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  • Funes Orgnicas

    Florence M. Cordeiro de Farias

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    Funes Orgnicas

    O nome Qumica Orgnica vem do tempo em que se acreditava que havia duas categorias diferentes

    de substncias qumicas: as orgnicas, que existiam ou eram provenientes de organismos vivos (animais

    ou vegetais) e as inorgnicas, provenientes dos minerais. Essa diviso existia porque naquela poca se

    pensava que os compostos orgnicos s poderiam se originar de seres vivos: os qumicos podiam

    transformar um composto orgnico em outro (composto orgnico), mas acreditava-se que no se

    poderia prepar-los a partir de materiais exclusivamente inorgnicos. Com o tempo, observou-se que

    isso no verdade podemos preparar compostos orgnicos a partir de compostos que no existem

    em organismos vivos.

    Por que, ento, essa diviso Qumica Orgnica e Qumica Inorgnica ainda existe?

    O fato que, se tirarmos a gua, a maioria dos compostos encontrados nos seres vivos (chamados de

    produtos naturais) contm o elemento carbono. Se considerarmos tambm todos os compostos no

    naturais inventados pelo homem e obtidos em laboratrios que contm o elemento carbono

    chegamos a um nmero extremamente grande (da ordem de milhes). Bem, voc poderia questionar:

    s porque existem milhares de compostos eles so classificados em uma Qumica parte?

    No, no s por causa disso. Isto se deve a uma propriedade que s o elemento carbono apresenta:

    seus tomos podem se ligar uns aos outros formando cadeias carbnicas de comprimento

    teoricamente ilimitado; essas cadeias podem tambm se ramificar e tambm formar ciclos de tamanho

    e formas as mais variadas possveis; podem conter outros elementos: como o carbono tetravalente

    (forma sempre quatro ligaes), mesmo usando duas ou trs valncias para se ligar a outros carbonos,

    ainda sobram valncias para formar ligaes com outros elementos (os elementos presentes nos

    compostos orgnicos que so diferentes de carbono e hidrognio ns chamamos genericamente de

    heterotomos). A Figura 1 mostra algumas molculas as quais voc convive no seu dia-a-dia e que

    exemplificam o que foi dito acima.

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    N-Butano (gs do Butijo) Cadeia carbnica linear

    (R) Limoneno (Substncia presente na laranja)

    Cadeia carbnica cclica e ramificada

    Damascenona (uma das substncias responsveis pelo odor

    das rosas) Cadeia carbnica cclica, ramificada e com

    heterotomo

    Poliestireno Cadeia ramificada

    Lauri-Sulfato de Sdio (agente de limpeza dos shampoos) Cadeia carbnica linear; presena de

    heterotomos

    Vitamina C Cadeia heterocclica ramificada

    Paracetamol (analgsico) Anel aromtico; presena de heterotomos

    Figura 1: Exemplos de substncias orgnicas

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    Assim, existe um nmero muito grande (tem at aparncia de infinito) de molculas diferentes que se

    pode fazer com o carbono; cada molcula corresponde a um composto com propriedades qumicas e

    fsicas diferentes.

    Mas, voc deve estar pensando: como vou fazer para saber todas elas? Isso impossvel! Realmente,

    seria. No entanto, o que se observa experimentalmente que os compostos orgnicos podem ser

    divididos em grupos, de acordo com um conjunto de propriedades qumicas que so

    semelhantes s propriedades de outro membro do grupo e so diferentes das propriedades das

    substncias que no pertencem ao mesmo grupo. Porm, preste ateno, est falando de

    semelhana: no so substncias iguais, pois se tivessem todas as propriedades iguais seriam a mesma

    substncia. Olhe, por exemplo, as estruturas mostradas na Figura 2:

    Etanol

    Mentol Sulcatol

    Figura 2: Exemplos de alcois

    Essas trs substncias so exemplos de compostos pertencentes funo orgnica lcool, porque todas

    tm um OH (hidroxila) na sua estrutura. Por causa dessa caracterstica estrutural, existe uma srie de

    propriedades, por exemplo: todas podem ser oxidadas pelo dicromato de potssio; todas fazem ligao

    hidrognio, o que as caracteriza como pertencentes ao mesmo grupo, mas so compostos

    completamente diferentes. O etanol lquido e muito utilizado como combustvel e em bebidas

    alcolicas; o mentol, produto natural obtido de vrias espcies de menta, slido e tem grande

    aplicao na indstria de cosmticos e de alimentos; o (S)-2-sulcatol o feromnio de algumas espcies

    de besouro.

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    Assim, observa-se que as propriedades qumicas (e algumas fsicas) dos compostos orgnicos so

    devidas presena ou ausncia, em sua molcula, de um determinado grupo funcional: conjunto

    de um ou mais tomos ligados de uma determinada maneira. Por exemplo, substncias que contm

    apenas carbono e hidrognio em sua estrutura so muito pouco cidas (acidez baixa). Se, entretanto,

    um dos hidrognios for substitudo por OH, a acidez aumenta consideravelmente. Podemos, ento,

    definir o OH como um grupo funcional. Mas ser que podemos colocar todas as substncias que

    possuem um grupo OH dentro da mesma classe orgnica? No. Nesse caso, por exemplo, se o OH

    estiver ligado a um anel aromtico, a acidez do composto muito maior (Figura 3): assim, para definir

    uma funo orgnica, precisamos considerar o grupo funcional e o tipo de cadeia carbnica a

    qual ele est ligado.

    nHexanonHexanol

    ALCANOLCOOL

    Fenol

    FENOL

    Figura 3: Exemplos de compostos pertencentes s funes alcanos, alcois e fenis.

    Resumindo, os compostos orgnicos so estruturalmente constitudos por uma cadeia carbnica e por

    um ou mais grupos funcionais (podem possuir mais de um grupo funcional - polifuncionais). Os grupos

    funcionais so a parte responsvel por suas propriedades qumicas (reatividade) e, por conta

    deles, as molculas so classificadas nas diversas funes orgnicas (ou classes orgnicas). No

    caso de molculas polifuncionais, a reatividade do composto um somatrio da reatividade de cada

    grupo funcional, podendo um interferir ou no no outro.

    Vamos agora conhecer as principais funes da Qumica Orgnica:

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    Hidrocarbonetos

    So compostos que possuem apenas carbono e hidrognio em sua estrutura. Os hidrocarbonetos

    dividem-se em:

    1. Alcanos e ciclo-alcanos:

    Os alcanos e ciclo-alcanos so hidrocarbonetos formados apenas por ligaes simples (todos os

    carbonos so sp3). Como possuem apenas ligaes C-C e C-H so apolares e, assim, solveis em

    compostos orgnicos, mas insolveis em gua.

    Essa apolaridade responsvel por uma das grandes aplicaes dos alcanos: como solventes

    (removedores) de leos e gorduras. Os removedores de uso domstico (varsol, fasca, aguarrs, etc.) so

    misturas de alcanos. Por outro lado, essa mesma propriedade a responsvel pelos grandes acidentes

    ambientais que ocorrem por consequncia do derramamento de leos nos rios, mares e lagoas.

    Comparados aos outros compostos orgnicos, so geralmente menos reativos frente aos reagentes

    mais comuns (cidos, bases, oxidantes, redutores, etc.). Por causa disso, antigamente eram chamados

    de parafinas, que em latim quer dizer pouca afinidade.

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    Mas, tenha cuidado com essa afirmao: a maior parte dos combustveis (gs do fogo, gasolina, leo

    diesel, querosene, gasolina de avio) constituda por alcanos e a energia obtida nesse processo

    gerada pela reao dos alcanos com o oxignio do ar. O metano, por exemplo, pode formar misturas

    com o ar que so explosivas (essas misturas so denominadas gs grisu) e so as responsveis pelo

    grande nmero de acidentes em minas de carvo.

    Os alcanos (e ciclo-alcanos) so obtidos principalmente a partir do petrleo, que j os contm em

    grande quantidade e variedade (os vrios petrleos no tm a mesma composio: alguns so mais

    ricos em compostos acclicos, outros em compostos cclicos, outros em aromticos, etc.). O gs que

    existe nos poos de petrleo contm alcanos de cadeia carbnica pequena (metano, etano, propano,

    butano e isobutano). A destilao fracionada (refinao) do petrleo (Figura 4) lquido fornece vrias

    misturas de hidrocarbonetos que, em funo de seus principais constituintes, tm aplicaes diversas.

    Figura 4: Torre de refino e principais fraes obtidas do petrleo

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    Cada uma dessas fraes uma mistura complexa de vrios hidrocarbonetos que pode ser novamente

    destilada ou sofrer transformaes qumicas (craqueamento, por exemplo), para dar origem a vrios

    produtos utilizados em indstrias.

    O metano (CH4) o principal componente do gs natural comercializado para abastecer residncias,

    indstrias e veculos (Gs NaturaL Veicular). considerado um combustvel limpo, pois apresenta

    baixo teor de enxofre e no degrada a natureza. Apesar do Brasil possuir grande reserva de metano (

    obtido pela decomposio da matria viva, tanto de origem animal quanto vegetal; o gs liberado nos

    pntanos e nos lixes devido decomposio anaerbica da matria orgnica nesse caso, chamado

    de gasolixo) o gasoduto Brasil-Bolvia foi construdo para complementar a produo nacional.

    A mistura gasosa de propano (CH3CH3) e butano (CH3CH2CH2CH3) o que se conhece como Gs

    Liquefeito de Petrleo - GLP. o gs usado nos bujes e em cidades onde ainda no se utiliza o gs

    natural como combustvel residencial.

    O ciclopropano: em uma mistura com oxignio usado como anestsico geral. Possui menos

    efeitos txicos que o ter e o clorofrmio, embora tenha o grande inconveniente de ser explosivo.

