Este documento fornece um resumo sobre a nomenclatura de hidrocarbonetos saturados (alcanos e cicloalcanos) segundo as regras da IUPAC. Ele explica como nomear alcanos lineares e ramificados, identificar substituintes, e como construir nomes sistemáticos de compostos cíclicos e bicíclicos. O documento também discute regras para numerar cadeias principais e localizar grupos substituintes.
1. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Alcanos e Cicloalcanos
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
1
2. DQOI - UFC Prof. Nunes
Hidrocarbonetos são compostos que possuem
SOMENTE carbono e hidrogênio em suas
composições.
Hidrocarbonetos que não possuem ligações p
são chamados de hidrocarbonetos saturados, ou alcanos.
Os nomes desses compostos geralmente terminam com o sufixo
“-ano", como visto nos exemplos a seguir:
Introdução aos AlcanosIntrodução aos Alcanos
2
etano eteno etino benzeno
propano butano pentano
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Ligações sigmas C-H (sp3-s) e C-C (sp3-sp3).
Geometria dos carbonos: tetraédrica.
Ângulos das Ligações ~ 109º.
Alcanos - EstruturaAlcanos - Estrutura
Metano Etano Propano
3
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As recomendações mais recentes da IUPAC foram lançadas em 2004.
Os nomes produzidos pelas regras da IUPAC são chamados de nomes
sistemáticos.
As próximas aulas servirão como
uma introdução à nomenclatura da IUPAC.
Nomenclatura de AlcanosNomenclatura de Alcanos
4
são muitas
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Regras para Alcanos
Selecione a cadeia principal:
O primeiro passo para nomear um alcano é identificar a
cadeia mais longa:
Nomenclatura de AlcanosNomenclatura de Alcanos
4
definirá o prefixo a ser utilizado no nome
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Prefixo (latino ou grego) - identifica o número de átomos de carbono na cadeia
an - identifica a substância como um membro da família alcanos
sufixo o – identifica a substância como um hidrocarboneto.
1 Metano
2 Etano
3 Propano
4 Butano
5 Pentano
6 Hexano
7 Heptano
8 Octano
9 Nonano
10 Decano
11 Undecano
12 Dodecano
13 Tridecano
14 Tetradecano
15 Pentadecano
16 Hexadecano
17 Heptadecano
18 Octadecano
19 Nonadecano
20 Icosano
21 Henicosano
22 Docosano
23 Tricosano
24 Tetracosano
30 Triacontano
31 Hetriacontano
32 Dotriacontano
40 Tetracontano
50 Pentacontano
100 Hectano
Número de
átomos de
carbono Nome
Número de
átomos de
carbono Nome
Número de
átomos de
carbono Nome
5
Nomenclatura de AlcanosNomenclatura de Alcanos
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Se houver uma competição entre duas cadeias de igual comprimento,
escolha a cadeia com o maior número de substituintes.
6
Nomenclatura de AlcanosNomenclatura de Alcanos
Correta
3 substituintes
são os grupos conectados
à cadeia principal.
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Identifique a cadeia principal.
7
Nomenclatura de AlcanosNomenclatura de Alcanos
correta
4 substituintes
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Uma vez que a cadeia principal tenha sido identificada,
o próximo passo é listar todos os substituintes.
8
Nomeando os SubstituintesNomeando os Substituintes
cadeia principalsubstituintes
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Substituintes são nomeados com a mesma terminologia usada para nomear as
cadeias principais.
porém substituímos o sufixo “ano” pelo sufixo “ila”.
9
Nomeando os SubstituintesNomeando os Substituintes
No de Carbonos Alcano Grupo Alquila
1 metano metila
2 etano etila
3 propano propila
4 butano butila
10 decano decila
18 octadecano octadecila
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10
Nomeando os SubstituintesNomeando os Substituintes
Quando um grupo alquila está conectado a um anel,
o anel é geralmente tratado como o cadeia
principal,
mas também pode ser tratado como um
substituinte
propila
cadeia principal
substituinte
cadeia principalsubstituinte
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11
Nomeando os SubstituintesNomeando os Substituintes
Quando o anel é composto de mais átomos de carbono que o grupo alquila
substituinte.
cadeia é substituinte do anel.
Quando o anel é composto de menos átomos de carbono que o grupo alquila
substituinte.
anel é substituinte da cadeia.
propila
cadeia principal
substituinte
cadeia principalsubstituinte
13. DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando o anel contém igual número de átomos de carbono que o grupo alquila
ligado a ele,
o composto é apontado como um cicloalcano, e
a cadeia é tratada como um substituinte do anel.
Nomenclatura IUPAC - CicloalcanosNomenclatura IUPAC - Cicloalcanos
1-etilpropilciclopentano
12
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A nomeação de substituintes alquílicos ramificados é mais complexa do que
a nomeação de substituintes de cadeia linear.
Por exemplo, considere o seguinte substituinte. Para nomeá-lo, comece
colocando números no substituinte, afastando-se do cadeia principal:
13
Nomeando os Substituintes ComplexosNomeando os Substituintes Complexos
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Coloque os números na cadeia linear mais longa presente no substituinte, e
neste caso, existem quatro átomos de carbono.
Este grupo é, portanto, considerado um grupo butílico que tem um grupo
metila ligado a ele na posição 2.
Assim, esse grupo é chamado de grupo (2-metilbutila).
14
Nomeando os Substituintes ComplexosNomeando os Substituintes Complexos
(2-metilbutila)
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Os substiuintes alquílicos possuem nomes comuns e/ou sistemáticos
(IUPAC).
metila
etila
n-propila
propila
isopropila
1-metiletila terc-butila
1,1-dimetiletila
isobutila
2-metilpropila
sec-butila
1-metilpropila
benzila
vinila
etenila
alila
2-propenila
15
metileno
fenila
Nomeando os Substituintes ComplexosNomeando os Substituintes Complexos
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Exercícios: Para cada um dos seguintes compostos, identifique todos os
grupos que seriam considerados substituintes e, em seguida, indique o
nome sistemático, bem como o nome comum para cada substituinte:
16
Nomeando os Substituintes ComplexosNomeando os Substituintes Complexos
terc-butila
(1,1-dimetiletila)
isopropila
(1-metiletila)
metila
neopentila
(2,2-dimetilpropila)
isopropila
(1-metiletila)
isobutila
(2-metilpropila)
isobutila
(2-metilpropila)
isopropila
(1-metiletila)
terc-butila
(1,1-dimetiletila)
(1-metilpropila)
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Para montar o nome sistemático de um alcano, os átomos de carbono da cadeia
principal são numerados,
e esses números são usados para identificar a localização de cada
substituinte.
Considere os seguintes dois compostos:
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
17
2-metilpentano 3-metilpentano
19. DQOI - UFC Prof. Nunes
Para montar o nome sistemático de um alcano, os átomos de carbono da cadeia
principal são numerados,
e esses números são usados para identificar a localização de cada
substituinte.
Considere os seguintes dois compostos:
Em cada caso, a localização do grupo metila é claramente identificada com um
número, denominado localizador.
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
18
2-metilpentano 3-metilpentano
20. DQOI - UFC Prof. Nunes
Para atribuir o localizador correto, devemos numerar a cadeia principal
adequadamente, o que pode ser feito seguindo apenas algumas regras:
deve ser atribuído o menor número possível.
