Grupos funcionais e suas propriedades

Universidade Federal do Ceará
Centro de Ciências
Departamento de Química Orgânica e Inorgânica
Prof. Dr. José Nunes da Silva Júnior
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GRUPOS FUNCIONAIS
Uma consequência dos estudos de Laurent-Dumas, no início do século XIX, foi a evolução da
“teoria dos tipos”. Todos os compostos, classificados como sendo de um dado “tipo”, apresentavam
propriedades químicas similares. Esta teoria foi ampliada entre 1840-1850 através, principalmente,
dos estudos de August Wilhelm Von Hofmann na Royal College of Chemistry e Alexander
Williamson na University College, ambas em Londres.
Hofmann estudou a relação existente entre a amônia e um grupo de compostos conhecidos como
aminas, e mostrou que as aminas poderiam ser preparadas a partir de amônia, substituindo os seus
hidrogênios por grupos orgânicos. Em sequência, também descobriu que todas as aminas
apresentavam as propriedades básicas da amônia.
Diante dos resultados de suas pesquisas, Hofmann classificou as aminas e a amônia como sendo
do “tipo amônia”.
N
H
H H
N
CH3
H H
N
CH3
H CH3
N
CH3
CH3
CH3
amônia metilamina dimetilamina trimetilamina
Ao mesmo tempo em que Hofmann estudava o “tipo amônia”, Williamson estudava a
água, álcoois e éteres, concluindo que os álcoois e éteres constituiriam o “tipo água”.
O
H H
amônia
O
H CH2CH3
etanol
O
CH3CH2
CH2CH3
etiléter
As pesquisas de Hofmann e Williamson promoveram uma corrida entre os químicos, os quais
passaram a agrupar a infinidade de compostos orgânicos em um número resumido de “tipos”, segundo
suas características químicas. Por exemplo, o grupo hidroxila (HO-) na água reage prontamente com
potássio para formar hidróxido de potássio e hidrogênio molecular.
H2O + K K+OH- + 1/2 H2
De modo similar, o metanol também reage com potássio para formar metóxido
de potássio e hidrogênio molecular.
CH3OH + K CH3O- K+ + 1/2 H2
Graças a esta constância nas propriedades químicas do grupo hidroxila, não era mais
necessário estudar em detalhes as reações de cada um dos álcoois. Ao invés disto, era possível estudar
os álcoois como uma classe de compostos orgânicos caracterizados pelas propriedades químicas do
grupo hidroxila.
Esta feliz situação deu à química orgânica uma estrutura lógica e sistemática. Há um número
de átomos ou grupos que apresentam uma relativa constância de propriedades, quando ligados a
diferentes cadeias carbônicas. Na terminologia moderna, cada grupo de átomos é chamado de grupos
funcionais. O grupo OH é um exemplo de grupo funcional.

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O entendimento dos grupos funcionais será a chave para o entendimento das reações que
sofrerão. A seguir, serão apresentados alguns dos mais importantes grupos funcionais, enfatizando
suas características estruturais, suas nomenclaturas e algumas de suas principais propriedades físicas.
Hidrocarbonetos
Os hidrocarbonetos são compostos que contêm somente carbono e hidrogênio em suas
estruturas, constituindo o que chamamos de cadeia carbônica. Os hidrocarbonetos foram subdivididos
em duas principais classes no século XIX: hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos. Posteriormente,
os hidrocarbonetos alifáticos foram subdivididos em três grandes grupos: alcanos, alcenos e alcinos.
Alcanos são hidrocarbonetos onde todas as ligações químicas são simples, os alcenos contêm
uma ligação dupla carbono-cabono, e os alcinos contêm uma ligação tripla carbono-carbono.
Exemplos destes três grupos são mostrados abaixo.
CH3 H
CH3
H H
H3C
H
colestano taxano
CH3
H
CH3
CH3
CH3
CH3
H
H
C H
H
H
H
metano
-pineno3,3,5-trimetil-1-metilenocicloexano trans-ciclooctenoeteno
C C
H
H
H
H
H
H
-pineno3,3,5-trimetil-1-metilenocicloexano trans-ciclooctenoeteno
C C
H
H
H
H
H
H
O
Cadeia de açúcar
O
O
MeO
HO S
S
SMe
calicheamicin
4-octino etinilciclopropanoetino
C CH H C C C C H
Os hidrocarbonetos aromáticos também são conhecidos como arenos. Arenos têm
propriedades muito diferentes dos hidrocarbonetos alifáticos. O mais importante hidrocarboneto
aromático é o benzeno, no qual todos os carbonos são hibridizados sp2
.