    Pelo fato de estruturalmente s possurem ligaes apolares, normalmente a quebra das ligaes dos

    alcanos homoltica (cada tomo da ligao que quebrada fica com um dos eltrons da ligao), isto

    , os alcanos (e ciclo-alcanos) sofrem principalmente reaes radicalares (via radicais livres) e as mais

    importantes so combusto, pirlise e halogenao.

    A combusto dos alcanos (Esquema 1) , sem sombra de dvidas, a reao mais comum no nosso dia-a-

    dia. Toda vez que acendemos o fogo, um isqueiro, ligamos um motor de carro, de avio, de navio, etc.,

    estamos realizando uma reao de combusto de alcanos. Mas, o que interessante observar, que

    no nos interessa os produtos da reao (CO2 e gua), mas a energia liberada nesse processo.

    Esquema 1: Reao de combusto de alcanos

    A pirlise (Esquema 2), tambm denominada de craqueamento de alcanos, uma reao de grande

    importncia. O petrleo d origem a muitos compostos diferentes, mas, mesmo assim, esses produtos

    no atendem em diversidade e quantidade s necessidades do mundo moderno. A quantidade de

    gasolina que consumimos, por exemplo, no pode ser obtida apenas da destilao do petrleo, pois

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    teramos, com isso, um estoque enorme das fraes mais pesadas (leo diesel, querosene, etc.). Assim, o

    que se faz o craqueamento dos leos mais pesados para obter mais gasolina.

    Esquema 2: Pirlise de alcanos

    A halogenao dos alcanos (Esquema 3) o mtodo clssico utilizado para a obteno de cloretos de

    alquila (vamos conhec-los no item 17), como clorofrmio (CHCl3), por exemplo.

    Esquema 3: Halogenao (clorao) de alcanos

    2. Alcenos, ciclo-alcenos

    Os alcenos (e ciclo-alcenos) diferem dos alcanos por possurem uma ligao dupla C=C (ligao ) a ligao dupla o grupo funcional dos alcenos cclicos e acclicos, o que lhes confere uma reatividade

    (propriedades qumicas) bastante diferente dos alcanos. Os alcenos tambm so chamados de olefinas

    porque ao reagirem com halognios formam compostos oleosos (olefinas significa em latim afinidade

    por leo). Assim como os alcanos so apolares e insolveis em gua.

    Nota: o smbolo que se usa para indicar aquecimento nas reaes qumicas.

    Nota: R o smbolo que usamos para indicar uma cadeia acclica ou cclica aliftica.

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    A pirlise dos alcanos (Esquema 2, item 1) a principal fonte de obteno dos alcenos.

    Como a ligao no tem rotao livre (ela feita por entrosamento paralelo de orbitais p e se girar acaba esse entrosamento, ou seja, quebra a ligao) os alcenos com dois substituintes diferentes em

    cada carbono da ligao dupla existem como ismeros geomtricos: cis e trans. Veja a Figura 5: no cis-

    but-2-eno as duas metilas esto para o mesmo lado, enquanto no trans elas esto em lados opostos.

    Figura 5: cis e trans but-2-eno

    Os alcenos mais utilizados industrialmente so o eteno (etileno- H2C=CH2) e propeno (propileno-

    H3CCH=CH2). O etileno j foi utilizado como anestsico. Atualmente utilizado para o amadurecimento

    artificial de frutas (as frutas so colhidas ainda verdes, pois o transporte fica mais fcil e nos depsitos

    cis-but-2-eno

    trans-but-2-eno

    Nota:Devido a grandes confuses que a nomenclatura cis x trans causa em compostos nos quais os substituintes da dupla so diferentes, aconselha-se usar a nomenclatura Ex: Os substituintes em cada carbono da ligao dupla so analisados em funo do peso atmico. Quando os substituintes esto do mesmo lado, o composto Z, caso contrrio, E. Veja o exemplo:

    I 2 Em C-2 os substituintes so iodo e fenila (C). O iodotem maior prioridadeEm C-3 os substituintes so metila (C) e hidrognio. Ocarbono tem maior prioridade.

    3

    Z

    I 2 3

    E

    Assim, a nomenclatura cis x trans est cada vez ficando mais restrita aos compostos cclicos.

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    de estoque das mesmas adiciona-se etileno e elas amadurecem). No entanto, a grande importncia do

    etileno reside no fato dele ser matria-prima para a obteno de vrios polmeros como polietileno e

    policloreto de vinila (PVC). Em pases com reduzidas reas agrcolas, o lcool etlico obtido a partir do

    etileno (no o caso do Brasil, onde o lcool etlico obtido por fermentao de plantas).

    O propileno matria-prima para a obteno do polipropileno, um polmero muito usado nas

    indstrias txteis e na produo de utenslios domsticos, dentre outras aplicaes.

    Como o grupo funcional dessa classe de compostos uma ligao dupla (), mais fraca que as ligaes

    , as reaes mais caractersticas dos alcenos so as de adio, em que a ligao dupla transformada

    em simples pela insero de tomos do reagente. Diferente dos alcanos, ao invs de radicalares, essas

    reaes so inicas: a clivagem da C=C heteroltica, ficando o par de eltrons da ligao em apenas

    um carbono e o outro vira um ction. Veja no Esquema 4 o mecanismo (como ocorre a reao) da

    hidratao (adio de gua) ao etileno que fica mais fcil de entender:

    Esquema 4: Reao (e mecanismo) da hidratao do etileno

    Nota: O mecanismo est apresentado com setas duplas, porque essa reao reversvel (existe em um equilbrio dinmico), ou seja, se eu pegar o lcool etlico e aquecer na presena de H2SO4 eu formo etileno. O macete que a gente usa para a reao formar o lcool e no voltar usar um dos reagentes em grande excesso.

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    2.1. Polienos

    Quando um composto possui mais de uma ligao dupla ele denominado genericamente de polieno.

    Os polienos podem ser de trs tipos (Figura 6): isolados quando as duplas no esto em carbonos

    vizinhos e a uma dupla no interfere na outra; cumulados quando as ligaes duplas possuem um

    carbono em comum. A reatividade desses compostos muito diferente o carbono comum s duas

    ligaes duplas hibridizado sp e no vamos discutir nesse texto; conjugados, quando as ligaes

    duplas esto em carbonos vizinhos. Nesse caso, uma ligao dupla interfere na outra e eles so mais

    estveis, pois os eltrons esto deslocalizados. Observe, na Figura 6, o desenho dos orbitais p do buta-

    1,3-dieno. Por que os eltrons iriam escolher ficar s nos orbitais entre C-1-C-2 e C-3-C-4 e no entre C-

    2-C-3? Na realidade, os eltrons no escolhem nada e esto distribudos igualmente entre todos os

    orbitais, isto , esto deslocalizados.

    Buta-1,3 dieno

    Figura 6: Orbitais p do Buta-1,3- dieno

    A deslocalizao eletrnica (sistemas conjugados) est associada existncia de cor nos compostos

    orgnicos. A Figura 7 mostra dois exemplos de produtos naturais muito conjugados e por conta disso,

    coloridos.

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    Figura 7: Exemplos de compostos conjugados

    3. Alcinos

    Alcinos so hidrocarbonetos insaturados contendo uma ligao tripla (CC) e por serem

    hidrocarbonetos (constitudos apenas de carbono e hidrognio), tambm so apolares e insolveis em

    gua. Devido ao fato da ligao tripla ser linear, o menor ciclo-alcino que existe o ciclo-nonino - C9

    (imagine voc tentar fechar uma cadeia partindo de uma linha. Vai ter que forar a barra e criar uma

    espcie muito tensionada. Essa tenso s deixa de existir a partir de nove tomos. Veja a Figura 8:

    Figura 8: Tenso na formao de ciclo-alcinos

    Clorofila: Pigmento verde das plantas; repare a conjugao entre os anis nitrogenados

    (em verde)

    Licopeno: pigmento responsvel pela cor vermelha do tomate

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    A obteno de alcinos mais complicada que a dos outros hidrocarbonetos, com exceo do acetileno

    (etino): HCCH, o alcino com maior aplicabilidade que se conhece at hoje.

    O acetileno pode ser preparado facilmente a partir do coque (carvo mineral): reao do carvo com

    xido de clcio (cal viva ou cal virgem) em altas temperaturas (usa-se fornos eltricos) produz carbeto

    de clcio CaC2 que, ao reagir com gua, forma acetileno (Esquema 5).

    Esquema 5: Preparao do acetileno a partir de carbeto de clcio

    O acetileno se decompe facilmente quando comprimido, causando exploses violentas. Por isso, ao

    contrrio de outros gases como o oxignio, hidrognio e nitrognio, o acetileno armazenado em

    cilindros de baixa presso em uma soluo com acetona.

    A combusto de acetileno libera muito calor (altamente exotrmica) e, por isso, ele usado nas soldas

    oxi-acetilnicas (maaricos). O lampio de carbeto tambm funciona base da combusto do acetileno.

    Pelo mesmo motivo citado para os alcenos, os alcinos sofrem classicamente reaes de adio. Assim,

    adio de gua a alcinos leva obteno de cetonas, pois o produto formado um lcool vinlico (ou

    enol: compostos onde a hidroxila OH est ligada a uma C=C de alcenos), que se transforma

    imediatamente no seu tautmero, um composto carbonlico (Esquema 6a). Mas, o que tautomeria?

    Devido a uma questo de estabilidade, alcois vinlicos espcies normalmente instveis sofrem

    migrao de hidrognio com deslocamento de eltrons gerando as formas carboniladas (carbonila:

    C=O) correspondentes (Esquema 6b):

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    Esquema 6: hidratao de alcinos

    Os alcinos terminais (que possuem hidrognio ligado ao (ou aos) carbono da ligao tripla algumas

    pessoas chamam de alcino verdadeiro tem uma outra propriedade qumica importante: eles so mais

    cidos (isto , doam H+) que os hidrognios ligados a C=C ou C-C.

