Química Orgânica:

Grupos Funcionais

Luciana Adolpho

O que são Grupos Funcionais

• Conjunto de elementos que apresentam propriedades físicas e química bem definidas quando ligados a cadeias carbonadas.

• Estrutura sub-molecular (átomo ou agrupamento atômico) que confere às moléculas comportamentos químicos semelhantes.

• Existem cerca de 100 grupos funcionais

Luciana Adolpho

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Identificação de Grupos Funcionais

• Parte 1: Classificação Química– Estado físico;– Ponto de Fusão ou Ponto de Ebulição;– Purificação, se necessário;– Determinação da solubilidade;– Testes Preliminares de Identificação Funcional;

• Parte 2: Espectroscopia• Parte 3: Procedimentos Opcionais

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2.4. Teste com 2,4-dinitrofenil hidrazina

2.5. Teste de Fehling ou Benedict

2.3. Teste de Tollens

2.2. Oxidação de Jones (oxidação com ácido crômico)

2.1. Teste de Lucas para alcoóis 2º e 3º

2. De álcoois, aldeídos e cetonas

1. De insaturações

1.2. Teste de Bayer

1.1. Teste de bromo

TESTES DE IDENTIFICAÇÃO

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3. Haletos de Alquila

3.1. Reações tipo SN1- Solução alcoólica de nitrato de prata

3.2. Reações tipo SN2- Solução de Iodeto de sódio em acetona

4. Fenóis

4.1. Teste com Hidróxido de Sódio

4.2. Teste com Cloreto Férrico

5. Ácidos Carboxílicos

5.1. Teste de pH

6. Ésteres Carboxílicos

6.1. Teste do Hidroxamato

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6.Nitrocompostos

6.1. Teste com Hidróxido ferroso

7. Aminas

7.1. Teste de pH

7.2. Teste com Ácido Nitroso

8. Amino-ácidos

8.1. Teste com Ninhidrina

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Identificação de Grupos Funcionais em Química Orgânica

Qual a finalidade de saber identifica-los?????????????????

Luciana Adolpho

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1. Testes de identificação de insaturações

1.1. Teste de bromo :

Dialeto vicinal

Luciana Adolpho

1.2. Teste de Bayer :

diol

Descoramento da solução de KMnO4 pela ligação dupla ou tripla, mas não de aromáticos.

Limitações:

Substâncias facilmente oxidadas dão reação

positiva

KMnO4 é um forte oxidante capaz de oxidar

qualquer substância com t e T adequados. (só é válido

se for instantâneo)Luciana Adolpho

2.1. Teste de Lucas para alcoóis 2º e 3º:

2. Testes de identificação de álcoois, aldeídos e cetonas

reatividade dos álcoois: 1º < 2º < 3º < alílico < benzílico

Sob condições extremamente ácidas do teste, os álcoois geram carbocátions intermediários que reagem com o íon cloreto.

O teste de Lucas é indicado somente para álcoois solúveis em água.

Luciana Adolpho

2.2. Oxidação de Jones (oxidação com ácido crômico)

Oxidação pelo ácido crômico acompanhada pela formação de um precipitado verde de sulfato crômico.

Resultados: para aldeídos, álcoois 1º e

2º

para cetonas e álcoois 3º

Luciana Adolpho

2.3. Teste com 2,4-dinitrofenil hidrazina

Resultados: (+) para aldeídos e cetonas (-) para álcoois

Para distinção entre os aldeídos e as cetonas pode salientar-se a maior

facilidade de oxidação dos aldeidos.

Luciana Adolpho

2.4. Teste de Tollens

No Ensaio de Tollens qualquer aldeído alifático ou aromático é facilmente oxidado a seu correspondente ácido carboxílico enquanto que, com cetonas, normalmente não haverá reação.

Resultados: para aldeídos

para cetonas

As substâncias fortemente redutoras libertam prata metálica a

partir de soluções amoniacais de óxido de prata.

Cuidado: (+) acetonas -ahidroxiladas

Luciana Adolpho

3. Testes de identificação de haletos de alquila

3.1. Reações tipo SN1- Solução alcoólica de nitrato de prata :

Ordem crescente de reatividade: 1º< 2º<3º< benzílico, alílico

A velocidade da reação depende do halogênio envolvido na

reação: brometos e iodetos de alquila são mais reativos do que

cloretos.

Os halogenetos de arila, vinila e alquinila geralmente não

reagem. Os halogenetos de alila (C=C-C-X) e de benzila

apresentam reatividade similar à de halogenetos terciáriosLuciana Adolpho

3. Testes de identificação de haletos de alquila

3.2. Reações tipo SN2- Solução de Iodeto de sódio em acetona :

Ordem de reatividade: 1º, benzílico e alílico > 2º>3º

Baseia-se no fato de que o iodeto de sódio é

solúvel em acetona, enquanto que seu

correspondente brometo e cloreto são insolúveis.

