aula teorica 05 - compostos organicos nitrogenados e haletos de alquila

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  • UniversidadeFederalRuraldoSemiridoUFERSA

    1Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    1. CompostosOrgnicosNitrogenados

    Oscompostosorgnicosnitrogenadossomolculasorgnicasqueapresentam

    em sua constituio o heterotomo nitrognio. O conjunto de tomos que possui o

    nitrogniocomoheterotomoogrupofuncionaldamolcula.

    1.1 Aminas

    Aminaspodemser interpretadascomosendosubstnciasemqueumoumais

    tomos de hidrognio de uma molcula de amnia (NH3) foram substitudos por

    gruposalquilas.Oodordepeixessocaractersticasdeaminasmenores.

    GrupoFuncional

    FrmulaGeral:RNRR,ArNRR,RNArR,RNRAr,ArNArR,ArNArAr

    NH

    H

    C

    1.1.1 ClassificaodasAminas

    a) Quantotipodesubstituinteligadoaonitrognio.

    Amina Aliftica: Nenhum dos substituintes ligados aonitrognioapresentancleoouanelaromtico.

    NH2C

    H

    H2CH3C H NH3C

    CH3

    CH3

    Propilamina Trimetilamina

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    2Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    AminaAromtica:Pelomenosumdossubstituintes ligadosaonitrogniosapresentaumncleoouanelaromtico.

    NH2C

    H2CH3C H N

    Fenilpropilamina Trifenilamina

    b) QuantoaoNmerodeHidrogniosSubstitudosPorRadicais.

    Amina Primria: Apenas 1 hidrognio foi substitudo porradicais.

    NH2C

    H

    H

    2metilpropanamina

    HCH3C

    CH3

    NH2C

    H

    H2CH3C H

    Propilamina

    AminaSecundria:Doishidrogniossubstitudosporradicais.

    NH2C

    H2CH3C H

    Fenilpropilamina

    H2CN

    H2C

    H

    CH3H3C

    Netiletanamina

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    3Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    AminaTerciria:Trshidrogniossosubstitudosporradicais.

    H2CN

    H2C

    CH3

    H2CNH3C

    CH3

    CH3

    N,Ndimetilmetanamina NetilNmetil1propanamina

    CH3H3C

    1.1.2 NomenclaturaSistemticadasAminas(IUPAC)

    AIUPACrecomendautilizarumsufixoparadenotarogrupofuncionalamina.O

    finalodonomedacadeiaprincipalsubstitudoporamina(similarformacomo

    osalcoissonomeados).

    Umnmero identifica o carbono ao qual o nitrognio est ligado. O nmero

    pode aparecer antes do nome da cadeia principal ou antes de amina. O nome de

    qualquer grupo alquila ligado ao nitrognio precedido por N. Isso feito para

    indicarqueogrupoalquilaestligadoaonitrognioemvezdeaumcarbono.

    Os substituintes (independentemente se esto ligados ao nitrognio ou no)

    dever ser listados em ordem alfabtica, depois de um nmero (se o substituinte

    estiver ligado cadeia principal) ou um N (se o substituinte estiver lidado ao

    nitrognio).Acadeiasemprenumeradanadireoquedomenornmeropossvel

    paraogrupofuncional.

    Prefixo+infixo+sufixo(amina)

    CH3CH2CHCH2CH2CH3

    NHCH2CH3

    CH3CH2CH2CH2NH2 CH3CH2CH2NCH2CH3

    CH3

    1234 1 2 3 4 5 6 123

    Netil3hexanaminaou

    Netilhexan3amina

    1butanaminaou

    butan1aminaou

    butanamina

    NetilNmetil1propanaminaou

    NetilNmetilpropan1aminaou

    NetilNmetilpropanamina

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    4Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    Exemplos:

    NH3C

    H

    H Metanamida

    NH2C

    H

    HH3C

    Etanamina

    NH2C

    H

    HHCH3C

    CH3

    2metil1propanamina

    NH3

    Cicloexanamina

    H2CNH3C

    H

    CH3

    Nmetiletanamina

    H2CN

    H2C

    H

    CH3H3C

    Netiletanamina

    H2CN

    H2C

    CH2

    CH3H3C

    CH3

    N,Ndietiletanamina

    NH2

    Benzenamina

    H3C

    H3C

    NH2

    4,4dimetilcicloexanamina

    1.1.3 NomenclaturaUsualdasAminas

    O nome comum de uma amina consiste primeiramente em escolher o grupo

    alquilamaiscomplexo(emgeralcommaiornmerodecarbonos)ligadoaonitrognio

    e assumir que este ser a cadeia principal e os outros grupos alquilas ligados ao

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    5Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    nitrognio sero considerados grupos substituintes. Assim, os nomes grupos

    substituintesdevemserlistadosemordemalfabtica,seguidopelosufixoamina.