    4. Hidrocarbonetos aromticos

    A aromaticidade (ateno: no tem nada a haver com odor!) no uma propriedade exclusiva de uma

    classe de hidrocarbonetos. Vrios compostos de outras classes funcionais podem ser aromticos. Olhe a

    Figura 9: a anilina uma amina aromtica, o cido acetil saliclico (AAS) um cido aromtico e as

    vitaminas K tambm so aromticas.

    Figura 9: Exemplos de compostos aromticos que no so hidrocarbonetos

    Nota: O H2SO4 e o HgSO4 so catalisadores da reao.

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    Bem, mas o que aromtico? E hidrocarboneto aromtico?

    Aromticos so compostos cclicos, insaturados, que so muito estveis devido energia de

    estabilizao por ressonncia. Mas, o que isso? Vamos olhar a Figura 10, que apresenta a arrumao

    dos orbitais p no benzeno:

    Figura 10: Benzeno e seus orbitais p

    Assim como j se viu para o caso dos polienos conjugados, aqui tambm os eltrons no escolhem dois

    orbitais p para ficarem. Eles esto deslocalizados por todos os tomos do ciclo formando duas nuvens

    eletrnicas: uma abaixo e outra acima do plano do anel. essa deslocalizao que chamamos de

    ressonncia e por causa disso o benzeno pode ser representado das seguintes formas:

    Estas duas formas denominadas estruturas de

    Kekul nos indicam que o benzeno no uma

    ou outra estrutura, mas uma mistura das duas (um hbrido de ressonncia).

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    Esse hbrido pode ser representado da seguinte forma: , onde o crculo representa as nuvens eletrnicas.

    Assim, podemos definir que um composto aromtico se for cclico para formar a nuvem de

    eltrons deslocalizados insaturado, todo conjugado e planar para que os orbitais p possam se

    entrosar paralelamente. Observou-se que essas condies so atingidas quando o anel conjugado

    possui 4n+2 eltrons p, onde n um nmero inteiro (regra de Hckel). Observe a Figura 11 que voc

    vai entender isto melhor:

    Figura 11: Exemplos de aromticos e no-aromticos

    Bem, agora voc j deve ter percebido o que um hidrocarboneto aromtico. um composto que s

    possui carbono e hidrognio e possui todas as propriedades que lhes conferem o carter de

    aromaticidade: cclico, planar, todo conjugado e obedece regra de Hckel. A Figura 12 mostra

    exemplos de hidrocarbonetos aromticos:

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    Figura 12: Exemplos de hidrocarbonetos aromticos

    A maior fonte natural de compostos aromticos o alcatro da hulha (carvo mineral), mas, como essa

    fonte no d conta de toda a necessidade do mundo moderno, compostos aromticos tambm so

    obtidos a partir do petrleo.

    A hulha uma variedade de carvo resultante da fossilizao da madeira em ausncia de ar. A

    destilao da hulha produz trs fraes: frao gasosa, que j foi muito usada como combustvel

    domstico e industrial (gs de rua), mas que tem sido substituda pelo gs natural, menos poluente e

    hoje usada industrialmente como fonte de hidrognio; frao lquida, constituda das chamadas

    guas amoniacais (alto teor de NH3 e usada para a obteno de fertilizantes) e o alcatro da hulha,

    maior fonte de produtos aromticos (a Tabela 1 mostra as principais fraes obtidas na destilao do

    alcatro da hulha); frao slida coque , formada praticamente apenas por carbono e usada em

    metalurgia para a obteno de alumnio, de ferro gusa e na produo de ao.

    FRAO FAIXA DE TEMPERATURA

    DE DESTILAO (oC)

    PRINCIPAIS COMPONENTES

    leos leves 80-170 Benzeno, tolueno e xilenos

    leos mdios 170-230 Fenis, cresis e naftaleno

    leos pesados 230-270 Fenis, cresis

    leos de antraceno 270-400 Antraceno e Fenantreno

    Resduo Piche

    Tabela 1: Fraes obtidas na destilao do alcatro da hulha

    Devido ao seu carter apolar, os hidrocarbonetos aromticos so muito utilizados como solventes,

    alm, claro, como matria-prima para inmeros compostos importantes (medicamentos, inseticidas,

    explosivos, etc.)

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    Como a aromaticidade confere aos compostos aromticos uma estabilidade especial, as reaes

    clssicas dos aromticos so reaes de substituio e no de adio, pois essas ltimas acabariam com

    a aromaticidade do sistema. Assim, por exemplo, a reao do benzeno com cido ntrico/cido sulfrico

    leva substituio de um hidrognio pelo grupo nitro, formando o nitrobenzeno (Esquema 7). O

    nitrobenzeno tem um odor considerado agradvel e por causa disso muito usado em graxas de

    sapatos, polidores de pisos, solventes para tintas e para o tratamento de couros utilizados em

    vesturios. Sua maior aplicao como matria-prima para a sntese da anilina.

    Esquema 7: nitrao do benzeno

    Funes orgnicas Halogenadas

    A substituio de um ou mais hidrognios de um composto orgnico por halognio (F, Cl, Br e I) leva

    formao dos halocompostos. A ligao C-X uma ligao polar essa polaridade diretamente

    correlacionada eletronegatividade do halognio: F > Cl > Br >I - e quem governa a reatividade

    desses compostos.

    5. Haletos de alquila e de arila

    Os haletos de alquila tm grande importncia no mundo moderno. Compostos organoclorados so

    muito utilizados como solventes possuem a vantagem de no serem inflamveis em comparao com

    aqueles derivados de petrleo lubrificantes industriais, herbicidas e inseticidas.

    O triclorometano (CHCl3-clorofrmio) e o cloreto de etila (CH3CH2Cl) j foram muito usados como

    anestsicos, mas, devido s suas toxicidades, atualmente tm aplicao apenas como solventes. O

    diclorometano (CH2Cl2) j foi muito utilizado nas indstrias alimentcias na obteno de caf

    descafeinado (solvente para extrair a cafena), mas hoje tem sido substitudo por CO2 lquido. O

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    bromometano (CH3Br) tem origem natural ( exalado por algas marinhas) e sintticas e foi muito

    utilizado como fungicida e herbicida: era utilizado para esterilizar solos, na proteo de mercadorias

    armazenadas (gorgulho de gros e traas de farinhas) e na desinfeco de depsitos e moinhos.

    Atualmente vrios pases o esto substituindo pelo iodometano (CH3I), que parece ser menos txico e

    menos agressivo ao ambiente. Os clorofluorocarbonos (CFCs, Freons) j foram muito utilizados como

    propelentes de aerossis e gases refrigerantes de geladeiras e condicionadores de ar, todavia, devido

    ao fato de serem um dos responsveis pelo buraco de oznio, esto sendo substitudos pelos

    hidrogeno-fluorocarbonos -HFCs- (veja Figura 13). Em 1990, o Brasil aderiu ao Protocolo de Montreal,

    um acordo internacional, firmado em 1987, em Montreal (Canad), no qual os pases signatrios se

    comprometeram, na poca, a reduzir em 50% a produo e consumo de CFC1s at o ano 2000. Em

    1990, essa meta de 50% foi revista (Emenda de Londres) e houve o compromisso de abandonar

    totalmente o consumo de Freons at o ano 2000 e o de bromometano at 2015. O Brasil (dados de

    2007) j reduziu em 90% a quantidade de CFCs que produzia em 1986.

    Figura 13: CFC-12 e HFC-134 A.

    Os compostos clorados tm grande atividade como pesticidas (veja na Figura 14), mas, como causam

    problemas ambientais srios, seu uso est decaindo. O problema que eles permanecem no ambiente

    e so txicos aos seres vivos recebem, inclusive, a designao genrica de poluentes orgnicos

    persistentes (POP). Outros organoclorados que j foram muito utilizados so os PCBs (bifenilas

    policloradas) ver Figura 14. Como resistem a altas temperaturas, so maus condutores eltricos e

    quimicamente no reativos (estveis quimicamente); foram muito utilizados em refrigerao, insulantes

    e lubrificao. Eram usados em transformadores, capacitores, trocadores de calor, sistemas hidrulicos,

    leos industriais, tintas, adesivos, retardadores de chama, etc. No Brasil, so comercializados com o

    nome genrico de Ascarel. Em 1981, atravs de uma Portaria Ministerial, foi proibida a fabricao,

    comercializao e uso de PCBs em todo o territrio brasileiro. No entanto, permite que os

    O CFC-12 era o gs mais usado em geladeiras e freezers. Desde 2002 estes

    equipamentos fabricados no Brasil tm subsitituido o CF2 per HFC 134 A.

  • .20.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    equipamentos j instalados continuem em funcionamento at que seja necessria sua substituio por

    quebra (o que leva mais ou menos quarenta anos).

    Figura 14: Exemplos de POP

    Dentre os haletos ligados a C sp2, o mais importante, com certeza, o cloreto de vinila (CH2=CHCl),

    monmero do policloreto de vinila (PVC) Figura 15. Quem nunca viu um cano de PVC? O

    tetracloroetileno (Cl2C=CCl2) o solvente usado em tinturarias nas lavagens a seco a lavagem a

    seco no significa ausncia de lquido (a roupa molhada com o solvente), mas sim ausncia de gua.

    O tetrafluoroetileno (F2C=CF2) o monmero do politetrafluoroetileno (PTFE), conhecido como teflon

    Figura 15. um polmero com muitas aplicaes, dentre as quais, revestimento de panelas

    principalmente frigideiras porque as frituras tendem a no aderir nesse polmero. Uma aplicao

    curiosa do teflon o seu uso na construo de edifcios prova de terremotos, pois sapatas deslizantes

    de teflon includas nas fundaes permitem que o prdio se movimente sem desgastar o seu suporte.

  • .21.