Por exemplo, numere de modo que o grupo metila esteja em C2 ao
invés de C6.
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
19
2-metileptano
(correto)
6-metileptano
(incorreto)
21. DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando vários substituintes estão presentes, atribua números de forma que o
primeiro substituinte receba o menor número.
No caso seguinte, numeramos a cadeia de origem de modo que os substituintes
sejam 2,5,5
em vez de 3,3,6 porque queremos que o primeiro localizador seja o mais
baixo possível.
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
20
2,5,5
(correto)
3,3,6
(incorreto)
22. DQOI - UFC Prof. Nunes
Se houver empate, o segundo localizador deve ser o mais baixo possível:
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
21
2,3,6
(correto)))
2,5,6
(incorreto)
23. DQOI - UFC Prof. Nunes
Se a regra anterior não desfazer o empate, então
o localizador menor dever ser atribuído alfabeticamente.
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
22
1-bromo em vez de 1-cloro
1
2
3
4
5 1
2
3
4
5
(correto) (incorreto)
24. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao lidar com cicloalcanos, todas as mesmas regras se aplicam, por exemplo:
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
23
1,3,3
(incorreto)
1,1,3
(correto)
25. DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando um substituinte aparece mais de uma vez em um composto,
um prefixo é usado para identificar quantas vezes esse substituinte
aparece no composto (di = 2, tri = 3, tetra= 4, penta = 5 e hexa = 6).
Por exemplo, o composto acima seria chamado 1,1,3-trimetilcicloexano.
Observe:
hífen é usado para separar números de letras
vírgulas são usadas para separar números
Montando o Nome Sistemático de um AlcanoMontando o Nome Sistemático de um Alcano
24
26. DQOI - UFC Prof. Nunes
Os multiplicadores di, tri, tetra são utilizados quando necessários,
mas não são considerados no ordenamento alfabético.
Nomenclatura IUPACNomenclatura IUPAC
4-etil-3,5-dimetiloctano
25
53
4
27. DQOI - UFC Prof. Nunes
Prefixos iniciais, tais como sec- e terc- são ignorados no momento do
ordenamento alfabético, exceto quando eles são comparados entre si.
Terc-butila precede isobutila, e
sec-butila precede terc-butila.
Nomenclatura IUPACNomenclatura IUPAC
iso não é prefixo
26
4-etil-3,5-dimetiloctano
53
4
28. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cicloalcanos são alcanos que contêm um anel de três ou mais carbonos.
são frequentemente encontrados na química orgânica e
são caracterizados pela fórmula molecular CnH2n.
Alguns exemplos incluem:
Nomenclatura IUPAC - CicloalcanosNomenclatura IUPAC - Cicloalcanos
27
29. DQOI - UFC Prof. Nunes
Como você pode ver, cicloalcanos são nomeados, no âmbito do sistema IUPAC,
adicionando o prefixo ciclo ao nome do alcano não-ramificado com o mesmo
número de carbonos do anel.
Grupos substituintes são identificados na forma habitual. Suas posições são
especificadas pela numeração dos átomos de carbono do anel, na direção que
der o menor número para os substituintes no primeiro ponto de diferença.
Nomenclatura IUPAC - CicloalcanosNomenclatura IUPAC - Cicloalcanos
ciclopropano cicloexano
etilciclopentano 3-etil-1,1-dimetilcicloexano
28
1
3
30. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomeie os seguintes compostos segundo as regras da IUPAC.
Nomenclatura IUPAC - ExercíciosNomenclatura IUPAC - Exercícios
1,1-dimetiletilciclononano
4-isopropil-1,1-dimetilciclodecano ou
1,1-dimetil-4-(1-metiletil)ciclodecano
cicloexilcicloexano
29
31. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Biciclos
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
30
32. DQOI - UFC Prof. Nunes
Os compostos que contêm dois anéis fundidos são chamados compostos
bicíclicos, e eles podem ser desenhados de maneiras diferentes:
O processo de nomeação dos biciclos é muito semelhante à nomeação de
alcanos e cicloalcanos.
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
31
é o mesmo que
33. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nós seguiremos o mesmo procedimento de quatro etapas:
1. Definir a cadeia principal e o prefixo associado ao número de carbonos.
2. Listar os substituintes da cadeia principal.
3. Numerar a cadeia de modo que os substituintes tenham os menores
numeradores.
4. Organizar alfabeticamente os substituintes na frente do nome da cadeia
principal, lembrando do uso correto de:
vírgulas (entre números)
hífens (entre números e letras)
abstrair “h” quando necessário
eliminar espaços onde não existem
Porém existem algumas diferenças/peculiaridades na nomenclatura de biciclos.
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
32
34. DQOI - UFC Prof. Nunes
Para sistemas bicíclicos, o termo "biciclo" é introduzido no nome raiz.
Por exemplo, o composto anterior é composto por sete átomos de carbono e é
por isso chamado bicicloeptano (em que o prefixo é bicicloept).
O problema é que este prefixo não é específico o suficiente.
Para ilustrar isto, considere os dois compostos seguintes, os quais são
chamados bicicloeptano.
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
33
cicloeptano bicicloeptano
Ambos são biciclos com sete carbonos
35. DQOI - UFC Prof. Nunes
No entanto, os compostos são claramente diferentes, o que significa que o
nome base precisa conter mais informações.
Especificamente, deve indicar a maneira pela qual os anéis são
construídos (a constituição do composto).
A fim de fazer isso, temos de identificar as duas cabeças de ponte.
Estes são os dois átomos de carbono,
onde os anéis são fundidos em conjunto:
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
cabeça de ponte
cabeça de ponte
34
36. DQOI - UFC Prof. Nunes
Há três caminhos diferentes que ligam estas duas pontes.
Para cada caminho, conte o número de átomos de carbono,
excluindo as próprias pontes.
No composto anterior,
um caminho tem dois átomos de carbono,
um outro caminho tem dois átomos de carbono, e
o terceiro (caminho mais curto) tem apenas um átomo de
carbono.
Estes três números, devem ser ordenados do maior para o menor, [2.2.1], e
colocados no meio do nome base entre colchetes:
Biciclo[2.2.1]eptano
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
cabeça de ponte
cabeça de ponte
1
2
2
1
1
35
37. DQOI - UFC Prof. Nunes
Estes números fornecem a especificidade necessária
para diferenciar os compostos indicados anteriormente:
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
1
2
2
1
1
Biciclo[2.2.1]eptanoBiciclo[3.1.1]eptano
1
2
1
1
3
36
38. DQOI - UFC Prof. Nunes
Se um substituinte está presente, a cadeia do biciclo, a cadeia deve ser
numerada corretamente, de modo
devemos atribuir o localizador correto ao substituinte.
Para numerar,
1) comece em uma das cabeças de ponte e
2) numere ao longo do caminho mais longo,
3) em seguida, vá para o segundo caminho mais longo e,
finalmente,
4) vá ao longo da caminho mais curto.
