADORORTO – PARA

Cl2

+

HCl

3

+

AlCl

OH3

AlCl

OH

Cl

HCl+

Cl

1

2

3

4

5

6

OH

1

2

3

4

5

6

Cl2

+

NO 2

3AlCl

1

2

3

4

5

6

HCl+

NO 2

o grupo “nitro” é orientador meta

Cl

01) (UNICAP-98) O clorobenzeno, ao reagir por substituição eletrofílica com:

0 0 HNO3, em presença de H2SO4, produz 2-nitroclorobenzeno.

1 1 Cl2, em presença de FeCl3, produz preferencialmente metadiclorobenzeno

2 2 CH3Cl, em presença de AlCl3, produz 4-metilclorobenzeno.

3 3 H2SO4, em presença de SO3, produz 2-hidrogenosulfato de clorobenzeno.

4 4 Br2, produz preferencialmente, em presença de FeCl3 3-bromo, cloro benzeno.

Cl

o “cloro” é orientador orto-para e desativante

1

2

3

45

6

V

F

V

V

F

02) Da nitração [ HNO3 (concentrado) + H2SO4 (concentrado), a 30°C ] de um certo derivado do benzeno equacionada por:

A1

2

3

4

5

6

NO+ 2+

A

NO 2

Fazem-se as seguintes afirmações:

I. O grupo “A” é orto-para-dirigente.

o “nitro” entrou na posição “3”então “A” é

orientador meta

F

V

V

F

II. O grupo “A” é meta-dirigente.

III. Ocorre reação de substituição eletrofílica.

IV. Ocorre reação de adição nucleófila.

V. Ocorre reação de eliminação.F

São corretas as afirmações:

a) II e IV.b) I e III.c) II e V.d) I e IV.e) II e III.

As reações de adição mais

importantes ocorrem nos

alcenos, nos alcinos,

em aldeídos e nas cetonas

Os haletos de hidrogênio

reagem com os alcenos produzindo

haletos de alquil

C – HIH

HCCCl4

H=– ClH +IH

– C ––HI

IH

H

C –I

IH

Cl

Para alcenos

com três ou mais átomos de carbono

a adição do haleto de alquil

produzirá dois compostos,

sendo um deles em maior proporção

(produto principal)

Neste caso, devemos levar em

consideração a

REGRA DE MARKOVNIKOV que

diz:

“O hidrogênio (H ) é adicionado

ao carbono da dupla ligação

mais hidrogenado”

+

C CH3

H

CH3

C

CCl4

HClH +

H

CH

H

H

C

H

Cl

possui 2 átomosde hidrogênio

possui 1 átomode hidrogênio

o produto principal será o 2 – cloro propano

Os alcenos reagem com água em presença de catalisadores ácidos (H ),

originando álcoois

+

C CH3

H

CH3Cácido

H2OH +

H

CH

H

H

C

H

OHpossui

2 átomosde hidrogênio

possui 1 átomode hidrogênio

o produto principal será o2 – propanol

Os halogênios reagem com os alcenos,

na presença do CCl4,

formando di-haletos de alquil.

C CH3

H

CH3CCCl4

Cl – ClH +

H

CH

H

Cl

C

H

Cl

Essa reação ocorre entre

o H2 e o alceno

na presença de catalisadores metálicos

(Ni, Pt e Pd).

C CH3

H

CH3CPt

H – HH +

H

CH

H

H

C

H

H

01) Com respeito à equação:

X + HBr C6H13Br

Pode-se afirmar que X é um:

a) alcano e a reação é de adição.b) alceno e a reação de substituição.c) alceno e a reação é de adição eletrofílica.d) alcano e a reação é de substituição eletrofílica.e) alceno e a reação é de substituição.

Ocorre a adição de 1 mol do haleto de hidrogênio

para, em seguida, ocorrer a adição de

outro mol do haleto de hidrogênio

C – CH3 CH3C H ClH + – C =–H

H

C –

Cl

–

CH3C =–H

H

C –

Cl

H Cl+ – CH3C–H

H

C –

Cl

–

H Cl

A hidratação dos alcinos,

que é catalisada com H2SO4 e

HgSO4, possui uma seqüência

parecida

com a dos alcenos.

