Reações Flashcards
Reagente eletrófilo
RECEBE um par de elétrons, formando uma ligação
Reagente nucleófilo
DOA elétrons, formando uma ligação
Regra de Markovnikov
O hidrogênio deve ser adicionado ao carbono MAIS hidrogenado
Efeito Karasch (Peróxido)
Em um meio com peróxidos, a reação entre alcenos e hidrogênio é ANTI-MARKOVNIKOV
Reação entre alcinos e água
Deve ocorrer na presença de H2SO4
Tem como produto um enol, que forma uma cetona por tautomerização
(exceção acetileno)
Adição de Diels-Alder
Reação entre um dieno conjugado e um alceno, formando um ciclo ou biciclo
Hidrogenação em cicloalcanos
Só ocorre em ciclanos de 3,4 ou 5 carbonos
Hidrogenação do benzeno
Ocorre em alta pressão, alta temperatura e com catalisador
Halogenação do benzeno
Ocorre em altas temperaturas e com catalisador
Adição de Compostos de Grignard a Aldeídos e Cetonas
Metanal — álcool primário
Aldeído — álcool secundário
Cetona — álcool terciário
Nitração
Reação entre alcanos e HO-NO2
Sintetiza um nitrocomposto
Sulfonação
Reação entre alcanos e HO-SO3H
Sintetiza um ácido sulfônico
Características da SN2
É ELEMENTAR. Se houver carbono quiral, ocorrerá uma inversão total de configuração (Inversão de Walden). A lei de velocidade depende do substrato e do nucleófilo
Características da SN1
Ocorre em DUAS etapas. Não há inversão do carbono quiral
Sulfonação do benzeno
Ocorre com ÁCIDO SULFÚRICO fumegante (que contém SO3) ou ácido sulfúrico concentrado, com aquecimento
Alquilação de Friedel-Crafts
Um anel aromático pode ser alquilado por um haleto de alquila na presença de um ÁCIDO DE LEWIS (AlCl₃) - Substituição eletrofílica aromática
Acilação de Friedel-Crafts
Reação do benzeno com um CLORETO ou ANIDRIDO DE ÁCIDO na presença de um ÁCIDO DE LEWIS, como o cloreto de alumínio
Eletrólito: íon acílio
Nitração do benzeno
Ocorre com uma mistura de ácido nítrico e ácido sulfúrico concentrados
– O eletrófilo para a reação é o íon nitrônio (NO2+).
Efeitos de Substituintes sobre a Reatividade
– Grupos ativantes tornam o anel aromático mais reativo do que benzeno
– Grupos desativantes tornam o anel aromático menos reativo do que benzeno
Grupos Ativantes: Orto-Para Dirigentes
Ativadores fortes:—NH2, —NHR, —NR2—OH, —O:–
Ativadores moderados: —NHCOCH3, —NHCOR—OCH3, —OR
Ativadores fracos: —CH3, —C2H5, —R, —C6H5
Desativadores fracos: —F:,—Cl:,—Br:, —I:
Grupos Desativantes: Dirigentes Meta
Desativadores fortes: —NO2, —NR3+, —CF3, CCI3
Desativadores moderados: —C=N, —SO3H, —CO2H, —CO2R, —CHO, —COR
Reação de esterificação
Ácido carboxílico + Álcool —> Éster
Reação de saponificação
— Mistura de um éster e uma base (NaOH) para se obter sabão (sal orgânico)
— Fórmula geral: RCO–ONa
O que são substâncias anfifílicas/ anfipáticas
—Têm uma parte hidrofílica e outra hidrofóbica
—Exemplos: Sabões, detergentes, ácidos graxos
O que é a emulsificação
Formação de micelas, que são gotículas de gordura envolvidas por moléculas de sabão
Quais as diferenças entre sabão e detergente?