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
8-metilbiciclo[3.2.1]octano
37
39. DQOI - UFC Prof. Nunes
Escreva o nome do seguinte bibiclo:
Biciclos – NomenclaturaBiciclos – Nomenclatura
2-isopropil-7,7-dimetil
1) Identificar as cabeças de ponte
metila
metila
isopropila
2) Identificar os substituintes 3) Numerar o biciclo
38
biciclo[3.2.0]eptano
7,7-dimetil
2-isopropil
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ExercíciosExercícios
Nomeie os seguintes compostos bicíclicos segundo as normas da IUPAC.
a) 4-etil-1-metilbiciclo[3.2.1]octano
b) 2,2,5,7-tetrametilbiciclo[4.2.0] octano
c) 2,7,7-trimetilbiciclo[4.2.2]decano
d) 3-sec-butil-2-metilbiciclo[3.1.0] exano
39
41. DQOI - UFC Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
Nomeie os seguintes compostos bicíclicos segundo as normas da IUPAC.
a) 4-etil-1-metilbiciclo[3.2.1]octano
b) 2,2,5,7-tetrametilbiciclo[4.2.0]octano
c) 2,7,7-trimetilbiciclo[4.2.2]decano
d) 3-sec-butil-2-metilbiciclo[3.1.0]exano
e) 2,2-dimetilbiciclo[2.2.2]octano
f) 2,7-dimetilbiciclo[3.3.0]octano
g) biciclo[1.1.0]butano
h) 5,5-dimetilbiciclo[2.1.1]exano
i) 3-(3-metilbutil)biciclo[4.4.0]decano
42. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Alcenos
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
40
43. DQOI - UFC Prof. Nunes
A estrutura de eteno e o modelo de hibridização de orbitais da ligação dupla
podem ser vistos na figura a seguir:
Alcenos - EstruturaAlcenos - Estrutura
41
44. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cada um dos átomos de carbono tem hibridação sp2, e a ligação dupla possui
um componente s componente p.
Ligação s: quando um orbital sp2 de um carbono orienta seu eixo
ao longo do eixo internuclear com o orbital sp2 do outro carbono.
Ligação p : formada pela sobreposição “lado-a-lado” de orbitais p
dos dois carbonos sp2.
Alcenos - EstruturaAlcenos - Estrutura
42
orbitais p
Ligações s
Lig. s
Lig. p
Ligações s
45. DQOI - UFC Prof. Nunes
A dupla ligação no etileno é mais forte do que a ligação simples C-C do etano,
mas não é duas vezes mais forte.
A energia de ligação C=C é 605 kJ/mol no etileno versus
368 kJ/mol para a ligação C-C no em etano.
A ligação p é mais fraca que a ligação s.
Há dois tipos de ligações C-C no propeno, CH3CH=CH2.
A dupla ligação é do tipo s + p,
A ligação com o grupo metila é uma ligação s formada pela
sobreposição dos orbitais sp2 e sp3.
Alcenos - EstruturaAlcenos - Estrutura
Carbonos hibridizados sp3
Carbonos hibridizados sp2
Comprimento da ligação = 150 pm
Comprimento da ligação = 134 pm
43
46. DQOI - UFC Prof. Nunes
Anteriormente, vimos que a nomeação de alcanos requer quatro etapas
distintas:
1. Identificar a cadeia principal.
2. Identificar os substituintes.
3. Atribuir um localizador para cada substituinte.
4. Organizar os substituintes em ordem alfabética.
Alcenos são nomeados usando as mesmas quatro etapas, com as seguintes
diretrizes adicionais:
Ao nomear a cadeia principal, substitua o sufixo "ano" por “eno" para
indicar a presença de uma dupla ligação C=C.
44
Alcenos – NomenclaturaAlcenos – Nomenclatura
Cadeia principal = octano hepteno
47. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao numerar a cadeia de principal de um alceno,
a ligação p deve receber o menor número possível,
apesar da presença de substituintes alquílicos:
A posição da ligação dupla é indicada usando um único localizador, em vez de
dois. No exemplo anterior, a ligação dupla está entre C2 e C3 na cadeia
principal.
Neste caso, a posição da ligação dupla é indicada com o número 2 colocado
antes do sufixo “eno”.
45
Alcenos – NomenclaturaAlcenos – Nomenclatura
correto incorreto
5,5,6-trimetilept-2-eno
49. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina os nomes IUPAC dos seguintes alcenos:
47
Alcenos – NomenclaturaAlcenos – Nomenclatura
2,3,5-trimetilept-2-eno 3-etil-2-metilept-2-eno
3-isopropil-2,4-dimetilpent-1-eno 2,3-dimetilbiciclo[2.2.1]ept-2-eno
50. DQOI - UFC Prof. Nunes
Embora o etileno seja o único alceno com dois carbonos, e o propeno o único
com três carbonos, há 4 alcenos isoméricos de fórmula molecular C4H8:
O but-1-eno tem uma cadeia carbônica ramificada com uma dupla ligação
entre os carbonos C-1 and C-2. É um isômero constitucional dos outros três.
Similarmente, o 2-metilpropeno, com cadeia carbônica ramificada, é um
isômero constitucional dos outros três.
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
48
but-1-eno 2-metilpropeno trans-but-2-enocis-but-2-eno
51. DQOI - UFC Prof. Nunes
O par de isômeros designados cis- e trans-but-2-eno têm a mesma
constituição.
Ambos têm uma cadeia não ramificada com uma dupla ligação conectando os
carbonos C-2 e C-3.
Eles se diferem entre si, entretanto, nas posições relativas dos grupos metilas
no espaço.
isômero cis: as 2 metilas estão no mesmo lado da dupla
isômero trans: as 2 metilas estão em lados opostos da dupla
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
49
but-1-eno 2-metilpropeno trans-but-2-enocis-but-2-eno
52. DQOI - UFC Prof. Nunes
Isômeros que possuem a mesma constituição (conectividade),
mas diferem no arranjo de seus átomos no espaço são
classificados como estereoisômeros.
O cis-but-2-eno e o trans-but-2-eno são estereoisômeros, e
os termos “cis” e “trans” especificam a configuração da dupla ligação.
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
50
but-1-eno 2-metilpropeno trans-but-2-enocis-but-2-eno
53. DQOI - UFC Prof. Nunes
O estereoisomerismo cis-trans em alcenos não é possível quando um dos
carbonos está ligado a dois susbtituintes idêntidos.
Assim, nem o but-1-eno nem o 2-metilpropeno podem ter estereoisômeros.
Alcenos - IsomerismoAlcenos - Isomerismo
but-1-eno 2-metilpropeno
idênticos idênticos idênticos
51
54. DQOI - UFC Prof. Nunes
Todavia, os termos "cis"e "trans" são ambíguos
quando não é óbvio qual substituinte do carbono é "similar“ ou
"semelhante“ ao outro substituinte de referência no outro carbono.
Alcenos – Notação cis/transAlcenos – Notação cis/trans
52
Dois estereoisômeros!!!
Quando a notação cis/trans é insuficiente para determinarmos os a identidade
dos estereoisômeros
Devemos utilizar a notação E/Z.
55. DQOI - UFC Prof. Nunes
Os substituintes de cada carbono da dupla ligação são ranqueados como
tendo maior ou menor prioridades, as quais são definidas segundo o número
atômico do átomo ligado ao carbono.
Quando houver “empate” nos números atômicos, analisamos os átomos
imediatamente a seguir, até encontrarmos um ponto de diferença e, então,
determinamos a prioridade.
Os substituintes de maiores prioridades no mesmo lado definem a
configuração Z; em lados opostos, a confirugação E.
Alcenos – Notação E/ZAlcenos – Notação E/Z
maior maior maior
maiormenor menor menor
menor
(Z) (E)
53
56. DQOI - UFC Prof. Nunes
Determine a configuração de cada um dos seguintes alcenos.