Luciana Adolpho

4. Teste de Identificação de Fenóis

4.1. Teste com Hidróxido de Sódio

Os fenóis reagem com hidróxido de sódio aquoso, produzndo soluções de

fenóxidos, as quais sofrem fácil oxidação por ar, dando soluções coloridas

(geralmente marrons).

4.2. Teste com Cloreto Férrico

Os fenóis formam complexos coloridos com íon Fe3+ .

Luciana Adolpho

5. Ácidos Carboxílicos

5.1. Teste de pH

6. Ésteres Carboxílicos

6.1. Teste do Hidroxamato

O teste não é recomendado para compostos portando grupos fenol ou

enol, pois os mesmos também formam complexos coloridos com cloreto

férrico

Luciana Adolpho

7.Nitrocompostos

7.1. Teste com Hidróxido ferroso

As substâncias orgânicas que possuem grupos oxidantes são capazes

de oxidar hidróxido ferroso (azul) a hidróxido férrico (marrom)

O oxigênio do ar também é capaz de interferir na análise. Recomenda-

se, portanto, o uso de um tubo de ensaio pequeno e a execução de teste em

branco para fins de comparação.

Luciana Adolpho

8. Aminas

8.1. Teste de pH

8.2. Teste com Ácido Nitroso

As aminas primárias alifáticas ou aromáticas reagem com ácido nitroso

para formar íons diazônio.

Os sais de diazônio alifáticos são muito instáveis e rapidamente se

decompõem com produção de nitrogênio, álcoois, olefinas e outros produtos

derivados de reações via carbocátion e de acoplamento.Luciana Adolpho

9. Amino-ácidos

9.1. Teste com Ninhidrina

Luciana Adolpho

Uso de reativos específicos para cada classe de

compostos

H2SO4: revelador universal (forte agente oxidante).

Vanilina e Anisaldeído: revelador “quase” universal,em

particular terpenos

Ninidrina : para aminoácidos e aminas primárias.

FeCl3 : compostos fenólicos

KMnO4 + Na2CO3 : para ácidos carboxílicos.

Dragendorff : para alcalóides (aminas secundárias,

terciárias e sais de amônio quaternário).

Vapor de cristais de I2 : para substâncias com duplas

ligações (inclusive aromáticas).Luciana Adolpho

Amostra X

Solubilidade / reatividadeem H2O (TS) PositivoNegativo

HidrocarbonetosHaletosÁlcoois (+5C)Éteres (+5C)

Solubilidade / reatividade emH2SO4 conc. ( TS)

Negativo Positivo

Solubilidade em Et2O (TS)

PositivoNegativo

AlcenosAlcinos

Bayer (T1) ou bromo (T2) positivo

Beilstein, AgNO3 (T3)ou NaI / acetona (T4)positivo

Fluxograma I: Análise qualitativa para hidrocarbonetos, haletos, álcoois e éteres

Álcoois poli-hidroxilados

Jones (T7) positivo

Jones (T7) positivo

Álcoois (-5C)Éteres (-5C)

AlcenosAlcinosÁlcooisÉteres

Álcoois 1º / 2º

AlcanosArenosHaletos

Haletos

ÉteresÁlcoois mono-hidroxilados

Álcoois 1º / 2º

Luciana Adolpho

AldeídosCetonasÉsteres

Seguir para fluxograma III

Amostra X

Ácidos

Fenóis *

AldeídosCetonas

Solúbilidade em H2O (TS)Negativo Positivo (testar pH, T13)

Ácido Neutro Básico

Solubilidade / reatividadecom NaHCO3 (TS)

Positivo Negativo

2,4-Dinitrofenilhidrazina (T9)

Negativo Positivo

Tollens (T10) ou Purpald (T10a)

Negativo Positivo

AldeídosCetonas

* Fenóis normalmente não apresentam pH < 7

Fluxograma II : Análise qualitativa para ácidos, ésteres, cetonas, aldeídos e fenóis solúveis em água

Ácidos Fenóis *

Aminas

Ésteres

Luciana Adolpho

ÁcidosÉsteresAldeídosCetonasFenóis

Amostra Z

Aminas

ÉsteresAldeídosCetonas

ÁcidosFenóis

Ácidos Fenóis

CetonasAldeídos

Ésteres AldeídosCetonas

Solubilidade / reatividade em HCl ( TS)

Negativo Positivo

Negativo

Negativo

Negativo

Negativo

Positivo

Positivo

Positivo

Positivo

Solubilidade / reatividade em NaOH ( TS)

Solubilidade / reatividade em NaHCO3 (TS)2,4-Dinitrofenilhidrazina ( T9)

Tollens ( T10)Purpald (T10a)

Fluxograma III: Análise qualitativa para ácidos, ésteres, aldeídos, cetonas, e fenóis insolúveis em águaLuciana Adolpho