CENTRO DE FORMAÇÃO DE PROFESSORES

Química Orgânica I

Professora Albaneide Fernandes Wanderley

Disponível em: https://professora-alba-wanderley3.webnode.com/

e-mail: albawanderley@gmail.com

Ementa: Reações das funções orgânicas oxigenadas e

nitrogenadas.

Química de Orgânica I

Unidade I Visão geral das reações orgânicas, reações de alcanos

e alcenos e alcinos.

Unidade II Reações os compostos aromáticos e haletos orgânicos

Unidade III Reações de funções oxigenadas não carboniladas

Plano de curso

Plano de curso

Avaliações Data

Avaliação 1 08/05/2018

Avaliação 2 12/06/2018

Avaliação 3 17/07/2018

Reposição 23/07/2018

Exame Final 07/08/2018

Referências

BOYD, R. N.; MORRISON, R. T. Química Orgânica. 14.

ed. Lisboa: Fundação Calouste Gulbenkian. 2005.

McMURRY, J. Química Orgânica, Vol. 1. 4a edição. : Rio

de Janeiro: LTC Livros Técnicos e Científicos Editora, 1997.

SOLOMONS T. W. G. & FRYHLE, C. B., Química

Orgânica, vol. 1. 8a edição, Rio de Janeiro: LTC Livros

Técnicos e Científicos Editora:, 2006.

TIPOS DE REAÇÕES

ORGÂNICAS:

Reações de adição:

Reações eliminação:

jjjj

Reações de substituição:

Reações de rearranjos:

Exercício

1. Classifique as seguintes reações:

a)CH3Br + KOH CH3OH + KBr

b)CH3CH2OH H2C=CH2 + H2O

c)H2C=CH2 CH3CH3

8

Como as reações orgânicas ocorrem? Mecanismos

Clivagem de ligações Covalentes:

Homólise

Reações que envolvem homólise são radicalares.

Reações que envolvem heterólise são chamadas de

reações polares.

Heterólise

10

Visão geral sobre as reações

orgânicas: Ácidos e bases

Ácidos e Bases

1) Ácidos e Bases de Brönsted-Lowry

11

Ácido é uma substância (uma molécula ou um íon)

capaz de ceder um próton (H+);

Base é uma substância (uma molécula ou um íon)

capaz de receber um próton (H+).

Ácidos e Bases

1) Ácidos e Bases de Brönsted-Lowry

Ácidos e Bases

Força dos Ácidos e Bases

[H3O+][A-]

[H2O][HA]K =

Base Ácido Ácido Base conjugado conjugada

HA (aq) H3O (aq)H2O (l) + + A (aq)

Ácidos e Bases

2) Ácidos e Bases de Lewis

Ácido é uma substância cuja molécula pode receber

um par de elétrons para formar uma ligação covalente;

Base é uma substância cuja molécula pode doar um

par de elétrons a uma molécula de ácido para formar uma

ligação covalente.

Ácidos e Bases

2) Ácidos e Bases de Lewis

Ácidos e Bases

Ácidos e Bases de Lewis: atração de cargas opostas

BF3: carga positiva substancial no átomo de B

NH3: carga negativa substancial no átomo de N

Exercício

2. Escreva as equações mostrando a reação

ácido base entre:

a) O metanol reage com o BF3

b) O clorometano reage com o AlCl3

c) O éter dimetílico reage com o BF3

Exercício

3. Quais das seguintes espécies são ácidos de

Lewis em potencial?

Eletrófilos (E+) e Nucleófilos (Nu-)

jjjj

Eletrófilo é um reagente que recebe um par de

elétrons para a formação de uma ligação covalente.

(ácido de Lewis)

Nucleófilo é um reagente que fornece um par de

elétrons para a formação de uma ligação covalente.

(base de Lewis)

Na química orgânica, ácidos e base de Lewis chamados

de eletrófilos e nucleófilos.