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    Figura 15: Exemplos de polmeros halogenados

    A reatividade dos haletos de alquila e de arila so bem diferentes. Os haletos de alquila sofrem,

    classicamente, reaes de substituio podem ser transformados em vrias outras funes orgnicas

    e, por isso, so muito utilizados como matria-prima e de eliminao, formando alcenos ou alcinos.

    Assim, por exemplo, a reao do 2-cloro-propano com soluo alcoolica de KOH (KOH em etanol)

    forma o propeno, enquanto a reao com soluo aquosa de KOH leva obteno do propan-2-ol

    (Esquema 8).

    Esquema 8: Reao de 2-cloro-propano com KOH em diferentes meios

  • .22.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    J os haletos de arila sofem reaes de substituio no anel aromtico, que, dependendo das condies

    reacionais acontecem por substituio de um hidrognio ou do prprio haleto. Assim, tratamento de

    bomo-benzeno com NaNH2 forma a anilina, enquanto com HNO3/H2SO4 forma uma mistura de orto e

    para nitro-bromo-benzeno (esquema 9). Repare que no primeiro caso foi o bromo que foi substitudo,

    enquanto no segundo foi o hidrognio. Quando ocorre essa substituio, ela sempre acontece nas

    posies orto e para, em relao ao halognio.

    Esquema 9: Reaes do bromo-benzeno

    Reao tanto dos haletos de alquila quanto dos de arila com limalha de magnsio formam os reagentes

    de Grignard (RMgX ou ArMgX), que esto discutidos no item 17.

    Dentre os compostos orgnicos halogenados existe ainda a classe dos haletos de acila (RCOX), que voc

    vai conhecer mais adiante (item 11):

    Nota: Quando o anel aromtico possui um substituinte, as posies so designadas orto, meta e para:

    Brortoorto

    metameta

    para

  • .23.

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    Funes Orgnicas Oxigenadas

    Classes que contm o grupo funcional oh: alcois e fenis

    6. Alcois

    Apesar de a gente sempre associar essa palavra ao lcool etlico (etanol- CH3CH2OH) usado em bebidas

    alcolicas e combustvel, entre vrias outras aplicaes, os alcois compreendem uma grande famlia

    de compostos orgnicos que possuem uma hidroxila (OH) ligada a um carbono saturado (sp3). Na

    Figura 2 voc j foi apresentado a alguns alcois. As ligaes C-O e O-H so polares, e isso responde

    grande parte pela reatividade dos alcois. Alm disso, o hidrognio ligado ao oxignio faz ligao

    hidrognio fora intermolecular forte , o que faz, por exemplo, com que no existam alcois gasosos

    nas condies normais de temperatura e presso (CNTP). O metanol (CH3OH) um lquido inflamvel e

    possui chama invisvel. Por causa disso, exige cuidados especiais no seu manuseio. usado como

    combustvel em Frmula Indy e as equipes de automobilismo dessa categoria recebem treinamento

    especial, pois o fogo resultante do metanol invisvel.

    O metanol tambm denominado lcool da madeira, porque era obtido pela sua destilao.

    Atualmente obtido industrialmente por reao de carvo com gua na presena de catalisadores e

    tem grande aplicao como solvente.

    O etanol muito usado como combustvel e possui a vantagem, em relao gasolina e ao leo diesel,

    de ser renovvel e tambm um combustvel limpo, isto , no libera, em sua combusto, compostos

    de enxofre, o que acontece com os derivados de petrleo. No Brasil, obtido pela fermentao

    principalmente da cana-de acar. O lcool vendido em farmcias denominado lcool desnaturado,

    porque adicionam-se substncias de sabor desagradvel, para evitar seu uso como bebida.

    Dois exemplos de polialcois (mais de uma funo hidroxila) importantes so o etileno-glicol e a

    glicerina (Figura 16). O primeiro um diol duas hidroxilas usado na fabricao de polmeros (por

    exemplo, poliuretano e polisteres) e como aditivos em radiadores de automveis, para evitar

    enferrujamento e congelamento da gua em pases de clima frio. A glicerina (glicerol, propanotriol)

    um triol, subproduto da obteno de sabes e biodiesel (as gorduras so tristeres ver item 12 de

    glicerol) e usada como umectante em cosmticos e indstria alimentcia. matria-prima para a

    produo da trinitroglicerina, plsticos e fibras sintticas.

  • .24.

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    Figura 16: Etileno-glicol, glicerol e exemplos de derivados

    Os alcois sofrem vrios tipos de reaes. Como o oxignio muito eletronegativo, o hidrognio da

    hidroxila cido. Por exemplo, o metxido de sdio (CH3O-Na+), uma base usada na fabricao do

    biodiesel, obtida por reao do metanol com sdio metlico, aproveitando exatamente a acidez desse

    hidrognio (veja esquema 10). Na realidade, essa reao de reduo do hidrognio. Podemos tambm

    retirar o hidrognio por reao clssica cido-base, mas a temos de usar bases muito fortes, pois os

    alcois so cidos fracos.

    Como o oxignio possui dois pares de eltrons no ligantes (conte o nmero de eltrons em torno do

    oxignio e repare que para completar o octeto existem quatro eltrons que no esto fazendo ligao)

    eles podem receber um H+, ou seja, tambm podem atuar como base. Os ctions resultantes dessa

    reao so chamados de ons alquil-oxnios e so muito utilizados como intermedirios em reaes de

    substituio e eliminao de alcois (para aumentar a reatividade dos alcois). Substncias que podem

    atuar tanto como bases quanto como cidos so denominadas anfotricas.

  • .25.

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    Esquema 10: Obteno de metxido de sdio e utilizao na fabricao de biodiesel.

    Por exemplo, o ter etlico pode ser obtido por reao do etanol com H2SO4. Para essa reao ocorrer,

    em uma primeira etapa ocorre uma protonao da base (o etanol) pelo cido, formando o on

    alquiloxnio. A, ento, que outra molcula do lcool ataca esse on, levando, aps desprotonao, ao

    ter. O H2SO4 atua como catalisador: ele protona o lcool etlico para que seja eliminada gua, uma

    molcula neutra, estvel, mais fcil de ser eliminada que um HO-. Veja o Esquema 11, que facilita o

    entendimento:

    Esquema 11: Mecanismo de formao do ter etlico a partir do etanol.

  • .26.

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    A desidratao de alcois para obter alcenos feita por aquecimento com H2SO4 ou H3PO4 e segue o

    mesmo princpio: protonao do lcool para ser eliminada uma molcula de gua (Esquema 12):

    Esquema 12: Desidratao do cicloexanol

    Como os alcois primrios (RCH2OH) possuem dois hidrognios ligados ao carbono em que est ligada

    a hidroxila, sofrem oxidao parcial at aldedo (s um hidrognio oxidado) ou total (oxidao dos

    dois hidrognios) at cido carboxlico. Os alcois secundrios (R2CHOH) so oxidados a cetonas.

    Alcois tercirios, como no possuem hidrognio ligado ao carbono que contm hidroxila no so

    oxidados.

    Os bafmetros utilizados pela polcia para a medida de lcool no sangue de motoristas baseiam-se na

    oxidao do etanol a cido actico usando dicromato de potssio como agente oxidante (Esquema 13):

    Durante essa reao, o on dicromato (Cr+6), de cor laranja, reage com lcool formando cido actico e

    sendo reduzido a sulfato de cromo (Cr+3), de cor verde. O grau de mudana de cor est diretamente

    relacionado quantidade de lcool no ar (sopro). O cido sulfrico catalisador da reao. Para medir a

    quantidade de lcool, a mistura que sofreu a reao comparada a uma que no reage em um sistema

    de fotoclulas e a diferena de cor produz uma corrente eltrica que faz a agulha do medidor se mover.

  • .27.

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    Esquema 13: Reaes do bafmetro

    7. Fenis

    Fenis so uma classe de compostos orgnicos que possuem a hidroxila diretamente ligada a um anel

    aromtico. O fenol (hidroxibenzeno, cido fnico) foi o primeiro antissptico usado em hospitais para

    evitar a proliferao de micro-organismos. Seu uso hoje como antissptico proibido porque muito

    corrosivo e causa queimaduras srias. Os metil-fenis so comumente conhecidos como cresis e a

    mistura dos ismeros orto, meta e para so muito utilizados como desinfetantes (creolina Figura 17).

    Figura 17: Fenol e cresis

    O fenol usado na fabricao de polmeros, corantes, resinas e medicamentos (Figura 18). A baquelite

    uma resina sinttica, obtida por polimerizao de fenol com formaldedo, quimicamente estvel e

    resistente ao calor. Seu uso decresceu muito, por ser quebradia, mas ainda usada em materiais que

  • .28.

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    necessitam ser resistentes a temperaturas, como suportes de lmpadas e alas de panelas. O vermelho

    de fenol um corante muito utilizado como indicador de pH: sua cor exibe uma transio do amarelo

    ao vermelho na faixa de pH entre 6,6 e 8. Acima de pH 8,1 fica com colorao rosa magenta. utilizado,

    por exemplo, em kits para verificao de pH de piscinas. O cido saliclico utilizado como esfoliante em

    tratamentos de psorase e dermatites esfoliantes. tambm o precursor para a sntese do cido acetil-

    saliclico (AAS) e do salicilato de metila.

    Figura 18: Fenol e exemplos de derivados

    Os fenis so bem mais cidos que os alcois porque o sal resultante (fenolato ou fenxido)

    estabilizado por ressonncia (deslocalizao de eltrons veja a Figura 19). Assim, pode-se usar bases

    mais fracas, como NaOH ou KOH (essas bases no reagem com alcois). Esses fenolatos so muito

    reativos e utilizados para a sntese de teres alquil-arlicos (conhecida como sntese de Williamson),

    como mostrado no Esquema 14:

  • .29.

