Resumo de Reações orgânicas

7/30/2019 Resumo de Reaes orgnicas

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Resumo de Reaes orgnicas

HIDROCARBONETOS

1- Alcanos

Reaes

Reaes de substituio

R H+Cl Cl reao declorao

HCl+ R Cl cloroalcano

R H+Br Br reao debromao HBr+ R Br bromoalcano

R H+OH NO2 reao denitrao H2O+ R NO2 nitroalcano

R H+HO SO3Hreao de

sulfonao H2O+R SO3H cidoalcanossulfnico

Reatividade:Hterc > Hsec > Hprim

Reatividade do Cl2 > reatividade do Br2.O iodo (I2) no reage diretamente com os alcanos.

Condies da halogenao:

presena da luz ultravioleta ou aquecimento.Condies da nitrao:

HNO3 conc. e aquecimento.

Condies da sulfonao:H2SO4 fumante e aquecimentoH2SO4 fumante = H2SO4 + SO3


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Reaes de combusto

Total:CnH2n+2 + (3n+1)/2 O2 n CO2 + (n+1) H2O

Parcial:CnH2n+2 + (2n+1)/2 O2 n CO + (n+1) H2OCnH2n+2 + (n+1)/2 O2 n C + (n+1) H2O

Reao de cracking

Exemplo: C16H34500 700C

C8H18 + C8H16Reao de reforma cataltica

Exemplos:

n.hexano cat. benzeno + hidrognio

n.heptano

cat. tolueno + hidrognio

Mtodos de obteno

O||

R C ONa + NaOH R H + Na2CO3a

Wurtz

2RX + 2Na R R + 2NaX

Grignard

R Mg X + H2O R H + MgX(OH)

Dumas


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Sabatier e SenderensCnH2n + H2

Ni CnH2n+2

Moissan

Al4C3 + 12H2O 4Al(OH)3 + 3CH4

Fontes do metano

Gs de petrleo

Gs de hulha

Gs natural

BiogsAplicaes do metano

Combustvel

Fabricao do hidrognio

Fabricao do negro-de-fumo ou p-de-sapato


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2- Alcenos

Reaes

|

|

|

|

C=C+ H2 H C C H| | | |

alcano

| | (frio) | |C=C+ X2 X CCX| | | |

di-halogenoalcano vicinalhaleto de alquileno vicinal

| | | |C=C+ HX H CCX| | | |

halogenoalcanohaleto de alquila

Regra de Markownikoff: OH se adiciona ao C ligado ao maiornmero de H.

H2C = CH2+ H2SO4H CH2 CH2 OSO3H

HOHH CH2 CH2 OH + H2SO4

lcool

O3/H2O

(ozonlise) + + H2O2aldedo

oucetonaaldedo

oucetona


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Oxidao de Baeyer Oxidao branda, com KMnO4(aq) neutra oualcalina.

HO CH2 CH2 OHdilcool vicinal glicol

Desaparece a cor violeta do MnO4 e forma-se um precipitado marrom

de MnO2.

Oxidao exaustiva ou enrgica KMnO4/H2SO4, K2Cr2O7/H2SO4,CrO3.

3[O] +

cidocarboxlico cetona

Polimerizao

3- Alcadienos conjugados

Reao tpica: adio em 1-4

H| H|

CH = CH CH = CH + H2CH CH = CH CH Polmeros Borracha natural e sinttica

( CH2C= CH CH2)n|CH3


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borracha naturalpolmero do isopreno

( CH2 CH = CH CH2)nbuna

polmero do 1,3 butadieno

( CH2C= CH CH2)n|Cl

neopreno ou duoprenopolmero do cloropreno

Buna-Spolmero do (1,3-butadieno + estireno)

Buna-Npolmero do (1,3-butadieno + acrilnitrilo)

4- Alquinos

Reaes

X| X| X| X|

C C + X2C=C+ X2 C C |X |X

di-halogeno-alqueno tetra-halogeno-alcano

H| X| H| X|

C C + HX C = C + HX C C |H |X

halogenoalquenohaleto de alquenila di-halogenoalcanohaleto de alquilideno


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H|

C C + HOH H+/Hg++ C = C tautomeria C C |

OH |H ||O |H

enol aldedo, cetona

CnH2n2+ H2

Ni/ CnH2n

+ H2

Ni/ CnH2n+2alquino alqueno alcano

Trimerizao3 C2H2Acetileno

FeC6H6

Benzeno

Oxidao enrgicaR C C H [O]

H2O R COOH + CO2 + H2O

R C C R1 [O]H2O R COOH + HOOC R2

Reao particular de alcinos verdadeiros C C H + Na C C Na + H2

C C H + Ag+ + NH3 C C Ag + NH4+


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Acetileno em particular

calcrioCaCO3 hulha

cal virgemCaO

carvocoque

carburetoCaC2HOH

A C E T I L E N OH2 HCl HCN HOH O2 comb.etileno

H2C = CH2 cloreto devinilaH2C = CHCl

acrilnitriloH2C = CH C N aldedo acticoH3C CHO

CALOR(maaricos)

H2 polimerizaopolimerizao H2 [O]etano

H3C CH3PVC

policloreto devinila

poliacrilnitriloORLON lcool etlicoH3C CH2OH

cido acticoH3C COOH

5- Hidrocarbonetos aromticos


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Reaes de Friedel-Crafts

+ R X AlCl3 + HCl

+ Cl C R AlCl3 C R + HCl||O ||O

Tolueno

As reaes de substituio no ncleo aromtico se do nas

posies orto e para.Sua maior aplicao na fabricao do TNT.

