Compostos Carbonilados I
Aldeídos e Cetonas
Reações de Adição Nucleofílica
Estrutura
• Grupo Funcional: -C=O
R1 R2
O
• Grupo Funcional: -C=O
• Aldeídos: R2 = H
• Cetona: R2 = Alquil ou aril
• Grupo carbonila é sp2
• Trigonal Planar
Estrutura
• Ligação C=O é polar, mas não se formam pontes de H.
– Solubilidade em solventes polares e apolares
– Solubilidade depende do tamanho dos grupos R1 e R2
– Pontos de fusão intermediários entre alcanos e álcoois
– São líquidos a temperatura ambiente
R2
C
R1
O....
R2
C
R1
O......+-
Estrutura
•Estrutura estabilizada por ressonância
•O centro de carbono tem caráter positivo
•O átomo de oxigênio tem caráter negativo
•Podem sofrer ataque nucleofílico no carbono
Nomeclatura
Importância Biológica
Reatividade – Adição Nucleofílica
Mecanismo
+ H+.. -..
R1
C
R2
ONu.. ..
R1
C
R2
ONu
H..
Etapa 1
Etapa 2
Nu..
R1
C
R2
O+
R1
C
R2
ONu..-.... ....
Reatividade – Adição Nucleofílica
Mecanismo
....R1
C
R2
O H Cl+....
R1
C
R2
OH
+
Grupamentos ácidos facilitam a reação (catálise ácida)
O ataque nucleofilico pode ocorrer em ambos os lados do carbono sp2 (Racemização)
..
..R1
C
R2
OH
+ Nu..
+Nu
R2
OHR1
R1
Nu
OHR2+
H H
OHHOH
HO
H3C
CH
H
H
......
..+ H OH
Reatividade – Adição Nucleofílica
Hidratação – Reação com H2O
Dióis geminados sofrem desidratação intramolecular
para forma um enol
+
H3C
C
H3C
O
H
.. ......OH
HO
C OHH3C
H3C
+ H OH....
H3C
C
H3C
O.... +
..
..H3C
C
H3C
O+ ..-
....H3C
C
H3C
O....H3C O H+
H3C
OHH3C
O
CH3
..+
H3CH3C
O
O
HH3C
..
....
-
..
..H3C
C
H3C
O+ ..-
....H3C
C
H3C
O....H3C O H+
H3C
OHH3C
O
CH3
..+
H3CH3C
O
O
HH3C
..
....
-
Reatividade – Adição Nucleofílica
Reação com Álcoois – Acetais e Hemiacetais
Hemiacetal
O
H3C
OHH3C
CH3
H3C OH+O
H3C
OH3C
CH3
CH3SN1
SN2
Reatividade – Adição Nucleofílica
Reação com Álcoois – Acetais e Hemiacetais
Acetal
Açúcares em solução existem na forma de acetais ou hemiacetais
Reatividade – Adição Nucleofílica
Considerações Estereoquímicas
H3C
H
O
H2N
H
OHH3C
NH3+
H2N
OH
HH3C
H3C
H
O + NH3
(R)
(S)
Forma-se sempre uma mistura de enântiômeros
Reatividade – Adição Nucleofílica
O produto final depende do nucleófilo
Cianohidrinas
Reatividade – Adição Nucleofílica
O produto final depende do nucleófilo
Enaminas
C
OC
CH2
HO
OHOH
OH
OH
H
..
..
C
OC
CH2
HO
OHOH
OH
OH
H....
C
OC
OH
CH2
HO
OHOH
OH
H
..
..
..
..C
OC
OH
CH2
HO
OHOH
OH
H....
..
..
..-
+
C
C
H2C
H
O
HO
OH
HO
O
OH
H
....
....
Aplicações BioquímicasReações de Carboidratos (Açúcares)
-glicopiranosídeo
-glicopiranosídeo
C
O
O
H
OH
OH
OH
CH2
HO
H..
....
..
C
O
OH
OH
OH
CH2
HO
H
OH
..
..
C
O
OH
OH
OH
CH2
HO
OH
H
..
..
C
O
O
H
OH
OH
OH
CH2
HO
H
..
....
....-
+
Aplicações BioquímicasReações de Carboidratos (Açúcares)
-frutofuranosídeo
-frutofuranoídeo
C
C
CH2
O
H
HO
OH
OH
HO
Aplicações Bioquímicas
O
OH
OH
OH
CH2
HO
OHO
CH2
HO
HO
O
.... + H OH
+O
OH
HO
HO
CH2
HO
H
..O
O
OH
OH
OH
CH2
HO
+.... ..-
....
O
O
OH
OH
OH
CH2
HO
H
O
OH
HO
HO
CH2
HO
....+
SACAROSE
SN1
Reatividade – Reações no Carbono Tautomeria
Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica
H3CC
CCH3
OH
H
::
+
..H3C
CC
CH3
OH
CH3C
C
H3C
OH
H
:: -H3C
CC
CH3
OH
CH3C
C
H3C
OH
H
H
::
H++H3C
CC
CH3
OH
..
::
-
Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica - Mecanismo
..H3C
CC
CH3
OH
:: -H3CC CH3
OH
H
::
H3CC
CCH3
OH
..
::
-- H+
Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica – Catálise Básica
Reatividade – Reações no Carbono Condensação Aldólica – Catálise Ácida
Reatividade – Reações no Carbono -Eliminações
Reatividade – Reações no Carbono -Eliminações