Alcenos - Notação E/Z - ExercíciosAlcenos - Notação E/Z - Exercícios
(Z)
(E)
(Z) (E)
54
OH
OH
F
57. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cicloalcenos são alcenos que contêm um anel de três ou mais carbonos.
são frequentemente encontrados na química orgânica e
são caracterizados pela fórmula molecular CnH2n-2.
Alguns exemplos incluem:
Nomenclatura IUPAC - CicloalcenosNomenclatura IUPAC - Cicloalcenos
55
ciclopropeno ác. estercúlico
58. DQOI - UFC Prof. Nunes
Como você pode ver, cicloalcenos são nomeados, no âmbito do sistema IUPAC,
adicionando o prefixo ciclo ao nome do alceno acíclico.
com o mesmo número de carbonos do alceno de referência.
Nomenclatura IUPAC - CicloalcenosNomenclatura IUPAC - Cicloalcenos
56
59. DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando o cicloalceno possuir grupos substituintes, devemos seguir as
mesmas 4 etapas que nos auxiliam a determinar o nome dos alcanos e
cicloalcanos:
1) Definir a cadeia principal
2) Identificar os substituintes
3) numerar a cadeia de modo que os substituintes tenham os menores
números.
Sempre um dos carbonos da dupla será a posição 1, e o
segundo, necessariamente será a posição 2.
A definição de qual será o 1 ou o 2, será feita de modo a
garantir que os substituintes estejam nos carbonos com os
menores localizadores.
4) Organizar os susbtituintes em ordem alfabética.
Nomenclatura IUPAC - CicloalcenosNomenclatura IUPAC - Cicloalcenos
57
1
2
3
1
2
4
3-etil-1-metilciclopent-1-eno 4-etil-1-metilciclopent-1-eno
60. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte alceno:
CicloalcenosCicloalcenos
58
3-etil-2,4-dimetilept-3-eno
1
2
3
4
hept-3-eno
2-metila
3-etila
4-metila
2,4-dimetila
(Z)-
61. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte alceno:
CicloalcenosCicloalcenos
59
3-(terc-butil)-5-etil-6-isopropil-4-metilcicloex-1-eno
1
2
3
4
5
6
terc-butila
isopropila
cicloex-1-eno
3-terc-butila
5-etila
4-metila
6-isopropila
1
2
3
4
5
6
62. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC dos seguintes alcenos:
CicloalcenosCicloalcenos
60
1,6-dimetilbiciclo[3.2.1]oct-2-eno
biciclo[3.2.1]oct-2-eno
1-metila
6-metila
1,6-dimetila
1 2
3
456
7
8
63. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Alcinos
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
61
64. DQOI - UFC Prof. Nunes
Hidrocarbonetos que contêm um ligação tripla (-C≡C-) são chamados de
alcinos.
Alcinos acíclicos têm a fórmula molecular CnH2n-2.
O etino é o alcino mais simples.
Chamamos os compostos que têm a sua ligação tripla no final de uma cadeia
de carbono como alcinos monossubstituídos ou terminais.
Todavia, também há alcinos dissubstituídos
têm ligações triplas internas.
AlcinosAlcinos
62
65. DQOI - UFC Prof. Nunes
Alcinos são hidrocarbonetos caracterizados pela presença de uma ligação
tripla entre dois carbonos,
ligações estas formadas pelos compartilhamento de 6 pares de
elétrons entre dois carbonos com hibridação sp,
garantindo à molécula uma estrutura linear.
Estrutura de AlcinosEstrutura de Alcinos
63
estrutura linear
66. DQOI - UFC Prof. Nunes
Anteriormente, vimos que a nomeação de alcenos requer quatro etapas
distintas:
1. Identifique a cadeia principal.
2. Identifique os substituintes.
3. Numere a cadeia principal e atribua um localizador para cada
substituinte.
4. Organize os substituintes em ordem alfabética.
Alcinos são nomeados usando as mesmas quatro etapas, com as seguintes
diretrizes adicionais:
Ao nomear a cadeia principal, o sufixo “ino“ é usado para indicar a
presença de uma dupla ligação C≡C.
64
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
pentano penteno pentino
67. DQOI - UFC Prof. Nunes
A cadeia principal de um alcino é a
cadeia mais longa
que inclui a ligação tripla C≡C:
65
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
octano heptino
68. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao numerar a cadeia principal de um alcino,
a ligação tripla deve receber o menor número possível,
apesar da presença de substituintes alquila:
A posição da ligação tripla é indicada usando um único localizador, não dois.
No exemplo anterior, a ligação tripla está entre C2 e C3 na cadeia principal.
Neste caso, a posição da ligação tripla é indicada com o número 2.
66
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
correto incorreto
5,5,6-trimetilept-2-ino
69. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte alcino.
67
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
4-etil-5-metil-3-propilept-1-ino
propila
metila
etila
hept-1-ino
3-propila
5-metila
4-etila
70. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte alcino.
68
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
3,3-dimetilpent-1-ino
pent-1-ino
3-metila
3-metila
1
2
3
4 5
3,3-dimetila
71. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte alcino.
69
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
2-metilex-3-ino
hex-3-ino
2-metila
1
2
3
4
5
6
72. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte alcino.
70
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
5-ciclopropil-2,5-dimetilept-3-ino
hept-3-ino
2-metila
5-metila
5-ciclopropila
2,5-dimetila
1
2
3
4
5
6 7
73. DQOI - UFC Prof. Nunes
Além da nomenclatura IUPAC, os químicos usam nomes comuns para muitos
alcinos.
Etino (H-C≡C-H) é chamado acetileno,
enquanto alcinos maiores têm nomes comuns que identificam
os grupos alquila ligados ao acetileno “base”
70
Alcinos – NomenclaturaAlcinos – Nomenclatura
metilacetileno disopropilacetileno fenilpropilacetileno
em ordem alfabética
74. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Álcoois e Haletos de Alquila
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
71
75. DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois e Haletos de AlquilaÁlcoois e Haletos de Alquila
Estes dois grupos funcionais estão entre os mais úteis de compostos
orgânicos, pois muitas vezes servem como matéria-prima para a preparação
de inúmeros outros grupos funcionais.
Álcoois e haletos de alquila são classificados como
primários
secundários
terciários
... de acordo com a classificação do carbono que carrega o grupo funcional.
Álcool 3o Haleto de Alquila 2o Haleto de Alquila 3oÁlcool 3o
72
OH Br
OH
Cl
76. DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois e Haletos de Alquila - LigaçõesÁlcoois e Haletos de Alquila - Ligações
O carbono que carrega o grupo funcional é sp3
em álcoois e
haletos de alquila.
73
ligação s
77. DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois e Haletos de Alquila - LigaçõesÁlcoois e Haletos de Alquila - Ligações
Devido à geometria tetraédrica do carbono,
os ângulos de ligação do carbono em álcoois
são aproximadamente 109º
Um modelo de hibridização semelhante orbital aplica-se a haletos de alquila,
com o halogênio substituinte ligado ao carbono sp3 por uma ligação s.
74
pares de elétrons livres
ângulo C-O-H = 108,5º
Comprimento ligação C-O = 142 ppm
ligação s
78. DQOI - UFC Prof. Nunes
Álcoois e Haletos de Alquila - LigaçõesÁlcoois e Haletos de Alquila - Ligações
A figura abaixo mostra a distribuição da densidade de elétrons no metanol e
no clorometano.
