Tipos de Reações Tipos de Reações OrgânicasOrgânicas

Flávia Araújo<flaviaaraujo@live.araujo.pro.br>

CH

H

H

ClH Cl+

Houve a troca do HIDROGÊNIO pelo CLORO

REAÇÃO DE SUBSTITUIÇÃOÉ quando um átomo ou grupo de

átomos é substituído por um

radical do outro reagente.

CH H

H

H

Cl Cl+ +CH

H

HClLUZ

H

Cl

H HC

H

C

H

Cl Cl+

H HC

H

C

H

Cl Cl+CCl 4

H HC

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

produto

H

H2O

O

+H HCC

HH

H

CC

Ocorreu a saída de ÁGUA do etanol

REAÇÃO DE ELIMINAÇÃOÉ quando de uma molécula são retirados

dois átomos ou dois grupos de átomos

sem que sejam substituídos por outros

H+

H

H2O

OH

+H HCC

HH

H HCC

HH

Entre os compostos orgânicos que sofrem

reações de substituição destacam-se

Os alcanos.

O benzeno e seus derivados.

Os haletos de alquila.

Os alcoóis.

Os ácidos carboxílicos.

É quando substituímos um ou mais átomos de

hidrogênio de um alcano por átomos dos

halogênios

CLUZ

Cl ClH

H

+

H

H C Cl ClH

H

+

H

H

Podemos realizar a substituição dos demais

átomos de hidrogênio sucessivamente,

resultando nos compostos

CH4 + 2 Cl2 H2CCl2 + 2 HCl

CH4 + 3 Cl2 HCCl3 + 3 HCl

CH4 + 4 Cl2 CCl4 + 4 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

IH

CH3 – C – CH3 + Cl2

CH3

C terciário > C secundário > C primário

produto principal

I

ICl

CH3 – C – CH3 + HCl

CH3

+ Cl2

AlCl3

Neste caso todos os átomos de hidrogênios são equivalentes e

originará sempre o mesmo produto em uma mono – halogenação

+ HCl

Cl

+ HNO3

H2SO4

+ H2O

NO2

Consiste na reação do benzeno com ácido nítrico (HNO3) na

presença do ácido sulfúrico (H2SO4), que funciona como catalisador

Consiste na reação do benzeno com o ácido sulfúrico

concentrado e a quente

+ H2SO4

H2SO4

+ H2O

SO3H

Consiste na reação do benzeno com haletos de alquila

na presença de ácidos de Lewis

AlCl3+ CH3Cl + HCl

CH3

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.

CHCH 3 2

41 32 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

BENZENO FENOL

03) Considere a reação de substituição do butano:

BUTANO + Cl2 X + Y

ORGÂNICO INORGÂNICO

LUZ

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.

Cl2

+

CH3 – CH2 – CH2 – CH3

carbono secundário é maisreativo que carbono primário

LUZCH3 – CH – CH2 – CH3

+

HCl

Cl

2 – cloro butano

1 2 3 4

Diferem na velocidade de ocorrência e nos produtos obtidos que

dependem do radical presente no benzeno que orientam a

entrada dos substituintes

+ HNO3

NO2

H2SO4

NO2

NO2+ HNO3

H2SO4

ORIENTADOR

Assim teremos:

ORIENTADORES ORTO – PARA

( ATIVANTES )

– OH

– NH2

– CH3

– Cl – Br – I ( DESATIVANTES )

ORIENTADORES META

( DESATIVANTES )

– NO2

– SO3H

– 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

+ Cl2

OHAlCl3

AlCl3

OH

OH

– Cl

Cl

ORIENTADORORTO – PARA

+ HCl

+ HCl

MONOCLORAÇÃO DO FENOL

ORIENTADORES ORTO – PARA

( ATIVANTES )

– OH

– NH2

– CH3

– Cl – Br – I

( DESATIVANTES )

ORIENTADORES META

( DESATIVANTES )

