reacoes organicas

Ataque Nucleofílico

• Ataque à substância orgânica no sítio

positivo.

• Reagentes Nucleófilos: OH-, OR-, H

O,

Ataque Eletrofílico

• Ataque à substância orgânica no sítio

negativo (dupla ligação).

Reações por Radical Livre

C

H

H

H

Cl

H

₊

_Cl

C

H

H

H

H

Cl

Cl

+

H

C

+

H

H

Cl

H

Cl

C

H

H

H

Cl

H

₊

_Cl

Houve a troca do HIDROGÊNIO pelo CLORO

REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃO

É quando um átomo ou grupo de átomos é substituído por um

radical do outro reagente.

C

H

H

H

H

Cl

Cl

+

H

C

+

H

H

Cl

H

Cl

H

C

H

H

C

H

Cl

Cl

+

H

C

H

H

C

H

Cl

Cl

+

CCl

H

C

H

H

C

H

Cl

Cl

Houve a adição dos átomos de CLORO aos carbonos INSATURADOS

REAÇÃO DE ADIÇÃO É quando duas ou mais moléculas reagentes formam uma única como

H

H

O

O

+

H

C

C

H

H

H

H

C

C

Ocorreu a saída de ÁGUA do etanol

REAÇÃO DE ELIMINAÇÃO

É quando de uma molécula são retirados dois átomos ou dois grupos de átomos sem que sejam substituídos por outros

H

H

H

O

OH

+

H

C

C

H

H

H

H

C

C

H

H

H

Entre os compostos orgânicos que sofrem

reações de substituição destacam-se

 Os alcanos.

 O benzeno e seus derivados.  Os haletos de alquila.

 Os alcoóis.

É quando substituímos um ou mais átomos de

hidrogênio de um alcano por átomos dos

halogênios

C

LUZ

Cl Cl

H

H

+

H

H

H

C

Cl

Cl

H

+

H

H

Podemos realizar a substituição dos demais

átomos de hidrogênio sucessivamente,

resultando nos compostos

CH

+ 2 Cl



H

CCl

+ 2 HCl

CH

+ 3 Cl



HCCl

+ 3 HCl

A reatividade depende do CARBONO onde ele se encontra;

a preferência de substituição segue a seguinte ordem:

Nos alcanos de cadeias maiores, teremos vários átomos

de hidrogênios possíveis de serem substituídos

LUZ

I

I

H

CH

– C – CH

+ Cl

CH

C

> C

> C

produto principal

I

I

Cl

CH

– C – CH

+

H

Cl

CH

+ Cl

Neste caso todos os átomos de hidrogênios são equivalentes e

originará sempre o mesmo produto em uma mono – halogenação

+ HCl

+ HNO

+ H

O

NO

Consiste na reação do benzeno com ácido nítrico (HNO

) na

Consiste na reação do benzeno com o ácido sulfúrico

concentrado e a quente

+ H

SO

+ H

O

SO

H

Consiste na reação do benzeno com haletos de alquila

na presença de ácidos de Lewis

AlCl₃

+ CH

Cl

+ HCl

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

a seguir:

O hidrogênio mais facilmente substituível por halogênio está

situado no carbono de número:

a) 1.

b) 2.

c) 3.

d) 4.

e) 6.

CH

C

H

₃

1

2

₂

3

4

5

6

CH

CH

CH

CH

₃

2

3

02) Fenol (C6H5OH) é encontrado na urina de pessoas

expostas a ambientes poluídos por benzeno (C6H6).

Na transformação do benzeno em fenol ocorre

a) substituição no anel aromático.

b) quebra na cadeia carbônica.

c) rearranjo no anel aromático.

d) formação de ciclano.

e) polimerização.

+ ...

+ ...

OH

03) Considere a reação de substituição do butano:

BUTANO + Cl

X + Y

O nome do composto X é:

a) cloreto de hidrogênio.

b) 1-cloro butano.

c) 2-cloro butano.

d) 1,1-cloro butano.

e) 2,2-dicloro butano.