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    Figura 19: Deslocalizao eletrnica no fenolato

    Esquema 14: Sntese de Williamson

    J comentamos que os alcois so anfteros: reagem como cidos e como bases. J os fenis no

    reagem como base pelo mesmo motivo que explica a sua acidez: como os pares de eltrons do

    oxignio (um de cada vez) esto deslocalizados pelo anel aromtico muito semelhante ao que a gente

    viu para o fenolato, Figura 20 no esto disponveis para se ligar ao hidrognio, pois perderiam essa

    capacidade de deslocalizao. Essa diferena de carter bsico evidenciado em uma reao clssica

    para a formao de steres (ver item 12): a esterificao de Fischer.

    A esterificao de Fischer uma reao que ocorre entre alcois e cidos carboxlicos para formar um

    ster (veja o esquema 15, da obteno do acetato de isoamila, um ster muito usado como flavorizante

    substncia adicionada em alimentos e medicamentos para mimetizar determinados sabores e odores

  • .30.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    de banana). Nessa reao, o lcool funciona como base, utilizando um dos pares de eltrons no

    ligantes do oxignio para fazer uma ligao como o carbono carbonlico dos cidos carboxlicos:

    Esquema 15: Esterificao de Fischer

    J os fenis no formam steres aromticos por reao com cidos carboxlicos (porque no tm o

    carter bsico dos alcois). Para se obter, por exemplo, o AAS (Esquema 16), que um ster de fenol,

    usamos anidrido actico (ver item 11) ao invs de cido actico, porque o primeiro mais reativo. Com

    o cido actico, a reao no ocorre.

    Esquema 16: Obteno do AAS

  • .31.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Alm das reaes comentadas acima, os fenis tambm sofrem reaes de substituio no anel

    aromtico, no qual o hidrognio ligado ao anel substitudo por um tomo ou grupo de tomos. Da

    mesma forma que os halognios, as substituies sempre ocorrem nas posies orto e para em relao

    hidroxila fenlica. A sntese de Kolbe-Schimitt (Esquema 17) para a obteno do cido saliclico um

    exemplo clssico e, nesse caso, a reao s ocorre na posio orto ocorre uma complexao da OH (na

    realidade, do fenolato, pois a gente primeiro trata o fenol com NaOH) com o CO2, que orienta para que a

    reao s ocorra a.

    Esquema 17: Sntese de Kolbe-Schmitt

    8. teres

    Quando o hidrognio da OH de alcois e fenis substitudo por um grupo alquil ou aril, temos a classe

    dos teres. O ter etlico (CH3CH2OCH2CH3) ou etoxi-etano o que conhecemos como ter, usado

    como anestsico, como solventes de resinas e leos (so pouco polares) e na extrao de leos,

    gorduras e essncias. A polcia federal controla a venda de ter etlico, porque ele usado como

    solvente para a extrao da cocana das folhas de coca. O problema do uso do ter que ele voltil

    (evapora facilmente), inflamvel (pega fogo muito fcil) e mais denso que o ar: se deixarmos uma

    garrafa de ter aberta ele vai volatilizando e se acumulando no cho. A, qualquer fasca suficiente

    para gerar um incndio. O ter etlico tambm denominado ter sulfrico, pois foi obtido pela

    primeira vez por Valerius Cordus sc. XVI, quando reagiu etanol com cido sulfrico (essa reao a

    gente viu quando discutiu os alcois Esquema 11).

    Os teres so pouco reativos (s sofrem basicamente reaes de clivagem-quebra - por cidos, como

    exemplificado no Esquema 18) e por causa dessa propriedade so muito usados como solventes (um

    solvente s deve dissolver as substncias, e no reagir com elas. A seria um reagente!). O

    Tetraidrofurano -THF, dimetoxietano - DME - e a dioxana (Figura 20) so exemplos de solventes que a

    gente usa muito em laboratrios de Qumica.

  • .32.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Esquema 18: Clivagem do ter etlico

    Figura 20: Exemplos de solventes etreos

    Uma exceo baixa reatividade dos teres so os epxidos: teres cclicos com trs carbonos. Como

    para fechar a cadeia carbnica com apenas trs carbonos, a cadeia tem que ser forada, os ngulos das

    ligaes C-C ficam muito diferentes dos do tetraedro (C sp3:109,5o) lembrem-se que os ngulos de um

    tringulo equiltero so de 60o e a gente diz que os epxidos (assim como o ciclo propano) so muito

    reativos (tendem a sofrer reaes de abertura do anel), porque tm uma grande tenso angular.

    O epxido sem substituinte denominado xido de etileno. um gs utilizado para esterilizao de

    equipamentos hospitalares que no podem ser esterilizados por meio de altas temperaturas. tambm

    a matria-prima para a obteno do etileno-glicol e polmeros como os polietilenoglicis (PEG) (Figura

    21), utilizados, por exemplo, em cremes cosmticos e medicamentosos.

    Vrios tipos de epxidos com diversos substituintes so usados para a obteno das resinas epxi

    (Figura 21).

  • .33.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 21: Exemplos de polmeros obtidos de epxidos.

    Classes Orgnicas Que Possuem O Grupo Funcional Carbonila (C=O)

    9. Aldedos e cetonas

    Os aldedos e cetonas possuem como grupo funcional a carbonila, no qual o carbono est hibridizado

    sp2. Essa ligao polar o carbono est com carter positivo: eletroflico e a responsvel pela

    grande reatividade dessa classe de compostos. Os aldedos e cetonas com pelo menos um hidrognio

    (hidrognio ligado no carbono vizinho ao grupo carbonila) encontram-se em um equilbrio dinmico com um ismero denominado enol (Esquema 19). Esse equilbrio denominado tautomerismo ceto-

    enlico e, na grande maioria das vezes, est deslocado sempre para a forma ceto (para os aldedos ou

    cetonas), isto , sempre tem muito mais aldedo ou cetona do que enol.

  • .34.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Esquema 19: Tautomeria ceto-enlica

    Aldedos e cetonas so muito usados em perfumaria e indstrias alimentcias e farmacuticas como

    odorizantes.

    Veja alguns exemplos na Figura 22.

  • .35.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 22: Exemplos de aldedos e cetonas usados como aromatizantes

    O metanal (formaldedo) um gs normalmente comercializado na forma de uma soluo aquosa a

    37% conhecida como formol ou formalina. Esta soluo muito utilizada como desinfetante e como

    conservante de amostras biolgicas. O formaldedo (gs) usado na produo das resinas baquelite

    (reveja a Figura 18), frmica (formaldedo + ureia), etc.

    O etanal (acetaldedo) um lquido incolor de cheiro caracterstico: aquele cheiro tpico dos carros a

    lcool devido oxidao parcial do lcool etlico a etanal. utilizado na fabricao de polmeros (por

    exemplo, o poliacetato de vinila PVA cola branca), inseticidas ( matria-prima para a obteno de

    DDT), e na fabricao dos espelhos comuns (espelhos de prata).

  • .36.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    A acetona (propanona) a cetona mais simples e usada como solventes (de lacas, resinas, acetileno),

    na extrao de leos vegetais e na fabricao de medicamentos hipnticos como o sulfonal (um

    sonfero).

    Os aldedos e cetonas so muito importantes na Qumica Orgnica devido versatilidade, ao grande

    nmero de reaes de que podem participar, com possibilidade de formao de vrios tipos de

    produtos. Vamos ver as caractersticas do grupo funcional carbonila para o qual a gente estende essa

    reatividade: como contm uma insaturao (C=O), apresentam, por isso, tendncia a sofrer reaes de

    adio, como os alcenos. Todavia, diferentemente dos alcenos, a ligao muito polarizada, o que

    traz consequncias importantes. O carbono tem carter positivo e assim sofre ataque de espcies que

    possuem uma carga negativa ou um par de eltrons no ligantes (nuclefilos). Relembre (reveja item 2,

    Esquema 4) que nos alcenos quem inicia a reao de adio C=C uma espcie positiva um

    eletrfilo.

    A reao de Grignard um exemplo clssico de adio nucleoflica carbonila (Esquema 20). Como no

    reagente de Grignard, o carbono est ligado a um metal mais eletropositivo o carbono est com

    carter nucleoflico e ento se adiciona carbonila, formando alcois. Observe analise as estruturas

    que reaes com o formaldedo sempre formam alcois primrios, com aldedos so formados alcois

    secundrios e com cetonas, alcois tercirios.

    Como o hidrognio menor que grupos alquila, em todas as reaes de adio nucleoflica os aldedos

    reagem mais rapidamente que as cetonas (tem mais espao para o nuclefilo atacar a carbonila de

    aldedos) e o formaldedo o mais reativo de todos (tem hidrognio dos dois lados).

    Esquema 20: Reaes de Grignard em aldedos e cetonas

  • .37.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Outra reao de adio nucleoflica C=O, e que acontece muito na natureza, a da adio de alcois a

    aldedos, formando hemiacetais e acetais (ou hemicetais ou cetais, se ocorrer com cetonas),

    conforme pode ser visto no Esquema 21:

    Esquema 21: Adio de alcois a aldedos e cetonas

    Essas funes orgnicas so muito instveis porque contm dois tomos de oxignio eletronegativos

    ligados a um mesmo carbono e normalmente a gente no consegue obt-los (rapidamente voltam para

    as cetonas ou aldedos, embora esteja comprovado que se formam!). Todavia, quando as funes OH e

    C=O esto na mesma molcula, essa reao acontece bem mais facilmente e os produtos so, tambm,

    facilmente isolados.