—Os sabões são sais de ácido carboxílico, enquanto os detergentes são, em sua maioria, sais de ácido sulfônico
— Os sabões têm pouca eficiência na água dura, quase perde seu poder de limpeza, porque interage com os íons Ca+ e Mg+2, formando sais insolúveis; já os detergentes, não perdem sua ação tensoativa
Ação tensoativa dos sabões e detergentes
A interação e dissolução das moléculas do sabão em contato com líquidos diminui a interação entre as moléculas do líquido dissolvente e sua tensão superficial. O mesmo ocorre quanto aos detergentes, mas em menor quantidade
Aditivos em sabões e detergentes
⇒ Agentes Quelantes: (Fosfatos) Retiram componentes que podem tornar a água dura
⇒ Na₂CO₃, NaHCO₃, Na₅P₃O₁₀: Neutralizam o pH
⇒Aditivos para eliminar odores desagradáveis e anti-sépticos: bórax e ZnO
Transesterificação
Triglicerídeo + Álcool ⇌ 3 Ésteres + Glicerol
Aplicação: Produção de Biodiesel (éster de ácidos graxos)
Padrão das reações de eliminação
Transferência de prótons e Perda de um grupo abandonador.
Mecanismo E2
‣ O substrato e o reagente participam da equação de velocidade
‣ Transferência de prótons, seguida da perda de um grupo abandonador.
‣ Reatividade dos substratos: primários < secundários < terciários
Regiosseletividade na eliminação
A eliminação pode formar mais de um produto, sendo o alceno MAIS SUBSTITUÍDO o principal produto
Diferença do reagente na substituição e eliminação
‣ Substituição: O reagente atua como um nucleófilo.
‣ Eliminação: O reagente atua como uma base,
Produtos de Hofmann
‣ São os alcenos menos substituidos
‣ São exceções, formados quando há impedimento estérico entre a base e o substrato
Mecanismo E1
‣ Somente o substrato participa da equação de velocidade
‣ Perda de um grupo abandonador, seguida da transferência de prótons.
‣ Reatividade dos substratos: primários < secundários < terciários
Diferença dos produtos da E1 e E2
‣ O produto majoritário da E1 é o produto de Zaitsev, já o produto da E2 pode ser controlado dependendo da base, que pode ser ou não estericamente impedida
Rearranjos no mecanismo E1
‣ A E1 envolve a formação de um carbocátion (intermédiário), que pode sofrer um rearranjo a fim de tornar-se mais estável pela transferência de hidreto ou metila
Características dos nucleófilos fortes (apenas)
‣ Altamente polarizáveis, são bases fracas porque seus ácidos conjugados são muito ácidos
‣ Exemplos: Cl-, I-, Br-
Características das bases fortes (apenas)
‣ Pouco polarizáveis, ácido conjugado fraco
‣ Exemplos: H- (hidreto)
Nucleófilos e bases fortes
‣ Estes reagentes são geralmente utilizados para processos bimoleculares (SN2 e E2).
‣ Exemplos: OH- e RO- (alcóxidos)
Nucleófilos e bases fracas
‣ Estes reagentes são geralmente utilizados para processos unimoleculares (SN1 e E1)
‣ Exemplos: H₂O e ROH
Síntese do acetileno
Ocorre com a hidrólise do carbureto de cálcio
CaCO₃ ⇀Δ⇀ CaO + CO₂
CaO + 3C ⇀Δ⇀CaC₂ + CO
CaC₂ + HOH ⇀Δ⇀ CaO + HC≡CH
Síntese de Wurtz
2 RX + 2Na ⇀Éter⇀ R-R + 2NaX
Reação do Sódio com os Álcoois
Na + ROH ⇀ RO-Na + ½H₂
Qual a diferença dos alcinos terminais por os não-terminais?