Cl

+

CH

– CH

– CH

– CH

carbono secundário é mais reativo que carbono primário

LUZ

CH

– CH – CH

– CH

+

HCl

Cl

2 – cloro butano

 Diferem na velocidade de ocorrência e nos produtos obtidos que

dependem do radical presente no benzeno que orientam a

entrada dos substituintes

+ HNO

NO

NO

NO

+ HNO

Assim teremos:

ORIENTADORES ORTO – PARA ( ATIVANTES )

– OH

– NH

– CH

– Cl – Br – I

– NO

– SO

H

– CN

– COOH

Os orientadores META possuem um átomo com ligação

dupla ou tripla ligado ao benzeno

ORIENTADORES ORTO – PARA ( ATIVANTES ) – OH – NH₂ – CH₃ – Cl – Br – I ( DESATIVANTES ) ORIENTADORES META ( DESATIVANTES ) – NO₂ – SO₃H – CN – COOH

+ Cl

OH

OH

OH

– Cl

Cl

+ HCl

+ HCl

ORIENTADORES ORTO – PARA ( ATIVANTES ) – OH – NH₂ – CH₃ – Cl – Br – I ( DESATIVANTES ) ORIENTADORES META ( DESATIVANTES ) – NO₂ – SO₃H – CN – COOH

+ Cl

NO

NO

– Cl

+ HCl

01) (UNICAP-98) O clorobenzeno, ao reagir por substituição eletrofílica com: 0 0 HNO3, em presença de H2SO4, produz 2-nitroclorobenzeno.

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

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

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

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

benzeno.

Cl

02) Da nitração [ HNO3 (concentrado) + H2SO4 (concentrado), a 30°C ] de um certo

derivado do benzeno equacionada por:

A

NO

+

A

NO

Fazem-se as seguintes afirmações: I. O grupo “A” é orto-para-dirigente.

o “nitro” entrou na posição “3” então “A” é orientador meta F V V F

II. O grupo “A” é meta-dirigente.

III. Ocorre reação de substituição eletrofílica. IV. Ocorre reação de adição nucleófila.

V. Ocorre reação de eliminação.

F

São corretas as afirmações: a) II e IV.

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

REAÇÕES DE ADIÇÃO

As reações de adição mais importantes ocorrem nos ...

 alcenos

 alcinos

 aldeídos

 cetonas

REAÇÕES DE ADIÇÃO NOS ALCENOS

H

C

H

H

C

H

H

Cl

+

H

C

H

H

C

H

H

Cl

Os haletos de hidrogênio

reagem com os alcenos produzindo

haletos de alquil

H

C

H

C

H

H

Cl

+

H

C

H

H

H

C

H

C

H

H

C

H

H

H

Cl

“O hidrogênio ( H

_{) é adicionado ao}

carbono da dupla ligação

mais hidrogenado”

REGRA DE MARKOVNIKOV

Regra de Karasch ou

Anti-Markovinicov

H

C

H

C

H

H

Br

+

H

C

H

H

H

C

H

C

H

H

C

H

H

H

Br

“O hidrogênio ( H

_{) é adicionado ao}

carbono da dupla ligação

menos hidrogenado”

REGRA DE KARASCH

o produto principal será o

1 – bromo propano

H

C

H

C

H

H

Br

+

H

C

H

H

H

C

H

C

H

H

C

H

H

H

_Br

“O hidrogênio ( H

_{) é adicionado ao}

carbono da dupla ligação

mais hidrogenado”

REGRA DE MARKOVNIKOV

H

C

H

C

H

H

OH

+

H

C

H

H

H

C

H

C

H

H

C

H

H

H

OH

o produto principal será o

2 –propanol

H

C

H

C

H

Cl

Cl

+

H

C

H

H

H

C

H

C

H

H

C

H

H

Cl

Cl

o produto será o

1, 2 – dicloro propano

H

C

H

C

H

H

H

+

H

C

H

H

H

C

H

C

H

H

C

H

H

H

H

o produto formado é o

propano

Essa reação ocorre entre o H

e o alceno

na presença de catalisadores metálicos (Ni, Pt e Pd).

HIDROGENAÇÃO DOS ALCENOS

01) Com respeito à equação:

X + HBr  C

H

Br

Pode-se afirmar que X é um:

a) alcano e a reação é de adição.

b) alceno e a reação de substituição.

c) alceno e a reação é de adição eletrofílica.

d) alcano e a reação é de substituição eletrofílica.

e) alceno e a reação é de substituição.