    Nomedo(s)substituinte(s)comterminaoil(emordemalfabtica)

    + amina

    Exemplos:

    NH CH3

    H

    Metilamina

    CH3NCH3

    CH3

    trimetilamina

    NCH2

    CH3

    H

    H3C

    metiletilamina

    CH3NCH2CH2CH2CH3

    CH3 dimetilbutilamina

    N

    CH3

    H3CH2C CH2CH2CH3

    etilmetilpropilamina

    NCH3

    CH2

    CH3

    etilmetilfenilamina

    H3C C

    CH3

    NH2

    CH3

    tbutilamina

    NH2CH2CH2CH2CH2NH2

    1,4butildiamina

    N

    CH3

    CH2CH2CH2CH3

    butilmetilciclopentilamina

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    6Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    1.1.4 PropriedadesFsicasdasAminas

    Aminas primrias e secundrias tambm formam ligaes de hidrognio; as

    aminastmpontosdeebuliomaioresdoqueosalcanosdemesmamassamolecular.

    Noentanto,onitrogniono toeletronegativoquantoooxignio,demodoqueas

    ligaesdehidrognioentremolculasdeaminassomais fracasqueas ligaesde

    hidrognio entre asmolculas de um lcool. Uma amina, dessa forma, temponto de

    ebuliomenorqueumlcoolcommassamolecularsemelhante.

    Comoaminasprimrias tmduas ligaesNH,a ligaodehidrogniomais

    significativaemaminasprimriasdoqueemaminassecundrias.Asaminastercirias

    nopodem formar ligaesdehidrognioentre suasprpriasmolculasporqueno

    tmhidrognioligadoaonitrognio.Consequentemente,secompararmosaminascom

    mesmamassamolecular e de estruturas semelhantes, observaremos que as aminas

    primriastmprontosdeebuliomaioresdoqueassecundrias,queporsuaveztm

    maiorespontosdeebulioqueasaminastercirias.

    CH3CH2CHCH2NH2

    CH3

    CH3CH2CHNHCH3

    CH3

    CH3CH2NCH2CH3

    CH3

    amina primriaPE = 97 oC

    amina secundriaPE = 84 oC

    amina terciriaPE = 65 oC

    1.2 Amidas

    Amidatodocompostoorgniconoqualumacarbonilaestligadadiretamenteaumtomodenitrognio.

    GrupoFuncional

    FrmulaGeral:

    RCONRR

    ArCONRR

    RCONArR

    RCONRAr

    ArCONArR

    N

    O

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    7Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    1.2.1 NomenclaturadasAmidasnoSubstitudas(IUPAC)

    AIUPACrecomendautilizarumsufixoparadenotarogrupofuncionalamida.O

    finalodonomedacadeiaprincipalsubstitudoporamida(similarformacomo

    nasaminas).

    Utilizamsenmerospara identificaroscarbonosdacadeiaprincipalosquais

    so numerados de forma que a carbonila fique com a numerao 1. O nome de

    qualquer grupo alquila ligado ao nitrognio precedido por N para indicar que o

    grupoestlidadoaonitrognioemvezdeaumcarbono.

    Os substituintes devem ser listados em ordem alfabtica, depois de um

    nmero (se o substituinte estiver lidado cadeia principal) ou um N (se o

    substituinteestiverlidadoaonitrognio).

    nomedosubstituinteligadocadeiaprincipal(quandoexistir)

    + prefixo + infixo + sufixo(amida)

    Exemplos:

    H3C C

    O

    NH2

    etanamida

    H2C C

    O

    NH2

    H3C

    propanamida

    H2C C

    O

    NH2

    HCH3C

    CH3

    3metilbutanamida

    H2C C

    O

    NH2

    HCC

    HCH

    H2CH3C

    CH(CH3)2

    CH2CH3CH3

    4etil3isopropril5metilheptanamida

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    8Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    1.2.2 NomenclaturaOficialdasAmidasSubstituidas(IUPAC)

    N + nomedosubstituinte(ligadoaonitrognio)

    nomedosubstituinteligadocadeiaprincipal(quandoexistir)

    + prefixo + infixo + sufixo(amida)

    Exemplos:

    H2C C

    O

    N

    H3C

    H

    CH3

    Nmetilpropanamida

    H2C C

    O

    N

    HCH3C

    CH3CH3

    H

    Nmetil3metilbutanamida

    H2C C

    O

    N

    HCC

    HCH2

    H2C

    CH3

    H2CH3C

    CH3

    CH3

    CH3

    NetilNmetil3etil4metilexanamida

    1.2.3 PropriedadesFsicasdasAmidas

    Amidasnosubstitudaspossuempontosdeebuliomuitosuperioresaosdos

    cidoscarboxlicoscorrespondentesemmassamolecular. Issosedeveformaode

    maior nmero de ligaes de hidrognio e maior formao de "molculas dmeras"

    pelas amidas. Podese provar esse fato, substituindoos hidrognios do grupo amino

    por radicais CH3. Como podese ver na Tabela 1, os pontos de fuso e ebulio

    diminuem, apesar do aumento da massa molecular. Isso se d pela diminuio da

    formao de ligaes de hidrognio devido estar ocorrendo a substituio de

    hidrogniosligadosaonitrognioporgruposalquilas.

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    9Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    Tabela1:PropriedadesFsicasdasAmidas.

    Estrutura MassaMolecular PF(oC) PE(oC)CH3CONH2 59 81 222

    CH3CONH(CH3) 73 28 206CH3CON(CH3)2 87 06 166

    1.3 NitrilasouNitrilos

    Denominasenitrilatodocompostoorgnicoderivadodocianetodehidrognio

    ou cido ciandrico,HCN,naqual ocorreuma trocadeumhidrognioporumgrupo

    substituinte.Asnitrilassotambmconhecidosporcianetosdealquila.

    GrupoFuncional

    FrmulaGeral:RCN,ArCN

    C C N

    C CN

    1.3.1 NomenclaturaOficialdasNitrilas(IUPAC)

    Prefixo+infixo+o+sufixo(nitriloounitrila)

    Exemplos:H3C CN Etanonitrilo(a)

  • UniversidadeFederalRuraldoSemiridoUFERSA

    10Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    H2C CN

    HCH3C

    CH3

    3metilbutanonitrilo(a)

    CN

    Fenilmetanonitrilo(a)

    1.4 HaletosdeAlquilas

    Haletos de alquila so substncias em que um hidrognio de um alcano foitrocadoporumhalognio.

    GrupoFuncional

    FrmulaGeral:RCX,ArCX

    C X

    OndeXumhalognio

    1.4.1 ClassificaodosHaletosdeAlquila

    Haletos de alquila podem ser divididos em primrio, secundrio e tercirio,dependendodocarbonoaoqualohalognioestiverligado.

    Haletos de Alquila Primrio: Apresenta um halognio ligado a umcarbonoprimrio:

    H3CH2C Br

    Bromoetano

    Haletos de Alquila Secundrio: Apresenta um halognio ligado a umcarbonosecundrio:

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    11Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    RHC R

    Br

    Haleto de alquila secundrio

    HaletosdeAlquilaTercirio:Apresentaumhalognioligadoaumcarbonotercirio:

    R C R

    Br

    R

    Haleto de alquila tercirio

    1.4.2 NomenclaturadosHaletosdeAlquila

    NosistemaIUPAC,haletosdealquilasonomeadoscomoalcanossubstitudos.

    Ondeoshalogniosso tratadoscomose fossemgrupossubstituintes.Osnomesdos

    prefixos do substituinte so os prprios nomes dos halognios (isto , flor, cloro,

    bromo, iodo). Portanto, os haletos de alquila so muitas vezes chamados de

    haloalcanos. Todos os grupos substituintes assim como os halognios devem ser

    listadosemordemalfabtica.Emhaletosdealquiladecadeiaaberta,devesenumerar

    acadeiaprincipaldeformaqueohalogniofiquecomamenornumeraopossvel.

    nomedohalognio + prefixo + infixo + sufixo

    Exemplos:

    H3CH2C C

    H

    H2C

    HC CH3

    Br

    CH3

    2bromo4metilexano

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    12Prof.Ms.ZilvamMeloQumicaOrgnica

    CH2C

    H2C

    H2C

    H2C CH2ClH3C

    CH3

    CH3

    1cloro6,6dimetileptano

    I

    CH2CH3

    2etil1iodociclopentano

    Br

    Cl

    CH3

    4bromo2cloro1metilcicloexano

    2. Referncias

    1. SOLOMONS,T.W.;GRAHAM;CRAIGFRYHLE.QumicaOrgnica.8.ed.Riode

    Janeiro:LTC,2005.1e2v.

    2. ALLINGER,N.L.QumicaOrgnica.2.ed.RiodeJaneiro:Guanabara,1978.

    3. BRUICE,P.Y.QumicaOrgnica.4.ed.SoPaulo:Pearson,2006