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O anel benzênico pode ter seus hidrogênios substituídos por diferentes grupos funcionais, e
estão presentes em diversos compostos com atividades farmacológicas.
serotonina cocaínabenzeno
N
H
HO
H2N N
H3C
CO2Me
O
O
n-Alcanos
Os n-alcanos têm a fórmula geral CnH2n+2 (n=1,2...) e constituem um grupo de
hidrocarbonetos, nos quais uma cadeia de grupos -CH2- (metileno) tem em suas extremidades átomos
de hidrogênio: H-(CH2)n-H. Tal grupo de compostos, os quais diferem entre si pelo números de
unidades CH2, são conhecidos como homólogos um do outro. Os membros deste grupo são chamados
de alcanos normais, ou simplesmente n-alcanos, para distingui-los dos alcanos ramificados.
Os alcanos são também chamados de hidrocarbonetos saturados referindo-se à cadeia
carbônica “saturada” de hidrogênios, isto é, cada carbono ligado a outro carbono está ligado a um
número de hidrogênios suficiente para dar um número de covalência máxima de 4.
Estrutura de n-Alcanos
Os n-alcanos têm a fórmula geral CnH2n+2 (n=1,2...). O mais simples dos alcanos é o metano,
CH4, o qual constitui uma significante porção das atmosferas de Júpiter, Saturno, Urânio e Netuno.
O metano possui um carbono sp3
definindo uma geometria tetraédrica, na qual cada ligação sigma
C-H é formada pela sobreposição de um orbital sp3
do carbono com um orbital s do hidrogênio.
O comprimento da ligação C-H é cerca de 109 pm, e cada ângulo H-C-H é igual a 109,5º.
O etano é, após o metano, o segundo componente mais abundante do gás natural, no qual sua
quantidade varia de 5 a 10% dependendo de sua fonte.

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1. Nomenclatura de Alcanos
As recomendações mais recentes da IUPAC foram lançadas em 2004, e os nomes dos
compostos definidos a partir destas regras são chamados de nomes sistemáticos.
Inicialmente, devemos identificar a cadeia carbônica principal (mais longa), a qual definirá o
nome do alcano. Veja o exemplo abaixo. Trata-se de um alcano com 9 carbonos na cadeia prindipal.
O nome do alcano será formado formado da seguinte forma:
Prefixo referente ao número de carbonos da cadeia principal, seguido do sufixo ano, onde an
indica que só existem ligações sigma entre os átomos de carbono e a terminação o indica se tratar de
um hidrocarboneto.
Veja os exemplos na tabela abaixo;
Portanto, a cadeia principal do exemplo anterior é definida como um nonano, pois possui 9
carbonos.
Todavia, se houver uma competição entre duas cadeias de igual comprimento, escolha a cadeia
com o maior número de substituintes. Substituintes são os grupos conectados à cadeia principal. Há
duas cadeias com 7 carbonos, mas aquela à esqueda é escolhida por possuir três substituintes, já que
aquela à direita tem apenas dois substuintes.

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Veja outro exemplo de definição de cadeia principal. Há duas cadeias com 10 carbonos, mas
aquela à esqueda é escolhida por possuir quatro substituintes, já que aquela à direita tem apenas dois
substuintes.
Uma vez que a cadeia principal tenha sido identificada, o próximo passo é listar
todos os substituintes conectados a ela.
Os substituintes são nomeados com a mesma terminologia usada para nomear as cadeias
principais, porém substituímos o sufixo “ano” pelo sufixo “ila”. Confira no quadro a seguir.

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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:
A seguir, 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 butila que tem um
grupo metila ligado a ele na posição 2. Assim, esse grupo é chamado de grupo (2-metilbutila).
Observe os nomes IUPAC (e/ou aceitos por ela) dos substitintes mais comuns na figura abaixo:

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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:
Depois de termos aprendido a definir a cadeia principal e a nomear os substituintes, devemos
“montar” o nome sistemático de um alcano. Os átomos de carbono da cadeia principal serão
numerados, e esses números são usados para identificar a localização de cada substituinte.
Considere os seguintes dois compostos e observe que em cada caso, a localização do grupo
metila é claramente identificada com um número, denominado localizador.
Para atribuir o localizador corretamente, devemos numerar a cadeia principal adequadamente,
o que pode ser feito seguindo apenas algumas regras:
 o localizador deve ser atribuído o menor número possível. Por exemplo, numere de
modo que o grupo metila esteja em C2 ao invés de C6.
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.

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Todavia, se houver empate, o segundo localizador deve ser o mais baixo possível:
Se a regra anterior não desfazer o empate, então o localizador menor dever ser atribuído
alfabeticamente.
Quando um substituinte aparece mais de uma vez em um composto, um prefixo multiplicador
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 abaixo seria chamado 1,1,3-trimetilcicloexano.
Observe que:
 hífen é usado para separar números de letras
 vírgulas são usadas para separar números
Os multiplicadores di, tri, tetra são utilizados quando necessários, mas não são considerados no
ordenamento alfabético.