Eletrófilos e Nucleófilos

jjjj

Alguns Exemplos:

Ácidos de Lewis

Bases de Lewis

Heterólise de ligações do carbono: Carbocátions e Cabânions

Ácido de Lewis ou eletrófilo

Heterólise de ligações do carbono: Carbocátions e Cabânions

Base de Lewis ou nucleófilo

Uso das setas curvas na representação de mecanismos

As setas curvas apontam dos elétrons para o átomo

que recebe os elétrons (nucleófilo ao eletrólifo)

Uso das setas curvas na representação de mecanismos

Exercício:

3. Use a notação de seta curva para escrever a reação

entre A) dimetilamina, (CH3)2NH, e o trifluoreto de

boro (BF3) e B) ácido acético e água. Identifique o

núcleófico e o eletrófilo e atribua as cargas formais

apropriadas.

Medida da acidez através do pKa.

pKa = -log [Ka],

Logo, quanto maior o pKa menor vai ser a

concentração de H+, e portanto, mas fraco vai ser o

ácido.

Observem que o íon Cl- representa a base conjugada

mais fraca pois é originado a partir do ácido mais forte

(HCl pKa = -7). A hidroxila representa a base mais forte,

pois foi originada a partir do ácido mais fraco (H2O pKa

= 15,7)

Força das bases

Exercício

4. O pKa do íon C6H5NH3+ é 4,6. Com base neste fato,

decida se a anilina, C6H5NH2, é uma base mais forte ou

mais fraca que a metilamina, CH3NH2.

Dado que:

Exercício:

6. Usando as setas curvas, equacione a reação com a

água, dos reagentes a seguir e indique a base

conjugada de cada ácido.

a) NH3 b) NH4+ c) CH3OH

5. Um ácido HA tem Ka = 10-7 e outro ácido, apresenta

pKa= 5. Calcule o pKa de cada um e indique o mais

forte. Dado log 2 = 0,3

Quando uma reação ácido-base ocorre?

As reações ácido-base sempre favorecem a formação

do ácido mais fraco e da base mais fraca.

Estrutura e acidez

O Efeito de Hibridização

pKa = 25 pKa = 44 pKa = 50

Acidez relativa dos hidrocarbonetos

Basicidade relativa dos carbânions

Acidez dos ácidos carboxílicos

Ácidos carboxílicos e álcoois tem caráter ácido, porém

os ácidos carboxílicos são mais fortes, tendo pKa na

faixa de 3-15, enquanto que os álcoois, apresentam

pKa na faixa de 15-18.

Porque ácidos carboxícos são mais fortes?

-Efeito de Ressonância

É o efeito de um átomo ou grupo de átomos de atração

ou repulsão elétrons na sua direção. O efeito indutivo

enfraquece a medida que a distância para o substituinte

aumenta.

-Efeito Indutivo

Porque ácidos carboxícos são mais fortes?

Porque ácidos carboxícos são mais fortes?

-Efeito Indutivo

-Outro exemplo:

Exercício

7. Qual ácido mais forte? Justifique

a) CH2ClO2H ou CHCl2CO2H

b) CCl3CO2H ou CHCl2CO2H

c) CH2FCO2H ou CH2BrCO2H

Mecanismo de Reação

- Álcool tert-butílico e ácido clorídrico concentrado:

Reação de substituição:

- Etapa 1: formação do álcool protonado ( íon alquiloxônio)

- Etapa 2: Heterólise da ligação C-O do íon alquiloxônio

- Etapa 3: formação do cloreto de tert-butila.

As três etapas representam reações ácido-base!

Mecanismo de Reação

Etapa 1

Etapa 2

Mecanismo de Reação

Etapa 3

Ex.: Proponha um mecanismo para reação de

substituição entre o propanol e o ácido bromídrico

concentrado.

Ácidos e bases em soluções não aquosas

A água só doará um próton se a base com quem reagir,

for mais forte que o íon hidróxido

Entretanto, podemos usar solventes mais fracos que a

água para reagir com bases fortes:

Ácidos e bases em soluções não aquosas

Exercício

8. Escreva as equações ácido-base para as reações abaixo.

Indique o valor de pKa das espécies envolvidas,

consultando a tabela 3.1 em seu livro (Solomons).

a) CH3OH + NaH

b) NaNH2 + CH3CH2OH

Síntese de compostos marcados com Deutétrio e Trítio

Importância: Desvendar mecanismos de reações

Exercício

9. Complete as seguintes reações ácido-base:

a) Etino + NaH

b) A solução obtida em (a) + D2O

hexano