Aula Teorica 05 - Compostos Organicos Nitrogenados e Haletos de Alquila

Universidade Federal Rural do SemiÁrido UFERSA

1 Prof. Ms. Zilvam Melo – Química Orgânica

1. Compostos Orgânicos Nitrogenados

Os compostos orgânicos nitrogenados são moléculas orgânicas que apresentam

em sua constituição o heteroátomo nitrogênio. O conjunto de átomos que possui o

nitrogênio como heteroátomo é o grupo funcional da molécula.

1.1 Aminas

Aminas podem ser interpretadas como sendo substâncias em que um ou mais

átomos de hidrogênio de uma molécula de amônia (NH3) foram substituídos por

grupos alquilas. O odor de peixes são características de aminas menores.

Grupo Funcional

Fórmula Geral: RNR’R’’, ArNR’R’’, RNAr’R’’, RNR’Ar’’, ArNAr’R’’, ArNAr’Ar’’

NH

H

C

1.1.1 Classificação das Aminas

a) Quanto tipo de substituinte ligado ao nitrogênio.

• Amina Alifática: Nenhum dos substituintes ligados ao

nitrogênio apresenta núcleo ou anel aromático.

NH2C

H

H2CH3C H NH3C

CH3

CH3

Propilamina Trimetilamina



• Amina Aromática: Pelo menos um dos substituintes ligados ao

nitrogênios apresenta um núcleo ou anel aromático.

NH2C

H2CH3C H N

Fenil‐propilamina Trifenilamina

b) Quanto ao Número de Hidrogênios Substituídos Por Radicais.

• Amina Primária: Apenas 1 hidrogênio foi substituído por

radicais.

NH2C

H

H

2‐metilpropanamina

HCH3C

CH3

NH2C

H

H2CH3C H

Propilamina

• Amina Secundária: Dois hidrogênios substituídos por radicais.

NH2C

H2CH3C H

Fenil‐propilamina

H2CN

H2C

H

CH3H3C

N‐etiletanamina



• Amina Terciária: Três hidrogênios são substituídos por radicais.

H2CN

H2C

CH3

H2CNH3C

CH3

CH3

N,N‐dimetilmetanamina N‐etil‐N‐metil‐1‐propanamina

CH3H3C

1.1.2 Nomenclatura Sistemática das Aminas (IUPAC)

A IUPAC recomenda utilizar um sufixo para denotar o grupo funcional amina. O

final “o” do nome da cadeia principal é substituído por “amina” (similar à forma como

os alcoóis são nomeados).

Um número identifica o carbono ao qual o nitrogênio está ligado. O número

pode aparecer antes do nome da cadeia principal ou antes de “amina”. O nome de

qualquer grupo alquila ligado ao nitrogênio é precedido por “N”. Isso é feito para

indicar que o grupo alquila está ligado ao nitrogênio em vez de a um carbono.

Os substituintes (independentemente se estão ligados ao nitrogênio ou não)

dever ser listados em ordem alfabética, depois de um número (se o substituinte

estiver ligado à cadeia principal) ou um “N” (se o substituinte estiver lidado ao

nitrogênio). A cadeia é sempre numerada na direção que dê o menor número possível

para o grupo funcional.

Prefixo + infixo + sufixo (amina)

CH3CH2CHCH2CH2CH3

NHCH2CH3

CH3CH2CH2CH2NH2 CH3CH2CH2NCH2CH3

CH3

1234 1 2 3 4 5 6 123

N‐etil‐3‐hexanaminaou

N‐etil‐hexan‐3‐amina

1‐butanaminaou

butan‐1‐aminaou

butanamina

N‐etil‐N‐metil‐1‐propanaminaou

N‐etil‐N‐metilpropan‐1‐aminaou

N‐etil‐N‐metilpropanamina



Exemplos:

NH3C

H

H Metanamida

NH2C

H

HH3C

Etanamina

NH2C

H

HHCH3C

CH3

2metil1propanamina

NH3

Cicloexanamina

H2CNH3C

H

CH3

Nmetiletanamina

H2CN

H2C

H

CH3H3C

Netiletanamina

H2CN

H2C

CH2

CH3H3C

CH3

N,Ndietiletanamina

NH2

Benzenamina

H3C

H3C

NH2

4,4dimetilcicloexanamina

1.1.3 Nomenclatura Usual das Aminas

O nome comum de uma amina consiste primeiramente em escolher o grupo

alquila mais complexo (em geral com maior número de carbonos) ligado ao nitrogênio

e assumir que este será a cadeia principal e os outros grupos alquilas ligados ao



nitrogênio serão considerados grupos substituintes. Assim, os nomes grupos

substituintes devem ser listados em ordem alfabética, seguido pelo sufixo “amina”.