ADIÇÃO DE HALETOS DE HIDROGÊNIO AOS ALCINOS

Ocorre a adição de 1 mol do haleto de hidrogênio

para, em seguida,

ocorrer a adição de outro mol do haleto de hidrogênio

H – C C – CH

+ H – Cl

H

Cl

H – C C – CH

H

Cl

H – C C – CH

+ H – Cl

H

Cl

H – C C – CH

H

Cl

ADIÇÃO DE ÁGUA (HIDRATAÇÃO) AOS ALCINOS

A hidratação dos alcinos,

que é catalisada com H

SO

e HgSO

, possui uma

seqüência parecida com a dos alcenos.

H – C C – CH

+ H

O

H

OH

H – C C – CH

H₂SO₄ HgSO₄

O enol obtido é instável se transforma em cetona

Dependendo do enol formado poderemos obter no final um aldeído

H

OH

H – C C – CH

H

O

H – C C – CH

H

ADIÇÃO DE REAGENTE DE GRIGNARD

A ALDEÍDOS E CETONAS

A adição de reagentes de Grignard (RMgX), seguida de hidrólise,

a aldeídos ou cetonas é um dos melhores processos

para a

PREPARAÇÃO DE ALCOÓIS

O esquema geral do processo é:

metanal + RMgX

H

O

álcool primário

aldeído + RMgX

H

O

álcool secundário

cetona + RMgX

H

O

álcool terciário

C

O

H

H

+

H

C

MgBr

_H

_C

H

O

MgBr

CH

ADIÇÃO DE REAGENTE DE GRIGNARD AO METANAL

C

H

H

O

MgBr

CH

+ H

O

H

C

H

+

Mg

OH

Br

CH

O

H

Podemos resumir estas reações da seguinte maneira:

H

O

C

O

H

H

H

C

MgBr

C

H

H

+

Mg

OH

Br

CH

O

H

C

O

H

C

H

H

C

MgBr

H

O

C

O

H

C

H

CH

H

ETANAL

2 - PROPANOL

C

O

H

C

CH

PROPANONA

H

C

MgBr

H

O

C

O

H

C

CH

H

CH

2 – METIL – 2 – PROPANOL

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

obtido é o:

C

O

H

C

H

+

H

CCH

MgBr

H

O

a) ácido butanóico.

b) 1 – butanol.

c) 2 – butanol.

d) etanol.

e) 2 – propanol.

C

O

H

C

H

CH

H

CH

2 – BUTANOL

BUTAN – 2 – OL

ou

02) Um ALDEÍDO sofreu uma adição do cloreto de metil magnésio

seguido de uma hidrólise produzindo o 2 – PROPANOL. O aldeído

em questão chama-se:

a) metanal.

b) etanal.

c) propanal.

d) 2 – etanol.

e) propanóico.

C

O

H

C

H

CH

H

2 - PROPANOL

COMPOSTO

FORMADO

H

C

MgCl

H

O

do reagente de Grignard

temos o CH

da água o “H”

da oxidrila

eliminando estes grupos

temos

C

O

H

C

H

a ligação livre unirá, também,

o carbono e o oxigênio

formando o ...

C

O

H

ETANAL

REAÇÕES DE ELIMINAÇÃO

As reações de eliminação são processos, em geral,

inversos aos descritos para as reações de adição e, constituem

métodos de obtenção de alcenos e alcinos

A desidratação (eliminação de água) de um álcool

ocorre com aquecimento deste álcool

em presença de ácido sulfúrico

DESIDRATAÇÃO DE ALCOÓIS

A desidratação dos alcoóis segue

a regra de

SAYTZEFF

, isto é, elimina-se

a oxidrila e o hidrogênio do carbono vizinho ao carbono da oxidrila

MENOS HIDROGENADO

CH

H

OH

C

H

H

C

H

C

H

H

+ H

O

CH

H

C

H

H

C

H

C

H

Esta reação, normalmente, ocorre em

solução concentrada de KOH em álcool

O haleto eliminado

reage com o KOH produzindo sal e água

CH

H

Cl

C

H

H

C

H

C

H

H

+ ...

CH

H

C

H

H

C

H

C

H

CH

H

Br

C

H

H

C

H

C

H

Br

+ ZnBr

CH

H

C

H

H

C

H

C

H

CH

H

Br

C

H

H

C

H

C

H

Br

Na presença do KOH (alc) são eliminadas duas moléculas de HBr

que irão reagir com o KOH

KOH(alc)

+ ...