C – CH3 CH3C H2OH + C =–H

H

C –

OH

–4

HgSO

42H SO

O enol obtido é instável se transforma em cetona

CH3C–H

H

C –

O

–

H

CH3C =–H

H

C –

OH

Dependendo do enol formado poderemos obter no final um aldeído

C – CH3 CH3C H2OH + C =–H

H

C –

OH

–

CH3C–H

H

C –

O

–

H

4HgSO

42H SO

CH3C =–H

H

C –

OH

O enol obtido é instável se transforma uma cetona

Dependendo do enol formado poderemos obter no final um aldeído

A adição de reagentes de Grignard (RMgX),

seguida de hidrólise,

a aldeídos ou cetonas é um dos melhores

processos para

a preparação de álcoois

O esquema geral do processo é:

metanal + RMgX álcool primárioH2O

aldeído + RMgX álcool secundárioH2O

cetona + RMgX álcool terciárioH2O

C

O

HH

+ H3CMgBr C

O

H

H

MgBr

CH3

C

O

H

H

MgBr

CH3 + H2O C

O

H

H

MgOHBrCH3 +

H

Podemos resumir estas reações da seguinte maneira:

C

O

HH

H3CMgBr

H2OC

O

H

H

CH3

H

C

O

H3CH

H3CMgBr

H2OC

O

H3C

H

CH3

H

ETANAL

2 - PROPANOL

C

O

H3C CH3

PROPANONA

H3CMgBr

H2OC

O

H3C CH3

H

CH3

2 – METIL – 2 – PROPANOL

01) Dada à reação abaixo, podemos afirmar que o composto orgânico obtido é o:

C

O

H3CH

+ H3CCH2MgBrH2O

a) ácido butanóico.

b) 1 – butanol.

c) 2 – butanol.

d) etanol.

e) 2 – propanol.

C

O

H3C

H

CH3

H

CH2

2 – BUTANOL

BUTAN – 2 – OL

ou

02) Um ALDEÍDO sofreu uma adição do cloreto de metil magnésio seguido de uma hidrólise produzindo o 2 – PROPANOL. O aldeído em questão chama-se:

a) metanal.b) etanal.c) propanal.d) 2 – etanol.e) propanóico.

C

O

H3C

H

CH3

H

2 - PROPANOL

COMPOSTO FORMADO

H3CMgCl

H2O

do reagente de Grignardtemos o CH3

da água o “H”da oxidrilaeliminando estes grupos

temos

C

O

H3C

Ha ligação livre unirá, também,

o carbono e o oxigênioformando o ...

C

O

H

ETANAL

As reações de eliminação são

processos, em geral, inversos aos

descritos

para as reações de adição e, constituem

métodos de obtenção de

alcenos e alcinos

A desidratação (eliminação de água)

de um álcool

ocorre com aquecimento deste álcool em

presença de ácido sulfúrico

A desidratação dos álcoois segue

a regra de SAYTZEFF, isto é,

elimina-se a oxidrila e o hidrogênio do

carbono vizinho ao carbono da oxidrila

MENOS HIDROGENADO

CH3CH

H

H

C

H

OH

H2SO4

C

H

H

H2O + CH3CH

H

H

C

H

C

H

Esta reação, normalmente,

ocorre em

solução concentrada de KOH

em álcool

O haleto eliminado

reage com o KOH produzindo

sal e água

CH3CH

H

H

C

H

Cl

KOH(alc)

C

H

H

+ ...CH3CH

H

H

C

H

C

H

CH3CH

H

H

C

H

Br

C

H

Br

Zn

CH3CH

H

H

C

H

+C

H

ZnBr2

CH3CH

H

H

C

H

Br

C

H

Br

KOH (alc)