Nome do(s) substituinte(s) com terminação il (em ordem alfabética)

+ amina

Exemplos:

NH CH3H

Metilamina

CH3NCH3

CH3

trimetilamina

NCH2

CH3H

H3C

metiletilamina

CH3NCH2CH2CH2CH3

CH3 dimetilbutilamina

N

CH3

H3CH2C CH2CH2CH3

etilmetilpropilamina

N CH3CH2

CH3

etilmetilfenilamina

H3C C

CH3

NH2

CH3

tbutilamina

NH2CH2CH2CH2CH2NH2

1,4butildiamina

N

CH3

CH2CH2CH2CH3

butilmetilciclopentilamina



1.1.4 Propriedades Físicas das Aminas

Aminas primárias e secundárias também formam ligações de hidrogênio; as

aminas têm pontos de ebulição maiores do que os alcanos de mesma massa molecular.

No entanto, o nitrogênio não é tão eletronegativo quanto o oxigênio, de modo que as

ligações de hidrogênio entre moléculas de aminas são mais fracas que as ligações de

hidrogênio entre as moléculas de um álcool. Uma amina, dessa forma, tem ponto de

ebulição menor que um álcool com massa molecular semelhante.

Como aminas primárias têm duas ligações N‐H, a ligação de hidrogênio é mais

significativa em aminas primárias do que em aminas secundárias. As aminas terciárias

não podem formar ligações de hidrogênio entre suas próprias moléculas porque não

têm hidrogênio ligado ao nitrogênio. Consequentemente, se compararmos aminas com

mesma massa molecular e de estruturas semelhantes, observaremos que as aminas

primárias têm prontos de ebulição maiores do que as secundárias, que por sua vez têm

maiores pontos de ebulição que as aminas terciárias.

CH3CH2CHCH2NH2

CH3

CH3CH2CHNHCH3

CH3

CH3CH2NCH2CH3

CH3

amina primáriaPE = 97 oC

amina secundáriaPE = 84 oC

amina terciáriaPE = 65 oC

1.2 Amidas

Amida é todo composto orgânico no qual uma carbonila está ligada diretamente a um átomo de nitrogênio.

Grupo Funcional

Fórmula Geral:

RCONR’R’’

ArCONR’R’’

RCONAr’R’’

RCONR’Ar’’

ArCONAr’R’’

N

O



1.2.1 Nomenclatura das Amidas não Substituídas (IUPAC)

A IUPAC recomenda utilizar um sufixo para denotar o grupo funcional amida. O

final “o” do nome da cadeia principal é substituído por “amida” (similar à forma como

nas aminas).

Utilizam‐se números para identificar os carbonos da cadeia principal os quais

são numerados de forma que a carbonila fique com a numeração 1. O nome de

qualquer grupo alquila ligado ao nitrogênio é precedido por “N” para indicar que o

grupo está lidado ao nitrogênio em vez de a um carbono.

Os substituintes devem ser listados em ordem alfabética, depois de um

número (se o substituinte estiver lidado à cadeia principal) ou um “N” (se o

substituinte estiver lidado ao nitrogênio).

nome do substituinte ligadoà cadeia principal (quando existir)

+ prefixo + infixo + sufixo (amida)

Exemplos:

H3C C

O

NH2

etanamida

H2C C

O

NH2

H3C

propanamida

H2C C

O

NH2

HCH3C

CH3

3metilbutanamida

H2C C

O

NH2

HCC

HCH

H2CH3C

CH(CH3)2

CH2CH3CH3

4etil3isopropril5metilheptanamida



1.2.2 Nomenclatura Oficial das Amidas Substituidas (IUPAC)

N + nome do substituinte (ligado ao nitrogênio)

nome do substituinte ligado à cadeia principal (quando existir)

+ prefixo + infixo + sufixo (amida)

Exemplos:

H2C C

O

N

H3C

H

CH3

Nmetilpropanamida

H2C C

O

N

HCH3C

CH3CH3

H

Nmetil3metilbutanamida

H2C C

O

N

HCC

HCH2

H2C

CH3

H2CH3C

CH3

CH3

CH3

NetilNmetil3etil4metilexanamida

1.2.3 Propriedades Físicas das Amidas

Amidas não‐substituídas possuem pontos de ebulição muito superiores aos dos

ácidos carboxílicos correspondentes em massa molecular. Isso se deve à formação de

maior número de ligações de hidrogênio e maior formação de "moléculas dímeras"

pelas amidas. Pode‐se provar esse fato, substituindo os hidrogênios do grupo amino

por radicais CH3. Como pode‐se ver na Tabela 1, os pontos de fusão e ebulição

diminuem, apesar do aumento da massa molecular. Isso se dá pela diminuição da

formação de ligações de hidrogênio devido estar ocorrendo a substituição de

hidrogênios ligados ao nitrogênio por grupos alquilas.



Tabela 1: Propriedades Físicas das Amidas.

Estrutura Massa Molecular PF (oC) PE (oC) CH3CONH2 59 81 222

CH3CONH(CH3) 73 28 206 CH3CON(CH3)2 87 06 166

1.3 Nitrilas ou Nitrilos

Denomina‐se nitrila todo composto orgânico derivado do cianeto de hidrogênio

ou ácido cianídrico, HCN, na qual ocorre uma troca de um hidrogênio por um grupo

substituinte. As nitrilas são também conhecidos por cianetos de alquila.

Grupo Funcional

Fórmula Geral: RCN, ArCN

C C N

C CN

1.3.1 Nomenclatura Oficial das Nitrilas (IUPAC)

Prefixo + infixo + o + sufixo (nitrilo ou nitrila)

Exemplos: H3C CN Etano nitrilo(a)



H2C CN

HCH3C

CH3

3metilbutano nitrilo(a)

CN

Fenilmetano nitrilo(a)

1.4 Haletos de Alquilas

Haletos de alquila são substâncias em que um hidrogênio de um alcano foi trocado por um halogênio.

Grupo Funcional

Fórmula Geral: RCX, ArCX

C X

Onde X é um halogênio

1.4.1 Classificação dos Haletos de Alquila

Haletos de alquila podem ser divididos em primário, secundário e terciário, dependendo do carbono ao qual o halogênio estiver ligado.

• Haletos de Alquila Primário: Apresenta um halogênio ligado a um

carbono primário:

H3CH2C Br

Bromoetano

• Haletos de Alquila Secundário: Apresenta um halogênio ligado a um

carbono secundário:



RHC R

Br

Haleto de alquila secundário

• Haletos de Alquila Terciário: Apresenta um halogênio ligado a um

carbono terciário:

R C R

Br

R

Haleto de alquila terciário

1.4.2 Nomenclatura dos Haletos de Alquila

No sistema IUPAC, haletos de alquila são nomeados como alcanos substituídos.

Onde os halogênios são tratados como se fossem grupos substituintes. Os nomes dos

prefixos do substituinte são os próprios nomes dos halogênios (isto é, flúor, cloro,

bromo, iodo). Portanto, os haletos de alquila são muitas vezes chamados de

haloalcanos. Todos os grupos substituintes assim como os halogênios devem ser

listados em ordem alfabética. Em haletos de alquila de cadeia aberta, deve‐se numerar

a cadeia principal de forma que o halogênio fique com a menor numeração possível.

nome do halogênio + prefixo + infixo + sufixo

Exemplos:

H3CH2C C

H

H2C

HC CH3

Br

CH3

2bromo4metilexano



CH2C

H2C

H2C

H2C CH2ClH3C

CH3

CH3

1cloro6,6dimetileptano

I

CH2CH3

2etil1iodociclopentano

Br

Cl

CH3

4bromo2cloro1metilcicloexano

2. Referências

1. SOLOMONS, T. W.; GRAHAM; CRAIG FRYHLE. Química Orgânica. 8. ed. Rio de

Janeiro: LTC, 2005. 1 e 2 v.

2. ALLINGER, N. L. Química Orgânica. 2. ed. Rio de Janeiro: Guanabara, 1978.

3. BRUICE, P. Y. Química Orgânica. 4. ed. São Paulo: Pearson, 2006

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