Ambos são similares com relação aos locais de maior potencial eletrostático
(vermelho) - aqueles perto dos átomos mais eletronegativos (oxigênio e
cloro).
A polarização das ligações C-O e C-Cl, bem como os pares de elétrons não
compartilhados do oxigênio e do cloro, contribuem para a concentração de
carga negativa sobre os átomos de carbonos ligados à OH e ao halogênio.
Metanol (CH3OH) Clorometano (CH3Cl)
d+
d- d+
d-
75
79. DQOI - UFC Prof. Nunes
Anteriormente, vimos que as nomeações de alcanos, alcenos e alcinos
requerem quatro etapas distintas:
1. Identifique a cadeia principal.
2. Identifique e nomear os substituintes.
3. Atribuir um localizador para cada substituinte.
4. Organize os substituintes em ordem alfabética.
Álcoois são nomeados usando as mesmas quatro etapas, com as seguintes
diretrizes adicionais:
Ao nomear a cadeia principal, o sufixo “o“ dos
hidrocarbonetos é substituído pelo sufixo “ol” para
indicar a presença de uma hidroxila (-OH).
76
Álcoois – NomenclaturaÁlcoois – Nomenclatura
pentano pentanol
80. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao escolher a cadeia principal de um álcool,
identifique a cadeia mais longa
que inclui o átomo de carbono ligado à hidroxila.
77
Álcoois – NomenclaturaÁlcoois – Nomenclatura
cadeia principal = octano hexanol
81. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao numerar a cadeia principal de um álcool,
o grupo hidroxila deve receber o menor número possível,
apesar da presença
de substituintes alquílicos
ou ligações p.
78
Álcoois – NomenclaturaÁlcoois – Nomenclatura
correto incorreto
O
N
O H
OHNH2OF
C
C
NH2O
O Cl
C
O O
C
O CH3
C
OH
OC
OO
R
1
1
2
3456789
prioridade aumenta
1011121314
82. DQOI - UFC Prof. Nunes
A posição do grupo hidroxila é indicada utilizando-se um localizador.
Os álcoois cíclicos são numerados a partir da posição que carrega o grupo
hidroxila.
Não há necessidade de indicar a posição do grupo hidroxila - entende-se ser
no C1.
79
Álcoois – NomenclaturaÁlcoois – Nomenclatura
pentan-3-ol
ciclopentanol (R)-3,3-dimetilciclopentanol
83. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte álcool:
80
Álcoois – NomenclaturaÁlcoois – Nomenclatura
5
1
2
3
46
hexan-2-ol
2-metila
5-metila
5-metila
2,5,5-trimetila
2,5,5-trimetilexan-2-ol
84. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC do seguinte álcool:
81
Álcoois – NomenclaturaÁlcoois – Nomenclatura
5
1
2
3
4 6
7
8
9
nonan-3-ol
4-cloro
4-cloro
6-etila
4,4-dicloro
4,4-dicloro-6-etilnonan-3-ol(3R, 6R)-
85. DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila - NomenclaturaHaletos de Alquila - Nomenclatura
Os compostos halogenados podem ser nomeados de acordo com dois
sistemas de nomenclatura:
substitutiva
radicofuncional
Nomenclatura Substitutiva: os nomes dos compostos halogenados são
formados citando-se os prefixos fluoro, cloro, bromo e iodo, seguidos do
nome do composto principal.
A citação dos halogênios é feita em ordem alfabética, sendo cada prefixo
antecedido de um número indicativo de sua posição.
fluorometano 3-bromoexano clorocicloexano1-fluoropentano
82
F
F
Br
Cl
86. DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila - NomenclaturaHaletos de Alquila - Nomenclatura
Nomenclatura Radicofuncional: os nomes dos compostos halogenados são
formados pelos prefixos:
fluoreto
cloreto
brometo
iodeto
seguidos da preposição de e do
nome do grupo orgânico (substituinte).
A numeração inicia-se pela posição onde o halogênio está inserido.
fluoreto de
metila
brometo de
1-etilbutila
cloreto
de cicloexila
fluoreto de
pentila
83
F
F
Cl
1
Br
87. DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila - NomenclaturaHaletos de Alquila - Nomenclatura
Quando a cadeia carbônica carregar um halogênio e um substituinte alquila,
ambos são considerados equivalentes
em termos de preferência para a nomenclatura.
A cadeia é numerada de tal modo a dar o menor localizador ao substituinte
mais próximo da extremidade da cadeia.
5-cloro-2-metileptano 2-cloro-5-metileptano
84
Cl
2 5
Cl
2
5
88. DQOI - UFC Prof. Nunes
Haletos de Alquila – Nomenclatura - ExercíciosHaletos de Alquila – Nomenclatura - Exercícios
Nomeie os compostos a seguir, de acordo com as nomenclaturas
radicofuncional e substitutiva de todos os haletos de alquila que têm
fórmula molecular C4H9Cl.
Radicofuncional Substitutiva
cloreto de pentila
(cloreto de pentila)
cloreto de sec-butila
(cloreto de 1-metilpropila)
cloreto de isobutila
(cloreto de 2-metilpropila)
1-cloropentano
2-clorobutano
1-cloro-2-metilpropano
2-cloro-2-metilpropano
cloreto de terc-butila
(cloreto de 1,1-dimetiletila)
85
89. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Derivados do Benzeno
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
86
90. DQOI - UFC Prof. Nunes
ArenosArenos
Arenos são hidrocarbonetos baseados no anel do benzênico como uma
unidade estrutural.
Benzeno, tolueno e naftaleno são exemplos de arenos.
benzeno naftalenotolueno
87
91. DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura do BenzenoEstrutura do Benzeno
O benzeno é um composto com fórmula C6H6, com seis carbonos
hibridizados sp2 no plano.
Todos os comprimentos das ligações C-C são iguais a 1.39 Angstron.
(Para comparação: C-C 1.47 de C=C 1.33)
benzeno
88
92. DQOI - UFC Prof. Nunes
Estrutura do BenzenoEstrutura do Benzeno
Em cada um dos carbonos sp2, acima e abaixo do plano, encontram-se os
lobos dos orbitais p, responsáveis pela formação das ligações p (sistema p),
onde 6 elétrons p estão deslocalizados.
89
Ligação p
93. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Outros compostos benzênicos são nomedos como
derivados do benzeno de forma sistemática,
citando-se os nomes dos grupos substituintes
seguidos da palavra benzeno.
bromobenzeno nitrobenzenoisopropilbenzeno
90
NO2
94. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Quando os compostos forem dissubstituídos, os prefixos
orto (1,2)
meta (1,3)
para (1,4)
podem ser usados quando uma substância é nomeada
como um derivado do benzeno.
o-diclorobenzeno
(1,2-diclorobenzeno)
p-dimetilbenzeno
(1,4-dimetilbenzeno)
m-dinitrobenzeno
(1,3-dinitrobenzeno)
91
Cl
Cl
Cl
Cl
NO2
NO2
NO2
NO2
95. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Quando 3 (ou mais) substituintes estão presentes no benzeno.
A numeração do núcleo benzênico é feita de modo que
o conjunto numérico atribuído aos grupos substituintes seja o
menor possível.
Os grupos substituintes são sempre citados em ordem alfabética.