– NO2

– SO3H

– CN

– COOH

+ Cl2

NO2

ORIENTADORMETA

NO2

– Cl + HCl

MONOCLORAÇÃO DO NITROBENZENO

AlCl3

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

o “cloro” é orientador orto-para e desativante

1

2

3

45

6

V

F

V

V

F

02) Da nitração [ HNO3 (concentrado) + H2SO4 (concentrado), a 30°C ] de um certo derivado do benzeno equacionada por:

A1

2

3

4

5

6

NO+ 2+

A

NO 2

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 HC

H

C

H

H Cl+CCl 4

H HC

H

C

H

H Cl

Os haletos de hidrogênio

reagem com os alcenos produzindo

haletos de alquil

H C

H

C

H

H Cl+HC

H

H

H C

H

C

H

HC

H

H

H Cl

CCl4

“O hidrogênio ( H+ ) é adicionado ao

carbono da dupla ligação

mais hidrogenado”

REGRA DE MARKOVNIKOV

o produto principal será o 2 – cloro propano

H C

H

C

H

H OH+HC

H

H

H C

H

C

H

HC

H

H

H OH

H+

o produto principal será o 2 –propanol

ADIÇÃO DE ÁGUA (HIDRATAÇÃO) AOS ALCENOS

H C

H

C

H

Cl Cl+HC

H

H

H C

H

C

H

HC

H

H

Cl Cl

CCl4

o produto será o 1, 2 – dicloro propano

ADIÇÃO DE HALOGÊNIOS (HALOGENAÇÃO) AOS ALCENOS

H C

H

C

H

H H+HC

H

H

H C

H

C

H

HC

H

H

H H

CCl4

o produto formado é o propano

Essa reação ocorre entre o H2 e o alceno

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

HIDROGENAÇÃO DOS ALCENOS

01) Com respeito à equação:

X + HBr C6H13Br

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 – CH3 + H – Cl

H Cl

H – C C – CH3

H Cl

H – C C – CH3 + H – Cl

H Cl

H – C C – CH3

H Cl

ADIÇÃO DE ÁGUA (HIDRATAÇÃO) AOS ALCINOS

A hidratação dos alcinos,

que é catalisada com H2SO4 e HgSO4, possui uma

seqüência parecida com a dos alcenos.

H – C C – CH3 + H2O

H OH

H – C C – CH3 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 – CH3

H O

H – C C – CH3

ADIÇÃO DE REAGENTE DE GRIGNARDA 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 álcool primárioH2O

aldeído + RMgX álcool secundárioH2O

cetona + RMgX álcool terciárioH2O

C

O

HH

+ H3CMgBr CH

H

OMgBr

CH3

ADIÇÃO DE REAGENTE DE GRIGNARD AO METANAL

CH

H

OMgBr

CH3 + H2O CH

H

+ MgOHBrCH3

OH

Podemos resumir estas reações da seguinte maneira:

H2OC

O

HH

H3CMgBrCH

H

+ MgOHBrCH3

OH

C

O

H3CH

H3CMgBr

H2OC

O

H3C

H

CH3

H

ETANAL

2 - PROPANOL

C

O

H3C CH3

PROPANONA

H3CMgBr

H2OC

O

H3C CH3

H

CH3

2 – METIL – 2 – PROPANOL

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

C

O

H3CH

+ H3CCH2MgBrH2O

a) ácido butanóico.

b) 1 – butanol.

c) 2 – butanol.

d) etanol.

e) 2 – propanol.C

O

H3C

H

CH3

H

CH2

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

H3C

H

CH3

H

2 - PROPANOL

COMPOSTO

FORMADO

H3CMgCl

H2O

do reagente de Grignard

temos o CH3

da água o “H”

da oxidrilaeliminando estes grupos

temos

C

O

H3C

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

CH3H

OH

H2SO4

C

H

H

C

H

C

H

H

menos hidrogenado

+ H2OCH3H 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

CH3H

Cl

C

H

H

C

H

C

H

H

menos hidrogenado

+ ...CH3H C

H

H

C

H

C

HKOH(alc)

CH3H

Br

C

H

H

C

H

C

H

Br

+ ZnBr2CH3H C

H

H

C

H

C

H

Zn

Ocorre na presença do ZINCO

CH3H

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)

+ ...CH3H 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

H3CETANOL

– CI

I– OH

H

H

[O]H3C – C

H

O

ETANAL– H2O

O aldeído, se deixado em contato com o oxidante, produz ácido carboxílico.