Matrias-primas usadas na fabricao do tolueno: carvo (hulha) e petrleo.

Principais orto-para dirigentesNH2OHR (alquil)X (Cl, Br, I)

Principais meta dirigentesNO2SO3HCOOHCONH2CHOC N


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1- Reaes dos lcoois

Substituio do H do grupo OH

Reao com metais alcalinos:

R OH + Na H2 + R O-Na+alcoxissdio

R O-Na+ + HOH R OH + Na+ + OH

Reao com compostos de Grignard:

R OH + R1 MgX R1 H + ROMgXhaleto de

alcoximagnsioR OMgX + HOH R OH + MgX(OH)

Reao com cidos Mtodo de obteno de steres:

ROH + HO C R1HOH+ RO C R1||O

||O

Reao com cloretos de cidos Mtodo de obteno de steres

ROH + Cl C R1RO C R1+ HCl||

O ||O


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Substituio do grupo OH

Reao com haletos de hidrognio (HX) Mtodo de obteno de R X:

R OH + HX R X + H2O

Reao com haletos do fsforo (PX3, PX5) Mtodo de obtenode R X:

R OH + PCl5 R Cl + POCl3 + HCl

3R OH + PX3 3R X + H3PO3

Reao de desidratao

Desidratao intramolecular Mtodo de obteno de alquenos:

CC OH H2O C = C + H2O|H

|OH

Desidratao intermolecular Mtodo de obteno de teres:

2R OH R O R + H2OReao de oxidao

Com agentes oxidantes (KMnO4/H2SO4, K2Cr2O7/H2SO4):

lcool primrio aldedo cido carboxlico

lcool secundrio cetona

lcool tercirio no reage


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Oxidao cataltica:

lcool primrio + O2 (ar)Cu/400C aldedolcool secundrio + O2 (ar)Cu/400C cetona

importante mtodo de fabricao de aldedos e cetonas.

2- Mtodos de laboratrio de obteno de lcool

Hidratao de Alcenos

Reao de derivados halogenados com NaOH(aq)

Reao de Hidrlise de steres

Hidrogenao (reduo) de aldedos e cetonas


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Reao de aldedos e cetonas com compostos de Grignard, seguidade hidrlise

3- lcool Metlico (Metanol)

4- lcool Etlico (Etanol)Os processos industriais usados na sua fabricao so:

A partir do PetrleoOs gases resultantes do cracking do petrleo contm C2H4 que, porhidratao, fornece o lcool etlico.

A partir do CarvoEste processo, pode ser esquematizado:

A partir de Hidratos de CarbonoO lcool etlico forma-se pela fermentao da glicose sob a ao de umaenzima denominada zimase. Esta enzima elaborada pelomicroorganismoSaccharomyces cerevisae, que se desenvolve na levedura dacerveja.

Para a fabricao do lcool etlico, a indstria no parte diretamente daglicose, porque um produto caro. As matrias primas que fornecem a

glicose so o melao da cana de acar, o suco de beterraba, alguns cereaise a madeira. No Brasil, a matria prima mais usada o melao, que contm


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cerca de 40% de sacarose. O melao colocado na presena da levedura emcondies favorveis fermentao. O Saccharomyces, na presena dasacarose, elabora uma enzima chamada invertase ou sucrase, que hidrolisaa sacarose, produzindo glicose e frutose, as quais, sob a ao da zimase,fornecem o lcool etlico:

As substncias aucaradas (melao e suco de beterraba) podem sersubstitudas por substncias amilceas encontradas nos cereais(milho, cevada, arroz, etc); obtm-se, assim, o lcool de cereais.Nesse caso, a fermentao iniciada sob a ao domalte, que acevada germinada. O malte elabora as enzimasdenominadasamilaseemaltase, que transformam o amido em

glicose:

Depois de todo o amido ter-se transformado em glicose, adicionadaa levedura; sob a ao da zimase, a glicose se transforma,finalmente, em lcool etlico.

Alm das substncias aucaradas e amilceas (milho, cevada, arroz eoutros cereais), a indstria tambm utiliza substncias celulsicascomo fonte de glicose, tais como madeira, papel velho, etc. Acelulose dessas substncias , inicialmente, hidrolisada at sertransformada em glicose; a seguir, a glicose fermentada, dando olcool etlico:

Por destilao do lquido resultante da fermentao em grandescolunas de fracionamento, pode-se obter o lcool de 96%. Pordestilao fracionada, no possvel obter-se o lcool 100%, porquea mistura contendo 96% de lcool etlico e 4% de gua azeotrpica etem ponto de ebulio inferior ao do lcool etlico puro.