2-cloro-4-etil-1-metilbenzeno 1-etil-5-fluoro-2,4-dimetilbenzeno
92
ClCl1
2
4
5
4
2
1
posições
1,2,4,5
96. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
benzaldeído
ac. benzóico
estireno
acetofenona
fenol
anisol
anilina
Estrutura Nome comum
Muitos derivados monossubstituídos do benzeno têm nomes comuns muito
antigos e aceitos pela IUPAC.
93
97. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - Derivados do BenzenoNomenclatura - Derivados do Benzeno
Quando o composto for derivado
de um derivado monossubistituído do benzeno
com nome comum conhecido,
O nome comum poderá ser utilizado como nome base
e a numeração será iniciada a partir do carbono que carrega
o substituinte.
3-etil-2-metilanilina 4-bromo-3-metilfenol
94
NH2
3
2
1 3
4
1
OH
Br
OH
Br
tolueno fenol anisol anilina ác. benzóico benzaldeído acetofenona estireno
tolueno fenol anisol anilina ác. benzóico benzaldeído acetofenona estireno
98. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - ExercíciosNomenclatura - Exercícios
Defina o nome IUPAC para o seguinte composto.
95
tolueno fenol anisol anilina ác. benzóico benzaldeído acetofenona estireno
1
23
3-isopropil
3-(1-metiletil)acetofenona
acetofenona
99. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - ExercíciosNomenclatura - Exercícios
Defina o nome IUPAC para o seguinte composto.
96
tolueno fenol anisol anilina ác. benzóico benzaldeído acetofenona estireno
2-bromo
orto-bromo
tolueno
tolueno
1
2
100. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - ExercíciosNomenclatura - Exercícios
Defina o nome IUPAC para o seguinte composto.
97
tolueno fenol anisol anilina ác. benzóico benzaldeído acetofenona estireno
2,4-dinitrofenol
1
24
101. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nomenclatura - ExercíciosNomenclatura - Exercícios
Defina o nome IUPAC para o seguinte composto.
98
tolueno fenol anisol anilina ác. benzóico benzaldeído acetofenona estireno
2,6-dibromo-4-cloro-3-etil-5-isopropilfenol
Br Br
OH
Cl
Br Br
OH
Cl
1
4
3
2
5
6
102. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Éteres
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
99
103. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - EstruturaÉteres - Estrutura
Éteres são compostos que exibem
um átomo de oxigênio ligado a dois grupos R,
onde cada grupo R pode ser um grupo:
alquila
arila
vinila.
100
104. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - EstruturaÉteres - Estrutura
As distâncias típicas entre as ligações C-O em éteres são semelhantes às
dos álcoois (142 pm) e
são mais curtas que as distâncias de ligação C-C nos alcanos
(153 pm).
As ângulos de ligação são ligeiramente maiores que os encontrados na água
e nos álcoois.
água metanol dimetil éter diterc-butil éter
101
105. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
As regras IUPAC permitem dois métodos diferentes para nomear éteres.
1. Um nome comum é construído pela identificação de cada grupo R,
organizando-os em ordem alfabética e, em seguida,
adicionando-se a palavra “éter"
102
etil metil éter terc-butil metil éter
106. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
Nos exemplos anteriores, o átomo de oxigênio estava ligado a dois grupos
alquilas diferentes.
Tais compostos são chamados éteres assimétricos.
Por outro lado, quando os dois grupos alquílicas são idênticos, o éter é
chamado éter simétrico.
E seu nome será definido utilizando-se o prefixo multiplicador, seguido do
nome do grupo alquila (sem a letra a terminal), seguido da palavra éter.
103
dietil éter
107. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
2. Um segundo sistema de nomenclatura é aceito pela IUPAC.
O nome sistemático é construído escolhendo-se o maior grupo alquila para
ser o alcano principal,
e nomeando-se o grupo menor como um substituinte alcoxi.
104
substituinte
alcoxi
principal
etoxi pentano
metoxibenzeno
108. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
Defina o nome IUPAC para os seguintes éteres.
105
2-metoxipropano 1-etoxicicloexeno
OOO 1
2
1
3
1
3-metoxi-1,1-dimetilciclopentano(R)-
109. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
Éteres cíclicos têm seu oxigênio como parte de um anel e
são chamados de compostos heterocíclicos.
vários têm nomes IUPAC específicos.
Em cada caso, o anel é numerado começando-se pelo oxigênio.
106
oxirano
(óxido etileno)
oxetano oxolano
(tetraidrofurano)
oxano
(tetraidropirano)
1
1
1
110. DQOI - UFC Prof. Nunes
Éteres - NomenclaturaÉteres - Nomenclatura
Dê o nome IUPAC para os seguintes éteres cíclicos.
107
O
2-isopropil-3-metiloxirano 2,3-dimetiloxetano 2-etil-3-metil-5-viniltetraidrofurano
1
23
1
2
3O
1
2
3
5
OO
(2R,3S,5R)-
111. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Aldeídos e Cetonas
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
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nunes.ufc@gmail.com
108
112. DQOI - UFC Prof. Nunes
Aldeídos e Cetonas - EstruturaAldeídos e Cetonas - Estrutura
Aldeídos e cetonas contêm um grupo acila ligado a um hidrogênio e a um
carbono, respectivamente.
Dois aspectos notáveis do grupo carbonila são:
geometria planar (ângulos de ligação próximos de 120º) e
polaridade (dipolo permanente).
carbonila
aldeído cetona
FormaldeídoFormaldeído Acetaldeído Acetona
109
113. DQOI - UFC Prof. Nunes
Lembre-se que quatro etapas discretas são necessárias para nomear a maioria
das classes de compostos orgânicos:
1. Identifique e nomeie a cadeia principal.
2. Identifique e nomeie os substituintes.
3. Atribua um localizador para cada substituinte.
4. Organize os substituintes em ordem alfabética.
Aldeídos também são nomeados usando o mesmo procedimento de quatro
etapas. Ao aplicar este procedimento para nomear aldeídos, as seguintes
diretrizes devem ser seguidas:
Ao nomear a cadeia principal, o sufixo “-al” indica a presença de um grupo
aldeído:
110
Aldeídos – NomenclaturaAldeídos – Nomenclatura
butano butanal
114. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao escolher a cadeia principal de um aldeído,
identifique a cadeia mais longa que inclui o carbono átomo do
grupo aldeídico:
111
Aldeídos – NomenclaturaAldeídos – Nomenclatura
Cadeia principal
deve incluir
este carbono
115. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ao numerar a cadeia principal de um aldeído, o carbono do grupo formila deve
receber o número 1,
apesar da presença de substituintes de alquila, ligações p ou
hidroxilas:
112
Aldeídos – NomenclaturaAldeídos – Nomenclatura
correto incorreto
O
N
O H
OHNH2OF
C
C
NH2O
O Cl
C
O O
C
O CH3
C
OH
OC
OO
R
1
1
2
3456789
prioridade aumenta
1011121314
116. DQOI - UFC Prof. Nunes
Não é necessário incluir o localizador no nome, porque se entende que
o carbono do aldeído é a posição número 1.
Quando existe um centro de quiralidade,
a configuração é indicada o começo do nome.