    Os acares (carboidratos) so compostos de funo mista: polilcool-aldedo ou polilcool-cetona de

    frmula geral CnH2nOn. So classificados em monossacardeos, dissacardeos ou polissacardeos, sendo

    esses dois ltimos formados por dois (dissacardeos) ou mais monossacardeos (os polissacardeos so

    polmeros naturais). Por exemplo, a glicose um monossacardeo, a sacarose (acar de cozinha), um

    dissacardeo (glicose + frutose) e o amido, um polissacardeo ( constitudo por mais ou menos 1.400

    unidades de glicose). Agora, repare bem a estrutura deles (Figura 23) e perceba que so hemicetais ou

    hemiacetais. Na realidade, o que ocorre que como a OH e a C=O pertencem mesma molcula, so

    mantidos permanentemente na vizinhana um do outro: mesmo quando h um desligamento

    momentneo (e h, em soluo: os hemicetais e hemiacetais esto frequentemente se desligando) a

    molcula tende a passar a maior parte do tempo na forma cclica (hemiacetal ou hemicetal),

    especialmente se o anel formado tiver cinco ou seis membros.

  • .38.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 23: Glicose, sacarose e amido

    Alm da reao de adio carbonila, os aldedos podem sofrer reaes de oxidao, formando cidos

    carboxlicos existem inmeros reagentes que podem fazer isso, dentre os quais o K2Cr2O7 em meio

    cido (mesmo oxidante que a gente viu para os alcois e utilizado nos bafmetros), KMnO4

    (permanganato de potssio), hipocloritos (gua sanitria) e o complexo Ag (NH3)2OH (complexo

    diamin-prata). Esse ltimo, ao oxidar aldedos, forma prata metlica (Ag0) que se deposita no recipiente

    onde se faz a reao. dessa maneira que so feitos os espelhos (Esquema 22). As cetonas, como no

    possuem hidrognio diretamente ligado ao carbono da carbonila, no so oxidadas.

    Nota: A estrutura aberta da glicose est apresentada em Projeo de Fischer, a forma mais usual de se trabalhar com a apresentao dos acares.

  • .39.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Esquema 22: Reao de formao do espelho de prata

    Aldedos e cetonas podem ser reduzidos, e a, dependendo do reagente usado, vo formar alcois (com

    Zn, HCl, por exemplo) ou hidrocarbonetos (com amlgama de Zn/HCl). No esquema 23 so mostrados

    exemplos. Observe que aldedos vo gerar alcois primrios e cetonas alcois secundrios.

    Esquema 23: Reduo de aldedos e cetonas

  • .40.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    10. cidos carboxlicos

    Os cidos carboxlicos possuem como grupo funcional a carboxila: COOH. Comparados com os demais

    compostos orgnicos, so cidos mais fortes.

    O cido frmico(HCOOH) recebe esse nome porque foi isolado pela primeira vez de formigas vermelhas.

    utilizado como desinfetante e, na indstria txtil, como fixador de corantes em tecidos.

    O cido carboxlico conhecido h mais tempo o cido actico (CH3COOH). O vinagre uma soluo

    aquosa entre 4% a 7% de cido actico (1 litro de vinagre tem de 40g at 70g de cido actico). O

    vinagre to antigo quanto a civilizao humana e j na Grcia antiga o filsofo Teofrastos (371 a 287

    a.C.) descreveu a ao do vinagre sobre certos metais para produzir pigmentos teis para fins artsticos.

    Os romanos antigos ferviam vinagre em vasilhas de chumbo para produzir um xarope doce. Sem

    perceber que estavam se envenenando, ingeriam considerveis quantidades desse xarope chamado

    sapa. O acetato de chumbo, muito venenoso, tem sabor doce. O envenenamento por chumbo muito

    problemtico, j que nosso organismo no consegue elimin-lo facilmente.

    O vinagre forma-se por fermentao aerbica na presena de oxignio - de vrias bebidas alcolicas

    por ao de bactrias do genero Acetobacter (fermentao actica), normalmente j presentes em

    frutos, sucos, vinhos. Qualquer bebida alclica contendo 7% ou menos de lcool, se exposta ao ar,

    azeda com surpreendente facilidade. Voc j deve ter ouvido falar que se deve guardar vinho com a

    garrafa deitada. Isso porque a rolha molhada no deixa entrar oxignio, condio necessria para

    ocorrer a fermentao actica.

    O cido actico sem gua (cido actico glacial, recebe esse nome porque se solidifica a 16oC) foi

    preparado j pelos alquimistas como Libavius (sc. XVI), mas essas preparaes no foram feitas

    diretamente a partir do vinagre, e sim por destilao a seco dos acetatos de chumbo ou de cobre.

    Atualmente, o cido actico glacial obtido principalmente por oxidao do acetaldedo, do butano

    (clivagem oxidativa) ou por carbonilao do metanol.

    O cido actico utilizado para a obteno de polmeros (como, por exemplo, o PVA cola branca e

    cola de madeira e o acetato de celulose, muito usado na indstria txtil), na preparao de

    aromatizantes (vrios steres de acetato so utilizados em perfumaria, indstria de alimentos, etc.) e

    como solvente. Os seus derivados: cido gliclico (HOCH2COOH) e tiogliclico (HSCH2COOH) tm muita

    aplicao em cosmtica. O primeiro utilizado em produtos cosmticos para peeling, pois tem alta

    penetrabilidade cutnea, melhorando a textura e a aparncia da pele, e o segundo usado como

    depilador qumico e em alisamento de cabelos por romper as pontes dissulfeto (S-S) presentes nas

    protenas dos fios de cabelo.

  • .41.

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    Outros cidos carboxlicos so produzidos por micro-organismos em processos de decomposio de

    alimentos. O cido butrico CH3CH2CH2COOH), por exemplo, encontrado na manteiga ranosa. Um

    processo semelhante ocorre com a gordura (gorduras so steres do glicerol, lembra-se?) que

    eliminada em nosso suor: dependendo das bactrias presentes na pele de cada indivduo, certas partes

    do corpo podem adquirir, principalmente perto do prazo para o prximo banho, cheiros muito

    semelhantes a certos alimentos estragados ou maturados.

    Devido ao seu carter bsico, os cidos carboxlicos sofrem reaes de neutralizao com bases

    formando sais (Esquema 24):

    Esquema 24: Reao de neutralizao do cido actico

    Os sabes so sais de cidos graxos. cidos graxos so cidos carboxlicos, geralmente com uma

    cadeia carbnica longa no ramificada; essa cadeia pode ser saturada (sem ligaes duplas) ou

    insaturadas. No caso das insaturadas, em todos os cidos graxos naturais elas so de configurao cis. A

    grande maioria dos cidos graxos naturais tem um nmero par de tomos de carbono. Essa longa

    cadeia carbnica que faz com que os cidos graxos sejam insolveis em gua. A Figura 24 mostra

    alguns exemplos de cidos graxos.

  • .42.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 24: Exemplos de cidos graxos

    Todavia, apesar de serem sais de cidos graxos, os sabes no so obtidos por reaes de neutralizao

    desses, mas a partir dos tristeres do glicerol (leos ou gorduras). A gente vai ver isso um pouco mais a

    frente, quando estudarmos os steres.

    Os cidos carboxlicos sofrem principalmente reaes de substituio da OH por outros tomos ou

    grupos de tomos que so denominadas de reaes de substituio no grupo acila (acila o nome de

    radicais do tipo RCO). Essas reaes formam compostos constituintes de uma grande variedade de

    classes funcionais, chamadas genericamente de derivados dos cidos carboxlicos, que so: haletos de

    cidos, anidridos, steres, amidas e nitrilas (veja Figura 25, que apresenta um exemplo de cada). Essas

    ltimas no so obtidas por substituio da OH, mas so consideradas derivados de cidos porque por

    hidrlise (reao de quebra por ao de gua) geram cidos carboxlicos. Por definio, derivado de

    cido carboxlico todo composto que por hidrlise gera cido carboxlico.

  • .43.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 25: Exemplos de derivados de cidos carboxlicos

    11. Haletos de cidos e anidridos de cidos

    s vezes preciso realizar reaes que so mais difceis de acontecer e, para isso, necessrio a

    intermediao de espcies muito reativas (por exemplo, relembre que a gente comentou que os fenis

    no so esterificados por reao e Fischer com cidos carboxlicos, item 7, Esquema 16). Por conta disso,

    o homem inventou as funes orgnicas haletos de cido e anidridos, ou seja, esses compostos no

    existem na natureza. Os haletos de cidos os mais comuns so os cloretos so obtidos pela reao

    de cidos carboxlicos com SOCl2 (cloreto de tionila) ou haletos de fsforo como PCl3 (tricloreto de

    fsforo) ou PCl5 (pentacloreto de fsforo). A partir deles so os derivados de cidos carboxlicos

    mais reativos que existem consegue-se obter todos os outros derivados de cidos carboxlicos

    (exceto as nitrilas Esquema 25).

  • .44.

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    Esquema 25: Formao e reaes do cloreto de acetila (cloreto de cido)

    Os anidridos de cido, como o prprio nome diz, so obtidos por tratamento dos cidos

    correspondentes com um agente dessecante (P2O5, por exemplo). Como voc viu acima no esquema

    25 tambm podem ser formados a partir de cloretos de cidos, mas esse mtodo usado

    principalmente quando se precisa de anidridos mistos (que vm de dois cidos diferentes). cidos

    dicarboxlicos, que podem formar anidridos cclicos com cinco ou seis membros, geralmente perdem

    gua com mais facilidade - basta aquecer (veja Esquema 26).

    Esquema 26: Obteno de anidrido cclico

    Os anidridos s no so mais reativos que os haletos de cido. Dessa maneira, a partir deles tambm se

    faz reaes de esterificao e formao de amidas. Relembre que a gente viu Esquema 16 que o

    mtodo clssico de obteno de AAS usa o anidrido actico como agente de esterificao (o radical

    CH3CO denominado acetil e esse tipo de esterificao a gente chama de reao de acetilao). Os

  • .45.

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    anidridos e haletos de cido so espcies muito reativas e, assim, reagem rapidamente com a gua

    (hidrlise) formando os cidos carboxlicos correspondentes. muito comum os qumicos pegarem

    uma garrafa de anidrido actico e ela estar cheia de cido actico: medida que se manipula a garrafa

    do reagente, vai entrando gua da umidade do ar e essa vai hidrolisando o anidrido.