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1- Reaes dos aldedos e cetonas

Reduo (hidrogenao) cataltica Mtodos de obteno delcoois primrios e secundrios

Reduo (hidrogenao) cataltica Mtodos de obteno delcoois primrios e secundrios

Oxidao

Com oxidantes comuns (KMnO4/H2SO4, K2Cr2O7/H2SO4, etc.)

Com reativo de Tollens (soluo de AgNO3 + NH3)

Com reativo de Fehling ou Benedict (soluo de CuSO4 + NaOH + sal deSeignette ou citrato de sdio)

Reao com PCl5 Substituio no grupo carbonilo


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Reao com halognios Substituio no carbono alfa

2- Acetona

Obteno:pirlise do acetato de clcio

Maior aplicao:dissolvente (na indstria e no laboratrio)

3- cidos carboxlicos

Fora

HCOOH semiforte, CH3COOH e os homlogos seguintes so fracose a fora diminui com o aumento da cadeia carbnica.

A substituio de um ou mais H de carbono vizinho aoCOOH porradicais negativos aumenta a fora do cido.Exemplo: o CH3COOH fraco e o CCl3COOH forte.

Reao

Com metais e com bases So semelhantes s dos cidos inorgnicos:

2CH3COOH + MgMg(CH3COO)2+ H2

2CH3COOH + Mg(OH)2Mg(CH3COO)2+ 2H2O

Com PCl3 e PCl5 Mtodo de obteno de cloreto de acila:

Reao semelhante dois lcoois e fenis.


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RCOOH + PCl5RCClO + POCl3+ HCl

3RCOOH + PBr33RCBrO + H3PO3

Com RMgX:

RCOOH + R1MgXRCOOMgX + R1H

Com lcoois Reao de esterificao.

Com halognios Substituio no carbono (vizinho ao COOH):

CH3COOH + 3Cl2CCl3COOH + 3HCl

cido frmico Obteno e aplicaes

Obteno:

CO + NaOH/presso HCOO]Na HClHCOOH + NaCl

Aplicaes:

desinfetantes, tingimento de tecidos, curtimento do couro.

Fermentao actica

CH3CH2OH + O2 (ar) Mycoderma acetiCH3COOH + H2O

a reao que ocorre na transformao do vinho em vinagre.

4- steres


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Hidrlise cida e hidrlise alcalina

Hidrlise cida:

RCOOR1+ H2ORCOOH + HOR1

Hidrlise alcalina Reao de saponificao:

RCOOR1+ NaOHRCOO]Na + HOR1

Reaes de amonlise e aminlise

Mtodo de obteno de amidas

RCOOR1+ NH3RCONH2+ HOR1

RCOOR1+ R2NH2RCONHR2+ HOR1

Aplicaes

Essncias de frutos steres de cidos inferiores e mdios com lcooisinferiores e mdios.Exemplo: acetato de octila (essncia de laranja).

leos e gorduras steres de glicerol com cidos graxos.

Ceras steres de cidos graxos com lcoois superiores.


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1- Aminas

Carter

As aminas tm carter bsico:

RNH2 + H2 O

RNH3]

++ OH

Reaes

Com cidos:

RNH2 + H+ RNH3]

+

C2H5NH2 + HCl C2H5NH3]+Cl-

cloreto de etilamnio

Com HNO2:

amina primria + HNO2 lcool + N2 (g)+ H2O

amina secundria + HNO2 nitrosamina + H2O

amina terciria + HNO2

no h reaoAnilina

A anilina a principal amina. usada na fabricao de corantes e demedicamentos (acetanilida e sulfas).

A anilina d reaes de substituio no ncleo aromtico semelhantess do benzeno. O grupo NH2 orto-para dirigente.


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2- Amidas

Carter

As amidas no tm carter bsico nem cido.

Reaes

De desidratao Mtodo de obteno de nitrilos:

RCONH2/P2O5

RCN + H2O

Hidrlise:

cida (por exemplo, com HCl):

RCONH2 + H2O + HCl RCOOH + NH4Cl

bsica (por exemplo, com NaOH):

RCONH2 + NaOH RCOONa+ NH3

Com HNO2 - semelhante das aminas.

Uria

A uria principal amida. a diamida do cido carbnico. Suafabricao feita a partir da seguinte reao:


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CO2 + 2NH3/presso

CO(NH2)2 + H2O

A uria usada na fabricao de polmeros do tipo da baquelite, demedicamentos e como fertilizante na agricultura.

3- Nitrilos

Reaes

De hidrlise:

cida (por exemplo, com HCl):

RCN + 2H2O + HCl RCOOH + NH4Cl

bsica (por exemplo, com NaOH):

RCN + H2O + NaOH RCOONa + NH3

De hidrogenao:

RCN + 2H2RCH2NH2amina primria

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