CH3CH

H

H

C + ...C

As duas moléculas de HBr eliminadasreagem com o KOH formando sal e água

As principais reações de

oxidação e redução com compostos

orgânicos ocorrem com os

álcoois, aldeídos e alcenos

O comportamento

dos álcoois primários, secundários e

terciários, com os oxidantes,

são semelhantes

Os álcoois primários, ao sofrerem,

oxidação, transformam-se em

aldeídos e estes, se deixados em

contato com oxidante,

são oxidados a

ácidos carboxílicos

H3C

ETANOL

– CI

I– OH

H

H

[O]H3C – C

I

I– OH

H

OH

H3C – C

H

O

H3C – C

H

O [O]

H3C – C

OH

O

ETANAL

ETANAL

ÁCIDO ETANÓICO

RESUMINDO

H3C

ETANOL

– CI

I– OH

H

H

[O]

H3C – C

H

O

ETANAL

[O]

H3C – C

OH

O

ÁCIDO ETANÓICO

sofre desidratação

– H2O

Os álcoois secundários oxidam-se formando cetonas.

H3C

2 – PROPANOL

– CI

I– CH3

OH

H

[O]H3C – C

I

I– CH3

OH

HO

sofre desidratação

H3C – CII

– CH3– H2O

O

PROPANONA

Obs: Os álcoois terciários não sofrem oxidação

01) Quando um álcool primário sofre oxidação, o

produto principal é:

a) ácido carboxílico.

b) álcool secundário.

c) éter.

d) álcool terciário.

e) cetona.

OXIDAÇÃO DE ALCENOS

Os alcenos sofrem oxidação branda originando

diálcoois vicinais

H3C – CI

I– CH3

OH

H[O]

= CIH

brandaH3C – C

I– CH3

H

– CIH

IOH

A oxidação a fundo,

com quebra da ligação dupla, produz

ácido carboxílico e /ou cetona

H3C – CI

– CH3

H

[O]= C

IH

a fundoH3C – C

IH

= – CH3CIH

O + O =H3C – CH

O

2

H3C – CH

O

2[O]

H3C – COH

O

2

01) Assinale a opção que corresponde aos produtos orgânicos da oxidação energética do

2 – metil – 2 – penteno.

a) propanal e propanóico.b) butanóico e etanol.c) metóxi-metano e butanal.d) propanona e propanóico.e) etanoato de metila e butanóico.

H3C – CI

– CH3[O]

= CIH

a fundoCH2

CH3

–

H3C – CI

=

CH3

– CH3= CIH

CH2–

+

O

O

não sofre oxidação

sofre oxidação produzindoácido carboxílico

– CH3= CIOH

CH2–O

H3C – CII

– CH3

O

PROPANONA

H3C – C

OH

O

ÁCIDO PROPANÓICO

– CH2

02) Um alceno “ X “ foi oxidado energeticamente pela

mistura sulfomangânica (KMnO4 + H2SO4). Os

produtos da reação foram butanona e ácido metil

propanóico. Logo, o alceno X é:

CO

BUTANONA

C

OH

OCH CH3

ÁCIDO METIL PROPANÓICO

CH2

CH3

H3C

CH3H

1 2 3 4 5 6

2, 4 – dimetil – 3 – hexenoa) 2-metil-3-hexeno.

b) 3-metil-3-hexeno.

c) 2,4-dimetil-3-hexeno.

d) 2,5-dimetil-3-hexeno.

e) 3,5-dimetil-3-hexeno.

OZONÓLISE DE ALCENOS

Um outro tipo de oxidação que os alcenos sofrem é a ozonólise

Nesta reação os alcenos reagem rapidamente com o ozônio (O3)

formando um composto intermediário chamado ozonídeo

A hidrólise do ozonídeo em presença de zinco rompe o ozonídeo,

produzindo dois novos fragmentos que contêm ligações duplas

carbono – oxigênio

O Zn forma óxido de zinco que impede a formação

de H2O2 que viria a reagir com o aldeído ou a

cetona

Quais os produtos da ozonólise seguida de

hidrólise na presença de zinco,

do hidrocarboneto 2 – metil – 2 – buteno ?

C

H

+ O3OC OCH3

CH3

H3C

Zn H2O PROPANONA

ETANAL