113
Aldeídos – NomenclaturaAldeídos – Nomenclatura
2-cloro-3-fenilpropanal
H
O
Cl
2
1
3
(R)-
117. DQOI - UFC Prof. Nunes
Um composto cíclico contendo um grupo aldeído imediatamente adjacente ao
anel é denominado um carbaldeído:
A nomenclatura da IUPAC também reconhece os nomes comuns de muitos
aldeídos simples, incluindo os três exemplos mostrados abaixo:
114
Aldeídos – NomenclaturaAldeídos – Nomenclatura
cicloexanocarbaldeído
formaldeído acetaldeído benzaldeído
118. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
Cetonas, como aldeídos,
são nomeadas usando o mesmo procedimento de quatro etapas.
Ao nomear a cadeia principal, o sufixo “-ona” indica a presença
de um grupo cetona:
A posição do grupo cetona é indicada usando um localizador imediatamente
antes do sufixo “-ona”:
butano butanona
115
heptan-4-ona
1
2
3
4
119. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
A nomenclatura da IUPAC reconhece os nomes comuns de muitas cetonas
simples, incluindo os três exemplos mostrados abaixo:
116
acetona acetofenona benzofenona
120. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
Defina o nome IUPAC para a seguinte cetona:
117
6-etil-4,4-dimetilnonan-3-ona
nonan-3-ona
4,4-dimetil
6-etil
(R)-
121. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
Defina o nome IUPAC para as seguintes cetonas e aldeídos:
118
(3R, 4S)-3,4,5-trimetilexan-2-ona 2,2,5,5-tetrametilciclopentanona
2-propilpentanal
ciclobutanocarbaldeído
122. DQOI - UFC Prof. Nunes
Cetonas - NomenclaturaCetonas - Nomenclatura
Defina o nome IUPAC para as seguintes cetonas:
119
cicloexan-1,3-diona
nonan-2,5,8-triona
cicloexan-1,4-diona
123. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Ácidos Carboxílicos e Derivados
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
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Química Orgânica I
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120
124. DQOI - UFC Prof. Nunes
As características estruturais do grupo carboxila são mais evidentes no
ácido fórmico.
O ácido fórmico é planar, com uma de suas ligações carbono-oxigênio
menor do que o outra, e com ângulos de ligação próximos a 120°.
Isto sugere hibridação sp2 no carbono, e
uma ligação dupla (s + p) análoga
àquelas de aldeídos e cetonas.
Ácidos Carboxílicos - EstruturaÁcidos Carboxílicos - Estrutura
Comp. das ligações Ângulos das ligações
121
125. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ácidos Carboxílicos - NomenclaturaÁcidos Carboxílicos - Nomenclatura
Novamente, vamos as mesmas 4 etapas (vistas anteriormente) para chegar
ao nome do compostos,
1. Identifique e nomeie a cadeia principal.
2. Identifique e nomeie os substituintes.
3. Atribua um localizador para cada substituinte.
4. Organize os substituintes em ordem alfabética.
Porém, com as seguintes diretrizes:
Os nomes dos ácidos carboxílicos são obtidos
acrescentando-se o prefixo ácido ao nome do
hidrocarboneto correspondente, e
substituindo-se a terminação –o
pelo sufixo –óico ou –dióico.
122
126. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ácidos Carboxílicos - NomenclaturaÁcidos Carboxílicos - Nomenclatura
ácido 2-metilbutanóico
123
OH
O
1
2
ácido 2-etilpentanóico(R)-
OH
O
1
2
127. DQOI - UFC Prof. Nunes
Ácidos Carboxílicos - NomenclaturaÁcidos Carboxílicos - Nomenclatura
Muitos ácidos carboxílicos simples têm nomes comuns aceitos pela IUPAC.
ácido fórmico ácido acético ácido propiônico
124
ácido butírico ácido benzóico
128. DQOI - UFC Prof. Nunes
Derivados de Ác. CarboxílicosDerivados de Ác. Carboxílicos
cloreto de acila anidrido ácido
ésteramida
125
R OR
O
R X
O
R NH2
O
nitrila
ácido carboxílico
129. DQOI - UFC Prof. Nunes
Assim como os aldeídos e cetonas,
cloretos de acila,
anidridos,
ésteres, e
amidas
têm um arranjo planar de ligações.
Outra importante característica estrutural destes grupos funcionais
é que o átomo ligado ao grupo acila
tem um par de elétrons não compartilhado
que podem interagir com o sistema p
da carbonila.
Derivados de Ác. CarboxílicosDerivados de Ác. Carboxílicos
cloretos de acila
ac. carboxílico
anidrido ácido
éster
amida
126
130. DQOI - UFC Prof. Nunes
Os halogenetos de acila são designados como derivados de ácidos
carboxílicos:
substituindo-se a palavra ácido
pelo nome do halogeneto (cloreto, brometo, fluoreto ou
iodeto) + “de”, e
substituindo o sufixo “ico” por “ila”.
Haletos de Acila - NomenclaturaHaletos de Acila - Nomenclatura
cloreto de
etanoíla
X X
127
ácido etanóico ácido benzóicobrometo de
benzoíla
131. DQOI - UFC Prof. Nunes
Anidridos simétricos são nomeados como derivados de ácidos carboxílicos,
substituindo a palavra “ácido” por "anidrido“.
Anidridos - NomenclaturaAnidridos - Nomenclatura
anidridoácido acéticoX
128
acético
132. DQOI - UFC Prof. Nunes
Anidridos assimétricos são preparados a partir de dois ácidos carboxílicos
diferentes
e são nomeados por indicando ambos os ácidos em ordem
alfabética, precedidos pela palavra “anidrido”:
Anidridos - NomenclaturaAnidridos - Nomenclatura
129
ácido benzóico
HO
O
ácido etanóico
anidrido benzóico etanóico
X X
133. DQOI - UFC Prof. Nunes
Os ésteres são nomeados a partir do nome do ácido carboxílico:
eliminando-se a palavra ácido,
substituindo-se o sufixo “ico” por “ato” no nome do ácido,
finalizando, colocando a preposição “de” seguido grupo alquila que
está ligado ao átomo de oxigênio.
Ésteres - NomenclaturaÉsteres - Nomenclatura
X
X
130
cicloexanoato de metila
acetato de etila
ácido acético
HO
O ácido cicloexanóico
134. DQOI - UFC Prof. Nunes
As amidas são nomeados a partir do nome do ácido carboxílico:
eliminando-se a palavra ácido,
substituindo-se o sufixo “ico” por “amida” no nome do ácido.
Amidas - NomenclaturaAmidas - Nomenclatura
ácido benzóico
X
X
131
ácido acético acetamida
benzamida
135. DQOI - UFC Prof. Nunes
Quando uma porção amida é conectada a um anel,
as amidas são nomeadas a partir do nome do ácido carboxílico:
eliminando-se a palavra ácido,
substituindo-se o sufixo “ico” pela palavra “carboxamida".
Amidas - NomenclaturaAmidas - Nomenclatura
X
132
ácido cicloexanóico cicloexanocarboxamida
136. DQOI - UFC Prof. Nunes
Nitrilas são nomeadas como derivados de ácidos carboxílicos,
eliminando-se a palavra ácido
substituindo-se o “ico” ou “oico” por “onitrila”.
Nitrilas - NomenclaturaNitrilas - Nomenclatura
ácido acéticoX
133
ácido benzóicoX
acetonitrila
benzonitrila
137. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina os nomes IUPAC para os seguintes compostos.