CH

H

C

H

H

C



C

As principais reações de

oxidação e redução com compostos orgânicos ocorrem

com os ALCOÓIS, ALDEÍDOS e ALCENOS

OXIDAÇÃO DE ALCOÓIS

O comportamento dos alcoóis primários, secundários e terciários, com os oxidantes, são semelhantes

 Os alcoóis primários, sofrem oxidação, produzindo aldeído

H

C

– C

I

I

– OH

H

H

H

C – C

H

O

–

 O aldeído, se deixado em contato com o oxidante,

produz _{ácido carboxílico.}

H

C – C

H

O

H

C – C

OH

O

–

Os alcoóis secundários oxidam-se formando cetonas.

H

C –

C

I

I

– CH

OH

H

[O]

H

C – C

II

– CH

– H

O

O

01) Quando um álcool primário sofre oxidação, o produto principal é:

a) ácido carboxílico.

b) álcool secundário.

c) éter.

d) álcool terciário.

e) cetona.

OXIDAÇÃO DE ALCENOS

Os alcenos sofrem oxidação branda originando dialcoóis vicinais

H

C – C

I

I

– CH

OH

H

[O]

= C

I

H

branda

H

C – C

I

– CH

H

– C

I

H

I

OH

A oxidação a fundo, com quebra da ligação dupla, produz

ácido carboxílico e /ou cetona

H

C – C

I

– CH

H

=

C

I

H

H

C – C

I

H

=

O +

=

C

– CH

I

H

O

H

C – C

OH

O

2

H

C – C

I

– CH

=

C

I

H

CH

CH

–

O

O

não sofre oxidação

sofre oxidação produzindo ácido carboxílico

H

C – C

I

=

CH

– CH

=

C

I

H

CH

–

+

– CH

C

I

CH

–

O

H

–

CH

–

+

–

H

C – C

II

– CH

O

H

C

_C

OH

O

01) Assinale a opção que corresponde aos produtos orgânicos da oxidação energética do 2 – metil – 2 – penteno.

a) propanal e propanóico. b) butanóico e etanol.

c) metóxi – metano e butanal. d) propanona e propanóico.

02) Um alceno “ X “ foi oxidado energeticamente pela mistura sulfomangânica (KMnO₄ + H₂SO₄). Os produtos da reação foram butanona e ácido metil

propanóico. Logo, o alceno X é: a) 2 – metil – 3 – hexeno. b) 3 – metil – 3 – hexeno. c) 2, 4 – dimetil – 3 – hexeno. d) 2, 5 – dimetil – 3 – hexeno. e) 3, 5 – dimetil – 3 – hexeno.

OH

O

H

C

CH

CH

H

C

O

C

CH

CH

CH

_{2, 4 – dimetil – 3 – hexeno}

OZONÓLISE DE ALCENOS

Um outro tipo de oxidação que os alcenos sofrem é a ozonólise Nesta reação os alcenos reagem rapidamente com o ozônio (O3)

formando um composto intermediário chamado ozonídeo

A hidrólise do ozonídeo em presença de zinco rompe o ozonídeo, produzindo dois novos fragmentos que contêm ligações duplas

carbono – oxigênio

O Zn forma óxido de zinco que impede a formação de H2O2 que viria a reagir com o aldeído ou a

Quais os produtos da ozonólise seguida de hidrólise

na presença de zinco, do hidrocarboneto 2 – metil – 2 – buteno ?

C

H

+ O

3

O

C

CH

O

3

CH

3

H

3

C

Zn

H

O

PROPANONA

ETANAL

01) (Covest-2007) Observe as reações abaixo: H2O + A) KOH (aq) HCl + B) CH3 H2SO4 (com) OH H3C – CH2 – CH2 – CH – CH3 I H3C – CH2 – CH = CH2 C) H3C – CH2 – CH – CH – CH3 OH D) H3C – CH2 H2SO4 / KMnO4

A reação A é uma reação de substituição nucleofílica, devendo formar como produto principal o 2-hidroxipentano.

O O A reação B é uma reação de adição, devendo formar como produto principal o 1-clorobutano.

1 1

2 2 A reação B deve seguir a regra de Markovnikov.