H3C – CH

O

ETANAL

[O]H3C – C

OH

O

ÁCIDO ETANÓICO– H2O

Os alcoóis secundários oxidam-se formando cetonas.

H3C –

2 – PROPANOL

CI

I – CH3

OH

H

[O]H3C – C

II– CH3

– H2O

O

PROPANONA

Obs.: Os alcoóis terciários não sofrem oxidação

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

H3C – CI

I– CH3

OH

H[O]

= CIH

brandaH3C – C

I– CH3

H

– CIH

IOH

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

ácido carboxílico e /ou cetona

H3C – CI

– CH3

H

[O]= C

IH

a fundoH3C – C

IH

= O + – CH3= CIH

OH3C – COH

O

2

H3C – CI

– CH3[O]

= CIH

a fundoCH2

CH3

–

O

O

não sofre oxidação

sofre oxidação produzindoácido carboxílico

H3C – CI

=

CH3

– CH3= CIH

CH2–

+

– CH3CI

CH2–

OH

–CH2–

+

–

H3C – CII

– CH3

O

PROPANONA

H3C C

OH

O

ÁCIDO PROPANÓICO

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.

e) etanoato de metila e butanóico.

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

1 2 3 4 5 6

CCH

CH3

H3C O CH2C

CH3

CH3

BUTANONA ÁCIDO METIL PROPANÓICO2, 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

cetona

Quais os produtos da ozonólise seguida de hidrólise

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

C

H

+ O3OC OCH3

CH3

H3C

Zn H2O PROPANONA

ETANAL

01) (Covest-2007) Observe as reações abaixo:

H2O+A)KOH (aq)

HCl+B)

CH3H2SO4 (com)

OH

H3C – CH2 – CH2 – CH – CH3

I

H3C – CH2 – CH = CH2

C) H3C – CH2 – CH – CH – CH3

OH

D) H3C – CH2H2SO4 / 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 12 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.

34 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:

HH

CC

CO

OH33

NO22NH

I II III IV V

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.

02) (PUC – PR) A monocloração do 2 – metil pentano pode fornecer vários

compostos, em proporções diferentes. Dos compostos monoclorados

isômeros planos, quantos apresentarão carbono quiral ou assimétricos?

a) 4.

b) 5.

c) 1.

d) 2.

e) 3.

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 CC C2

3 3

3 33 3C CH

H

H H

H HH H+ Br

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.

e) O nome do produto formado é 2, 3 – dibromo – 2 – metil – propano.

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.

e) O composto (1) é O2.

07) (UPE-2007 – Q2) Analise as equações químicas a seguir:

C3H4 + 2 HCl A

C2H4O + KMnO4 (meio ácido) B

C2H5OH + H2SO4(conc) (170ºC) C

As substâncias orgânicas formadas A, B e C têm como nomenclatura IUPAC

respectivamente:

a) propan – 1 – ol, etanol e ácido etanóico.

b) 2, 3 – diclorobutano, eteno e etanal.

c) 2, 2 – dicloropropano, ácido etanóico e eteno.

d) cloroetano, etano e etanol.

e) clorometano, ácido etanóico e etino.

08) (Covest – 2007) Utilize as energias de ligação da Tabela abaixo para

calcular o valor absoluto do ΔH de formação (em kJ/mol) do

cloro – etano a partir de eteno e do HCl.

ligação energia (kJ/mol) ligação energia (kJ/mol)

H – H 435 C – Cl 339

C – C 345 C – H 413

C = C 609 H – Cl 431