    12. steres

    Nos steres, o hidrognio da carboxila (COOH) dos cidos carboxlicos substitudo por um grupo

    alcolato (OR ou OAr). Os steres cclicos recebem a designao de lactonas. Os steres tm vrias

    aplicaes: como solventes, polmeros (polisteres), medicamentos (relembre que o AAS, por exemplo,

    tem uma funo ster), flavorizantes (j comentamos que os steres tm essa grande aplicao na

    indstria alimentcia e de medicamentos) veja a Figura 26 e na fabricao de sabes.

    Figura 26: Exemplos de steres usados como flavorizantes

    A hidrlise de steres em meio cido forma cido carboxlico e lcool ( o reverso da esterificao de

    Fischer Esquema 15 que j comentamos ser uma reao em equilbrio dinmico) e, em meio bsico,

    forma os sais de cidos carboxlicos (carboxilatos) e lcool. Essa hidrlise denominada de

    saponificao, pois a reao que produz sabo.

    O

    O

    Butanoato de etila Flavorizante para abacaxi

    H

    O

    O

    Formiato de isobutila Flavorizante para framboesa

    O

    O

    Acetato de benzila

    Odor de gardnia

    O

    O

    Acetato de octilaFlavorizante de laranja

  • .46.

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    Os lipdeos so compostos naturais de origem biolgica, insolveis em gua. Os exemplos mais

    comuns de lipdeos so os leos, gorduras e ceras. leos e gorduras so steres do glicerol (por isso so

    tambm chamados de glicerdeos) onde, na maioria das vezes, as trs hidroxilas do glicerol esto

    esterificadas com cidos graxos (se voc no lembra o que isso, reveja o item 10: cidos carboxlicos),

    isto , so triglicerdeos. Chamamos de leo os glicerdeos que so lquidos temperatura ambiente e

    de gorduras os que so slidos. Essa diferena de estado fsico porque as gorduras tm mais cidos

    graxos saturados, enquanto os leos possuem mais cidos insaturados. Ceras so monosteres (no so

    glicerdeos) de cidos graxos (Figura 28).

    Alm dos leos, gorduras e ceras, existem outros lipdeos que so classificados separadamente devido

    s suas propriedades diferenciadas: fosfolipdeos (incluindo fosfoglicerdeos) que so componentes

    das membranas celulares ; esfingolipdeos que tambm so componentes das membranas celulares;

    lipoprotenas que fazem o transporte de colesterol no sangue; etc. Observe a estrutura do fosfolipdeo

    e do esfingolipdeo (Figura 27) e perceba que o primeiro um ster de fsforo e a segunda uma

    amida.

    Figura 27: Exemplos de lipdeos

  • .47.

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    A reao dos leos e gorduras com base (na maioria das vezes usa-se NaOH) em meio aquoso que

    origina os sabes (Esquema 27):

    Esquema 27: Produo de sabo

    Agora vamos ver como os sabes atuam e para isso a gente precisa lembrar do conceito de tenso

    superficial de um lquido, uma propriedade que est diretamente relacionada s foras de atrao e

    repulso que ocorrem entre as molculas. Quanto maiores forem as atraes intermoleculares de um

    lquido, maior sua tenso superficial: essas molculas, por estarem mais atradas umas s outras, tem

    maior viscosidade e menor tendncia a esparramarem-se. Fisicamente falando, a tenso superficial

    seria a energia necessria, na forma de trabalho, para expandir a superfcie de um lquido. Assim,

    fica perceptvel que quanto mais unidas estiverem as molculas de um lquido, maior ser o trabalho

    necessrio para separ-las: maior ser a tenso superficial desse lquido.

    As molculas de sabo possuem uma parte polar (o carboxilato) e uma parte apolar (a cadeia

    carbnica). Essas molculas, quando em contato com lquidos, polares ou apolares, dissolvem-se,

    passando a interagir com as molculas desse lquido. Ocorre, ento, uma diminuio da interao das

    molculas do lquido e, como consequncia, reduo da sua tenso superficial. Assim, os sabes

    so tensoativos, isto , so substncias que diminuem a tenso superficial de um lquido. Esse efeito

    evidenciado na formao de espuma. Quando a gente agita uma soluo de sabo em gua,

    adicionamos ar ao meio e, como o sabo tensoativo, ele se rearruma e se alinha, agora, ao redor de

    camadas de gua cercadas por ar. Essa camada presa entre as molculas de sabo constituem uma

    bolha. A espuma nada mais do que a soma de muitas dessas bolhas.

  • .48.

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    Mas, e a, por que limpa? Bem, sendo o sabo tensoativo, ocorre a diminuio das interaes das

    molculas de gua entre si e essa soluo de sabo-gua vai ter capacidade de interagir tanto com a

    gua e com substncias polares via estrutura polar (parte hidroflica), quanto com substncias

    apolares leos, gorduras,etc. constituintes da sujidade via cadeia carbnica (parte hidrofbica

    Figura 28).

    Figura 28: Como o sabo limpa.

    Agora que voc j entendeu como o sabo limpa, responda: verdade o fato de que quanto mais

    espuma o sabo fizer, mais limpa? Claro que no! A espuma a participao do ar nas micelas, o que

    no modifica em nada a sua capacidade de limpeza. Mas como isso virou crena entre os

    consumidores, as indstrias de sabo adicionam a esses os chamados espessantes, que nada mais so

    do que substncias que reduzem ainda mais a tenso superficial dos lquidos, e assim, levam a mais

  • .49.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    formao de espumas. O contrrio tambm verdade: certos sabes (sabo em p, por exemplo) levam

    uma quantidade de aditivos que diminuem a capacidade de gerar espumas.

    Todavia, se quisermos limpar uma superfcie suja com sabo e um tipo de gua que possua ons clcio

    ou magnsio (gua dura), o sabo perde sua capacidade de limpeza: os ons de sdio (ou potssio) so

    substitudos por clcio (ou magnsio) e esses sais resultantes precipitam no meio. Por conta disso, as

    indstrias desenvolveram outro tipo de tensoativo que no tem esse problema: os detergentes. Os

    detergentes so sais de cidos sulfnicos (Figura 29). So produtos sintticos obtidos de derivados do

    petrleo.

    Figura 29: Estrutura de um detergente

    Analise a estrutura e repare que, como os sabes, possuem uma parte hidroflica o sal de sulfnio e

    uma parte hidrofbica: uma longa (maior que oito carbonos) cadeia carbnica linear. A linearidade

    ausncia de ramificaes fundamental para que esses compostos sejam biodegradveis.O

    mecanismo de limpeza dos sabes e detergentes o mesmo formao de micelas e eles so

    classificados como tensoativos aninicos (a terminao da cadeia um nion). Existem tambm

    tensoativos catinicos, onde normalmente a terminao um sal de amnio quaternrio (ver item 13).

    So utilizados, por exemplo, em condicionadores de cabelo e amaciantes de roupas.

    A desvantagem dos sabes que eles no atuam em guas duras e tem menor capacidade de limpeza

    que os detergentes (os detergentes diminuem mais a tenso superficial); por outro lado, devido a essa

    grande capacidade tensoativa, os detergentes retiram tambm a gordura natural da pele: repare que

    nossas mos, aps lavarmos a loua, ficam ressecadas e mais suscetveis a irritaes cutneas. Os sabes

    possuem ainda a grande vantagem de serem obtidos de leos e gorduras, matrias-primas renovveis,

    o que no verdade para os detergentes (obtidos de derivados de petrleo).

    Os steres sofrem tambm reaes de transesterificao (troca do grupo alcolato). Esse tipo de reao

    usado na preparao do biodiesel (reveja o Esquema 10), que uma reao de transesterificao: o

    alcolato (glicerol) dos leos vegetais substitudo por metoxilato (OMe).

  • .50.

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    Os steres tambm reagem com aminas, formando amidas (reaes de amonlise quando o reagente

    a amnia e aminlise reao com outras aminas). Veja no esquema 28 a formao da acetamida,

    um fungicida muito utilizado em culturas de tomates (em agricultura denominado cimoxanil).

    Esquema 28: Obteno da acetamida

    Os steres (bem como os cloretos de cido, anidridos e nitrilas) reagem com os reagentes de Grignard

    formando alcois tercirios. Observe Esquema 29 que a reao passa por uma cetona e como essas

    so mais reativas que os steres, imediatamente ocorre nova reao formando o lcool. Por causa disso,

    todos os alcois tercirios obtidos dessa reao possuem, pelo menos, dois grupos R iguais. Os cidos

    carboxlicos no sofrem reaes de Grignard, porque formam sais de magnsio protonando o reagente

    (diz-se que eles matam o reagente).

    Esquema 29: Reao de Grignard em estres

    Todos os derivados de cidos carboxlicos inclusive aminas e nitrilas, que ns veremos mais adiante

    quando estudarmos os grupos funcionais que contm nitrognio e os prprios cidos sofrem reaes

    de reduo, gerando aldedos ou alcois ou aminas (reduo de amidas e nitilas), dependendo do

    agente redutor utilizado.

    Grupos funcionais que contm nitrognio.

  • .51.

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    13. Aminas

    As aminas so compostos orgnicos derivados da amnia, nas quais os hidrognios so substitudos

    por grupos alquil ou aril. Em funo disso, so classificadas em primrias (RNH2), secundrias (RNHR) ou

    tercirias (RNRR). As aminas tm um comportamento similar amnia e assim so bases: reagem com

    cidos formando os sais de amnio. Vrias aminas de origem natural so denominadas alcalides

    devido s suas propriedades bsicas. A Figura 30 mostra exemplos de alcaloides.