Os alcinos terminais têm hidrogênio ligado ao carbono da tripla ligação
Método de Dumas
Síntese de Alcanos
R-COONa + NaOH ⇀ R-H + Na₂CO₃
Síntese de Kolbe
Síntese de Alcanos
2 RCOOM+ + 2 H₂O ⇀eletrólise⇀ R-R + H₂ + 2CO₂ + 2M(OH)
Método de Berthelot
Consiste na reação de álcool com ácido iodídrico concentrado e quente
ROH + 2HI ⇀ RH + H₂O + I₂
Método de Grignard
Consiste na hidrólise de compostos de Grignard
Exemplo: H₃C-MgBr + H₂O ⇀ CH₄ + Mg(OH)Br
Alcanos na presença de luz
Sofrem substituição radicalar
Alcenos na ausência de luz
Sofrem reação de adição eletrofílica
Aldeído com reagente de Grignard
Forma alcóxido, e a hidrólise em meio ácido desse sal forma álcool secundário
Cetona com reagente de Grignard
Forma alcóxido, e a hidrólise em meio ácido desse sal forma álcool terciário
Alcóxido
Resultante da reação de um haleto orgânico com um álcool
Oxidação de álcoois primários
Parcial: K₂Cr₂O₇ a quente em uma temperatura superior a PE do aldeído, forma aldeído, PCC é usado para impedir que o álcool se oxide até ácido carboxílico
Total: Solução aquosa KMnO₄ em meio ácido, forma ácido carboxílico
Oxidação de álcoois secundários
Solução aquosa KMnO₄ em meio ácido, forma cetona
Oxidação de álcoois terciários
Não ocorre
Triângulo de fogo
Combustível, comburente (oxigênio), calor
Ozonólise
- Reação dos alcenos com o O₃ formando um composto intermediário conhecido como ozonídeo ou ozoneto.
- A hidrólise desse composto em presença de Zn em pó produz aldeído e/ou cetona e H₂O₂
Aplicações da ozonólise
- Síntese de aldeídos e cetonas
2. Determinação da posição da dupla ligação na molécula
Oxidação enérgica: meio e catalisadores
Meio ácido com KMnO₄/K₂Cr₂O₇/OsO₄
Oxidação enérgica de alcenos
– Carbono primário produz gás carbônico e água.
– Carbono secundário produz ácido carboxílico.
– Carbono terciário produz cetona.
Oxidação enérgica de alcinos
Forma ácidos carboxílicos
Alcinos verdadeiros: Também forma CO₂ e H₂O
Oxidação enérgica de ciclanos
Na presença de oxidante enérgico (HNO3
concentrado, KMnO₄ em meio ácido), obtém-se a ruptura do ciclo, formando o ácido dicarboxílico
Oxidação enérgica de homólogos do benzeno
Se dá na cadeia lateral
Hidrogenação catalítica
- Adição de H₂ a uma dupla ligação na presença de um catalisador metálico finamente dividido (Ni, Pd, Pt) formando um alceno
- Se utilizado um catalisador forte (Ni ou Pt), a reação produz diretamente o alcano
Redução de aldeído/cetona para álcool
1ª etapa: Adição de hidreto: NaBH₄
2ª etapa: Protonação: H+, H₂O
Redução Seletiva de Aldeídos e cetonas: NaBH₄
Presença de éster: A carbonila do éster não é reduzida a álcool
Presença de ligação C=C:
Redução de compostos carboxílicos
LiAlH₄: Agente redutor mais forte que o NaBH₄
Ácidos carboxílicos: 1. LiAlH₄ 2.+
Ésteres: 1. LiAlH₄ 2. H+, H₂O
Redução de ésteres e cloretos de ácido para o correspondente aldeído
- DIBAL−H, -78 ºC
2. H₂O
Formação de aminas por redução
Reagente: Amida correspondente
- LiAlH₄
- H₂O
Redução de nitrocomposto
R−NO₂ −Fe/HCl−> R−NH₂ + 2H₂O
Redução de nitrila
R−C≡N + 2H₂ −−> R−CH₂−NH₂
Xileno
Dimetilbenzeno
Fermentação alcoólica
- Ocorre em algumas bactérias e fungos
- C₃H₄O₃(piruvato) + 2NAD ➙ C₂H₅OH (álcool etílico) + 2NADH
Fermentação acética
- Ocorre em algumas bactérias
- C₃H₄O₃(piruvato) + NAD ➙ C₂H₃O (ácido acético) + NADH
Fermentação lática
- Ocorre em algumas bactérias e em fibras musculares
- C₃H₄O₃(piruvato) + 2NAD ➙ C₃H₆O₃ (ácido lático) + 2NADH
Teste de Tollens
- Detectar a presença de aldeídos em uma solução de cetona
- O aldeído reage com o íon prata [Ag(NH₃)₂+] formando um espelho de prata