Exercícios - NomenclaturaExercícios - Nomenclatura
anidrido propanóico
134
N,N-difenilpropionamida
succinato de dimetila N-etil-N-metilciclobutanocarboxamida
138. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina os nomes IUPAC para os seguintes compostos.
Exercícios - NomenclaturaExercícios - Nomenclatura
butironitrila
138
butanoato de propila
benzoato de metila acetato de fenila
139. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Aminas
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
136
140. DQOI - UFC Prof. Nunes
Compostos nitrogenados são essenciais para a vida.
Sua fonte principal é o nitrogênio atmosférico que, por um processo
conhecido como fixação de nitrogênio, é reduzido amônia, então convertido
em compostos orgânicos nitrogenados.
Alquilaminas têm o nitrogênio ligado ao carbono hibridizados sp3;
Arilaminas têm nitrogênio ligado a um carbono hibridizado sp2 de um
composto aromático.
AminasAminas
alquilamina arilamina
137
141. DQOI - UFC Prof. Nunes
Alquilaminas, tal como a metilamina, assim como a amônia,
têm um arranjo piramidal das ligações para o nitrogênio.
Seus ângulos H-N-H (106°)
são ligeiramente menores do que o valor de tetraédricos
(109,5°),
enquanto o ângulo C-N-H (112°) é ligeiramente maior.
O comprimento da ligação de C-N de 147 pm situa-se entre os
comprimentos típicos de ligação C-C dos alcanos (153 pm) e
comprimentos típicos de ligação C-O em álcoois (143 pm).
Alquilaminas - EstruturaAlquilaminas - Estrutura
138
142. DQOI - UFC Prof. Nunes
Os orbitais atômicos envolvidos na formação das ligações da metilamina são
mostrados mostrados abaixo:
O nitrogênio e carbono são hibridizados sp3,
e são unidos por uma ligação s.
O par de elétrons não compartilhado sobre o nitrogênio ocupa um orbital sp3.
este par de elétrons está envolvido nas reações
em que as aminas agem como bases ou nucleófilos.
Alquilaminas - EstruturaAlquilaminas - Estrutura
139
143. DQOI - UFC Prof. Nunes
A anilina, assim como as alquilaminas,
tem um arranjo piramidal das ligações em torno do nitrogênio,
mas a sua pirâmide é um pouco menor (mais baixa).
Uma medida da extensão deste achatamento
é dada pelo ângulo entre a ligação carbono-nitrogênio e a
bissetriz do ângulo H-N-H.
Arilaminas - EstruturaArilaminas - Estrutura
metilamina anilina formamida
140
144. DQOI - UFC Prof. Nunes
A estrutura de anilina reflete um compromisso entre dois modos de ligação
do par de elétrons livres de nitrogênio.
Arilaminas - EstruturaArilaminas - Estrutura
geometia não planar geometia planar
metilamina anilina formamida
141
145. DQOI - UFC Prof. Nunes
Uma amina primária é um composto contendo um grupo NH2 ligado a um
grupo alquila.
A nomenclatura IUPAC permite duas maneiras diferentes de nomear as
aminas primárias, dependentes da complexidade do grupo aquila.
1) Se o grupo alquila for bastante simples, então o composto é
geralmente chamado de alquil amina.
Neste caso, o substituinte alquila é identificado seguido pelo sufixo
"amina".
Aminas Primárias - NomenclaturaAminas Primárias - Nomenclatura
etil amina isopropil amina cicloexil amina
142
NH2
146. DQOI - UFC Prof. Nunes
2) Se o grupo alquila for complexo, as aminas primárias são nomeadas como
alcanaminas.
Com esta abordagem, a amina é chamada semelhantemente a um
álcool,
onde o sufixo -amina é usado no lugar de -ol.
Aminas Primárias - NomenclaturaAminas Primárias - Nomenclatura
(2R,4R)-
143
(2R,4R)-4,6-dimetileptan-2-ol
1
2
3
4
5
6
7
heptan-2-amina
4-metila
6-metila
4,6-dimetila
4,6-dimetileptan-2-amina
147. DQOI - UFC Prof. Nunes
As aminas secundárias e terciárias
também podem ser nomeadas como
alquil aminas ou alcanaminas.
Mais uma vez, a complexidade dos grupos alquila normalmente determina
qual sistema é escolhido.
Se todos os grupos alquílicos forem bastante simples na estrutura, então os
grupos são listados em ordem alfabética.
Os prefixos "di" e "tri" são usadas se o mesmo grupo alquila aparecer mais
que uma vez.
Aminas Secundárias e Terciárias - NomenclaturaAminas Secundárias e Terciárias - Nomenclatura
144
propil amina etil metil amina trietil amina
148. DQOI - UFC Prof. Nunes
Se um dos grupos alquila for complexo, então o composto é tipicamente
denominado como uma alcanamina,
com o grupo alquila mais complexo tratado como o principal e os
grupos alquila mais simples tratados como substituintes.
Aminas Secundárias e Terciárias - NomenclaturaAminas Secundárias e Terciárias - Nomenclatura
145
2,2-dicloro-N-etil-N-metilexan-3-amine
1
2
3
4
5
6
N
hexan-3-amina
2-cloro
2-cloro
N-metila
N-etila
4,6-dicloro
(S)-
149. DQOI - UFC Prof. Nunes
Defina o nome IUPAC das seguintes aminas:
Aminas - NomenclaturaAminas - Nomenclatura
146
3,3-dimetilbutan-1-amina ciclopentilamina N,N-dimetilciclopentilamina
trietilamina (1S,3R)-3-isopropilcicloexanamina
150. DQOI - UFC Prof. Nunes
Grupos Funcionais
Estrutura e Nomenclatura
Compostos Polifuncionais
Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Química Orgânica I
Prof. Dr. José Nunes da Silva Jr.
nunes.ufc@gmail.com
147
151. DQOI - UFC Prof. Nunes
Mesmo os químicos experientes encontram problemas quando se
deparam com a nomenclatura de um composto polifuncional.
Exemplo:
Polifuncionais - NomenclaturaPolifuncionais - Nomenclatura
148
Existe uma ordem de prioridade?
Sim, existe uma ordem de prioridade!
Éster com terminação -oato?
Cetona com terminação -ona?
Alceno com terminação -eno?
152. DQOI - UFC Prof. Nunes
Prioridades - SubstituintesPrioridades - Substituintes
1. carboxi
2. ----
3. alcoxicarbonila
4. haleto-carbonila
O
N
O H
OHNH2OF
C
C
NH2O
O Cl
C
O O
C
O CH3
C
OH
OC
OO
R
1
1
2
3456789
prioridade aumenta
1011121314
5. carbomoíla
6. ciano
7. formila
8. oxo
3-(6-oxocicloex-1-enil)propanoato de metila
9. hidroxila
10. amino
11. metileno
12. etinila
13. metoxila
14. fluoro
1
2
31
2
6
149
153. DQOI - UFC Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
150
4-oxopentanoato de metila
5-aminopentan-2-ol
O
O
O
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
154. DQOI - UFC Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
151
5-metil-6-oxoexanamida
ácido 6-amino-2-hidroxi-6-oxohexanóico
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
6
O H
O
NH2
O H
O
NH2
155. DQOI - UFC Prof. Nunes
ExercíciosExercícios
152
3-oxocicloexano-1-carbaldeído
2-acetil-4-etilbenzonitrila
O
O
H
O
O
H1
3
O
CN
1
24