    Figura 30: Exemplos de alcaloides

    Voc certamente j conhece a importncia das protenas e do DNA para os seres vivos. Essas

    substncias so constitudas por compostos que possuem nitrognio em sua estrutura. natural,

    portanto, que algumas aminas se formem durante a decomposio de material orgnico (orgnico aqui,

    no sentido que provm dos seres vivos), como carnes e peixes mortos. Carnes e peixes em

    decomposio devem o seu mau cheiro principalmente a aminas, cujos maravilhosos nomes

    putrescina e cadaverina, por exemplo j so altamente sugestivos. Mesmo aminas simples como

    metilamina, dietilamina, etc., tem cheiro de peixe podre, enquanto outras aminas mais complicadas,

    como indol e escatol, tm desagradvel odor fecal (o mais incrvel que esses dois compostos, em

    NH

    Coniina : alcalideque matou Scrates

    HHO

    O

    HO

    ON

    O

    O

    NH

    Batracotoxina : existentena pele de alguns saposdo genero Phyllobates

    N

    N N

    N

    O

    Cafena

  • .52.

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    baixas concentraes, possuem um cheiro meio floral e so usados em perfumes!). A Figura 31 mostra a

    estrutura dessas molculas de cheiro to agradvel.

    Figura 31: Exemplo de aminas

    Da, vemos que as aminas (e seus cheiros) fazem parte do cotidiano dos seres humanos desde tempos

    imemoriais, mesmo que no tivssemos conscincia de suas estruturas e propriedades. No entanto,

    parece que as pessoas tm grande habilidade para inventar solues, mesmo sem conhecer os detalhes

    qumicos, como mostra o antigo costume de temperar peixes com suco de limo: o suco de limo

    cido (contm cido ctrico) e forma sais pouco volteis e inodoros com as aminas bases que

    conferem aos peixes seu cheiro caracterstico.

    As aminas tm muitas aplicaes, que vo desde o processo de vulcanizao da borracha (acrscimo de

    aditivos borracha para torn-la deformvel) at produo de corantes e medicamentos. A anilina

    (fenilamina) matria-prima para a obteno de uma classe de compostos orgnicos denominados

    composta azo (possuem o grupamento N=N), que so muito usados como corantes, inclusive em

    alimentos (so os que a gente conhece como anilina).Na Figura 32 voc pode ver alguns exemplos:

  • .53.

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    Figura 32: Exemplos de azo-corantes

    Alm de reagirem com cidos, formando sais de amnio, as aminas tercirias reagem com haletos de

    alquila compondo sais de amnio quaternrios (nitrognio ligado a quatro cadeias carbnicas)

    Esquema 30. Ao contrrio do on amnio (NH4+) e dos sais de amnio (aqueles obtidos por reaes com

    cidos), os sais de amnio quaternrios ficam carregados eletricamente, independente do pH do meio.

    So usados em condicionadores de cabelo, amaciantes de roupa, como tensoativos e desinfetantes.

    Esquema 30: Obteno de sal de amnio quaternrio

    14. Amidas

    As amidas so derivados de cidos carboxlicos em que a hidroxila substituda por amnia ou aminas

    (RCONH2, RCONHR, RCONR2). As amidas cclicas so denominadas lactamas. Da mesma forma que as

    aminas so classificadas em primrias, secundrias ou tercirias em funo do nmero de substituintes

    que existem no nitrognio. As amidas tm grande aplicao como polmeros, exemplos so os nilons

    (nome genrico dado para as poliamidas) e os poliuretanos (Figura 33), como medicamentos,

    herbicidas, repelentes de insetos (Figura 34), dentre outras vrias aplicaes.

  • .54.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 33: Nilons e poliuretanos

    Nota: O nmero adicionado ao nome dos nilons representa o nmero de carbonos das molculas que reagem para formar o polmero. Assim, o nilon 6.0 recebe essa numerao porque s uma molcula com seis carbonos reage para form-lo. J o nilon 6.6 produzido pela reao de dois compostos diferentes, cada um com seis carbonos.

  • .55.

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    Figura 34: Exemplos de amidas

    A ureia (H2NCONH2) uma diamida do cido carbnico. o produto final do metabolismo de

    compostos nitrogenados de todos os mamferos (inclusive do homem). No homem, produzida no

    fgado e eliminada pelos rins (urina) e suor. Existe tambm em menor quantidade no sangue (a

    dosagem de ureia no sangue usada para avaliar o funcionamento dos rins), na linfa, em animais

    inferiores (como peixes) e em alguns legumes e cereais. Tem grande aplicao na preparao de

    fertilizantes e na obteno de resinas plsticas, como a resina ureia-formaldedo usada, por exemplo, na

    obteno de aglomerados de madeira.

    A ligao amdica (NH-C=O) importantssima para os seres vivos. Para formar os peptdeos (e, da, as

    protenas) os aminocidos como o nome j diz, so compostos polifuncionais que possuem pelo

    menos uma funo amina e uma carboxila ligam-se uns aos outros pelas chamadas ligaes

    peptdicas: uma amida. Os peptdeos e as protenas so, portanto, poliamidas. A Figura 35 mostra

    exemplos de peptdeos.

  • .56.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 35: Exemplos de peptdeos

    As amidas so os derivados de cidos carboxlicos menos reativos. Para serem hidrolisadas at cidos

    carboxlicos lembrem-se que a definio de derivado de cido carboxlico : todo composto que por

    hidrlise forma cido carboxlico exigem longo tempo de aquecimento e uso de cidos minerais

    como catalisadores. Como j citado anteriormente, podem ser reduzidas a aminas.

    15. Nitrilas e isonitrilas

    As nitrilas so compostos orgnicos que possuem o grupo funcional ciano (CN), com o tomo de

    carbono ligado cadeia carbnica, enquanto nas isonitrilas o tomo de nitrognio que est ligado

    cadeia carbnica. Repare na Figura 36 que o carbono est com um par de eltrons no ligante (no

    faz quatro ligaes). Por conta disso, as isonitrilas so compostos muito instveis e, por aquecimento, se

    transformam nas nitrilas.

  • .57.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Figura 36: Nitrila e Isonitrila

    As nitrilas quase no existem na natureza e, quando encontradas, esto na forma de glicosdeos de

    cianoidrinas cianoidrinas so compostos obtidos pela reao de HCN (cido ciandrico. Cuidado:

    Venenoso!) carbonila de aldedos ou cetonas, conforme mostrado abaixo: esquema 31. Nos

    glicosdeos, o hidrognio da hidroxila substitudo por um acar.

    Esquema 31: Formao de Cianoidrinas

    Uma cianoidrina muito conhecida a mandelonitrila, um feromnio de defesa do milpode Apheloria corrugata:

    CN

    OH

  • .58.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Quando ele percebe o ataque, libera mandelonitrila armazenada em um vacolo especfico que, por

    ao enzimtica, forma HCN, ento exalado pelo bicho. A valeronitrila encontrada tambm em

    algumas plantas como o cip-carimb.

    Dentre as nitrilas, sem dvida a mais importante a acrilonitrila (H2C=CHCN), pois usada para a

    obteno de polmeros como as borrachas sintticas. As isonitrilas tm grande aplicao para a

    obteno de isocianatos (R-N=C=O), tambm muito usados na qumica de polmeros.

    As nitrilas e isonitrilas so derivados de cidos carboxlicos, isto , por hidrlise formam cidos

    carboxlicos.

    16. Nitrocompostos

    So compostos orgnicos que possuem como grupo funcional o nitro (NO2). So frequentemente

    explosivos: uma impureza ou manipulao errada pode desencadear uma reao qumica muito

    exotrmica (exploso). A trinitroglicerina e o trinitrotolueno (TNT) so exemplos (Figura 37):

    Figura 37: Compostos nitro usados como explosivos

    Os compostos nitro so usados como solventes (ex.: nitrobenzeno) e so importantes intermedirios em

    snteses orgnicas. A anilina, por exemplo, obtida por reduo com hidrognio do nitrobenzeno

    (Esquema 32):

  • .59.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    Esquema 32: Reduo do nitrobenzeno

    17. Compostos organometlicos

    Analise todas as classes funcionais que estudamos at agora. Repare que, com exceo dos

    hidrocarbonetos, o carbono est sempre ligado a tomos mais eletronegativos e, assim, tem sempre um

    carter positivo (eletroflico). Veja a Figura 38.

    Figura 38: Polaridade das funes orgnicas

    Por outro lado, a maioria das reaes so inicas, isto , um reagente negativo (ou com carter

    negativo) reage com outro positivo (ou com carter positivo. Ora, ento, se eu quero fazer uma cadeia

    carbnica devo reagir um carbono com carter negativo com um carbono com carter positivo. Mas,

  • .60.

    SaladeLeituraFunesOrgnicas

    como eu vou fazer um carbono com carter negativo? Ligando a ele um tomo mais eletropositivo

    que ele. Que tomos so esses? Os metais. Os compostos em que o carbono est ligado a um metal so

    denominados organometlicos. Os reagentes de Grignard onde o carbono est ligado ao metal

    magnsio - so exemplos de compostos organometlicos.

    Mas, os compostos organometlicos no so apenas ligados ao magnsio. Existem compostos

    organometlicos com quase todos os metais da tabela peridica e, alm da formao da ligao C-C,

    eles tambm tm grande aplicao como catalisadores. Os silicones so polmeros organometlicos.

    Alguns exemplos de organometlicos so mostrados na Figura 39.

    Figura 39: Exemplos de organometlicos

    Bem, a nossa leitura termina por aqui. Voc foi apresentado s principais funes da Qumica Orgnica.

    Existem muito mais. O importante, alm de reconhec-las, que voc tenha claro que elas so as

    responsveis pelas propriedades dos compostos orgnicos. Raramente uma substncia orgnica s tem

    uma funo. Normalmente, so polifuncionais. Mas, embora uma possa exercer influncia na outra, a

    reatividade de cada uma normalmente obedece s propriedades que voc acabou de ver.


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