3 A reação C é uma reação de eliminação, em que o 2-metil-2-penteno deve ser o produto formado em maior quantidade.

3

4 4 A reação D é uma reação típica de oxidação, devendo gerar como produto o ácido acético.

01) Considere o benzeno monossubstituído, em que “X” poderá ser:

H

H

C

C

C

O

OH

NO

X

Assinale a alternativa que contém somente orientadores orto-para:

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

03) Em relação aos grupos (– NO₂) e (– Cl), quando ligados ao anel aromático, sabe-se que:

 O grupo cloro é orto – para – dirigente.  O grupo nitro é meta – dirigente.

Cl

NO₂

Assim no composto a seguir, possivelmente ocorreu: a) nitração do cloro – benzeno.

b) redução de 1 – cloro – 3 – amino – benzeno. c) cloração do nitrobenzeno.

d) halogenação do orto – nitrobenzeno. e) nitração do cloreto de benzina.

04) Na reação do 2 – metil – 1 – propeno com hidreto de bromo, forma-se:

a) 2-bromo 2-metil propano.

b) 1-bromo 2-metil propano.

c) isobutano.

d) 1-bromo 2-metil propeno.

e) 2-buteno.

05) Uma reação típica dos alcenos é a adição de halogênios à ligação dupla, formando compostos di-halogenados vicinais, conforme exemplificado a seguir: C C C C C C ₂ C C 3 3 3 3 3C H 3C H H H H H H + Br H Br Br (I) (II)

Em relação a essa equação, podemos afirmar que:

a) O composto II apresenta dois carbonos assimétricos.

b) O nome do produto formado é 2,3 – dibromo – 3 – metil – butano. c) O nome do composto I é 2 – metil – 2 – buteno.

d) O alceno pode apresentar isomeria geométrica.

06) (Covest-2002) No ciclo de Krebs, o ácido cítrico é convertido no ácido isocítrico tendo como intermediário o ácido Z-aconítico:

Sobre esta reação, podemos afirmar que:

a) O composto (1) é H₂.

b) É uma reação de desidratação.

c) O ácido Z- aconítico apresenta isomeria óptica. d) É uma reação de substituição.

REAÇÃO DOS ÁCIDOS

CARBOXÍLICOS

SALIFICAÇÃO OU NEUTRALIZAÇÃO

R-COOH + NaOH  RCOONa + H

O

Sabão REAÇÃO DE SAPONIFICAÇÃO

FORMAÇÃO DE ANIDRIDOS

+ H₂O P₂O₅

Água X Sabão

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(UFRN/2012) Os mecanismos de reações são modelos criados pelos

químicos, baseados em evidências experimentais, para explicar as etapas pelas quais se supõe que uma reação química ocorra. O mecanismo normal de adição do HBr à dupla ligação do propeno, na ausência de peróxido , quando se obtém o produto mais abundante, é descrito a seguir:  Na primeira etapa, produz-se a ruptura heterolítica da molécula de HBr,

formando os íons correspondentes.

 Na segunda etapa, o ataque eletrofílico do cátion hidrogênio ao propeno produz um carbocátion (íon de carbônio) instável, muito reativo.

 Na terceira etapa, o ânion brometo se adiciona ao carbocátion formando o 2-bromopropano.

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(UFRN/2007) A substância responsável pelo aroma artificial de banana é

obtida pela reação a seguir:

No final da reação, observou-se a formação de uma mistura heterogênea bifásica.

A função orgânica do produto (III) formado é a) éster.

b) cetona. c) aldeído. d) éter.

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(UFRN/2010) Estudando a oxidação continuada de um álcool primário, em

presença do oxidante permanganato de potássio (KMnO4), em meio

sulfúrico, um aluno elaborou o seguinte esquema:

No esquema, as substâncias representadas por Y e Z são, respectivamente, a) um ácido e um aldeído.

b) um aldeído e um ácido. c) uma cetona e um ácido. d) um aldeído e uma cetona.

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TEXTO: 1 - Comum à questão

A benzocaína (para-aminobenzoato de etila) é geralmente utilizada como anestésico local para exame de endoscopia. Esse composto é obtido pela reação do ácido paraaminobenzóico com o etanol, em meio ácido, segundo a reação:

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(UFRN/2009) A reação de obtenção da benzocaína é classificada como:

a) hidrogenação. b) esterificação. c) oxidação.