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É importante salientar que 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,
enquanto sec-butila precede terc-butila.
2. Nomenclatura de Cicloalcanos
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.
Em cicloalcanos substituídos, os grupos substituintes são identificados na forma habitual, isto
é, suas posições serão especificadas pela numeração dos átomos de carbono do anel, na direção que
der o menor número para os substituintes no primeiro ponto de diferença.
Exercícios: Nomeie os seguintes compostos segundo as regras da IUPAC.
Assista a vídeo-aula: Alcanos e Cicloalcanos
(https://www.youtube.com/watch?v=WvvjkXn6QMI&feature=youtu.be)

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3. Nomenclatura de Biciclos
Os compostos que contêm dois anéis fundidos são chamados compostos
bicíclicos, e eles podem ser desenhados de maneiras diferentes, mas o processo de nomeação dos
biciclos é muito semelhante à nomeação de alcanos e cicloalcanos.
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.
Para sistemas bicíclicos, o termo "biciclo" é introduzido no nome raiz. Por exemplo, o
composto a seguir 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, têm sete carbonos.
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).

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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:
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, há
 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.
Estes números fornecem a especificidade necessária para diferenciar os compostos indicados
anteriormente, veja como fica os nomes deles:
Se um substituinte está presente, a cadeia do biciclo, a cadeia deve ser numerada corretamente,
ou seja, 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.
8-metilbiciclo[3.2.1]octano

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Vejamos mais um exemplo. Escreva o nome do seguinte biciclo.
Defina o número de carbonos constituintes do biciclo (cadeia vermelha). O composto tem 7
carbonos, logo será um biciclo[n.n.n]eptano. Observe que a letra h é suprimida.
A seguir, localize as cabeças de ponte e numere ao longo do caminho mais longo, seguido do
caminho intermediário e, finalmente, vá ao longo da caminho mais curto. Ovserve que neste exemplo,
o caminho mais curto liga diretamente as duas cabeças de ponte, sem nenhum carbono entre elas.
Logo será um biciclo[3.2.0]eptano.
A seguir, identifique e nomeie os substituintes: 2 metilas (dimetila) e um isopropila.
Por fim, organize alfabeticamente os substituintes, com seus respectivos localizadores, na frente
do nome do biciclo. Lembre-se que os prefixos multiplicadores (di, tri, tetra....) não considerados para
fins de ordenamento alfabético.
Desta forma, o nome IUPAC do composto é: 2-isopropil-7,7-dimetilbiciclo[3.2.0]eptano.
Exercícios: Defina o nome IUPAC dos seguintes biciclos.
Assista a vídeo-aula: Biciclos
(https://www.youtube.com/watch?v=IyJLFC0PtI8&feature=youtu.be)

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3. Alcenos
A estrutura de eteno e o modelo de hibridização de orbitais da ligação dupla podem ser vistos
na figura a seguir:
Cada um dos átomos de carbono tem hibridação sp2
, e a ligação dupla possui um componente
 componente . A ligação  é formada quando um orbital sp2
de um carbono orienta seu eixo ao
longo do eixo internuclear com o orbital sp2
do outro carbono. Já a ligação  é formada pela
sobreposição lateral de orbitais p dos dois carbonos sp2
.
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. Por oturo lado, a ligação  é mais fraca que a ligação .
Há dois tipos de ligações C-C no propeno, CH3CH=CH2.
 A dupla ligação é do tipo  + 
 A ligação com o grupo metila é uma ligação  formada pela sobreposição dos orbitais
sp2
e sp3
.

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Com relação à nomenclatura de alcenos, anteriormente, vimos que a nomeação de alcanos
requer quatro etapas distintas:
1. Identificar a cadeia principal.
2. Identificar os e nomear os substituintes.
3. Atribuir um localizador para cada substituinte.
4. Organizar os substituintes em ordem alfabética.
Os alcenos são nomeados usando as mesmas quatro etapas, com a seguinte diretriz adicional.
Ao nomear a cadeia principal (em vermelho), substitua o sufixo "ano" por “eno" para indicar a
presença de uma dupla ligação C=C. Observe que a cadeia principal em um alceno não será
necessariamente a mais longa. Será a cadeia mais loga que tiver a dupla ligação em sua constituição.
Ao numerar a cadeia de principal de um alceno, a ligação  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 a seguir, 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”. E o nome do
alceno será 5,5,6-trimetilept-2-eno.
Veja mais dois exemplos:

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Isomerismo de Alcenos
Embora o eteno 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.
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
Isômeros que possuem a mesma constituição (conectividade), mas diferem no arranjo de seus
átomos no espaço são classificados como estereoisômeros. Logo, o cis-but-2-eno e o trans-but-2-eno
são estereoisômeros, e os termos “cis” e “trans” devem ser utilizados na nomenclatura para
especificar a configuração da dupla ligação e para definir o estereoisômero.
Todavia, o estereoisomerismo cis-trans em alcenos não é possível quando um dos carbonos
estiver ligado a dois susbtituintes idêntidos. Assim, nem o but-1-eno nem o 2-metilpropeno podem
ter estereoisômeros. Ambos têm dois hidrogênios ligados ao carbono C1.
Em determinados alcenos, os termos "cis"e "trans" são ambíguos, e não será óbvio qual
substituinte do carbono é "similar“ ou "semelhante“ ao outro substituinte de referência no outro
carbono.
Por exemplo, nos alcenos a seguir, nenhum dos dos carbonos da dupla ligação carregam dois
átomos ou substituintes idênticos. Portanto, os alcenos são estereoisômeros e não poderão ser
diferenciados pelos termos “cis” e “trans”. Devemos usar outra notação para diferenciá-los.

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Notação E-Z
Na notação E-Z, 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.
Os substituintes de maiores prioridades no mesmo lado definem a configuração Z; em lados
opostos, a confirugação E.
Quando houver “empate” nos números atômicos, analisamos os átomos imediatamente a seguir,
até encontrarmos um ponto de diferença e, então, determinamos a prioridade.
Exercícios: Defina a configuração E ou Z dos seguintes alcenos.
4. Cicloalcenos
Cicloalcenos são alcenos que contêm um anel de três ou mais carbonos, eles são frequentemente
encontrados na química orgânica e são caracterizados pela fórmula molecular CnH2n-2.
Alguns exemplos incluem:
Como você pode ver, cicloalcenos são nomeados, no âmbito do sistema IUPAC, adicionando-
se o prefixo ciclo ao nome do alceno acíclico com o mesmo número de carbonos do alceno de
referência.
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 e nomear 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.


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 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.
Assista a vídeo-aula: Alcenos (https://www.youtube.com/watch?v=9oS-
r6QpXOA&feature=youtu.be)
5. Alcinos
Alcinos são hidrocarbonetos caracterizados pela presença de uma ligação tripla entre dois
carbonos. A tripla ligação é formada pelo compartilhamento de 6 pares de elétrons entre dois carbonos
com hibridação sp, garantindo à molécula uma estrutura linear.
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. Enquanto os alcinos
dissubstituídos têm ligações triplas internas.
Com relação à nomenclatura de alcinos, anteriormente, vimos que a nomeação de alcenos
requer quatro etapas distintas:
1. Identifique a cadeia principal.
2. Identifique e nomear os substituintes.
3. Numere a cadeia principal e atribua um localizador para cada substituinte.
4. Organize os substituintes em ordem alfabética.

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Os alcinos, por sua vez, serão nomeados usando as mesmas quatro etapas, com a seguinte
diretriz adicional. Ao nomear a cadeia principal, o sufixo “ino“ é usado para indicar a presença de
uma dupla ligação C≡C.
Vejamos como definir a nomenclatura de seguinte alcino.
A cadeia principal de um alcino é a cadeia mais longa que inclui a ligação tripla C≡C (destacada
em vermelho). Portanto, não será necessariamente a cadeia carbônica com o maior número de
carbonos.
A seguir, devemos identificar e nomear os susbtituintes da cadeia principal:
Devemos agora numerar a cadeia carbônica principal, lembrando-se que 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 C1 e C2 na cadeia principal. Neste caso, a posição da ligação tripla é indicada com o número 1.
Por fim, ordenamos alfabericamente os substituintes na frente do nome da cadeia principal,
na qual é indicada a posição da ligação tripla imediatamente antes do sufixo –ino. Sendo assim, o
nome IUPAC do composto é 4-etil-5-metil-3-propilept-1-ino.

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Além da nomenclatura IUPAC, os químicos usam nomes comuns para muitos alcinos. O etino
(H-C≡C-H) é chamado acetileno, enquanto alcinos maiores têm nomes comuns que identificam os
grupos alquila ligados ao acetileno “nome-base”.
metilacetileno diisopropilacetileno fenilpropilacetileno
Assista a vídeo-aula: Alcinos
(https://www.youtube.com/watch?v=51xNYpxJoUE&feature=youtu.be)
6. Benzeno e Derivados
Arenos são hidrocarbonetos baseados no anel do benzênico como uma unidade estrutural.
Benzeno, tolueno e naftaleno são exemplos de arenos.
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
Angstron, C=C 1.33 Angstron.

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Em cada um dos carbonos sp2
, acima e abaixo do plano, encontram-se os lobos dos orbitais p,
responsáveis pela formação das ligações  (sistema ), onde 6 elétrons  estão deslocalizados.
Com relação à nomenclatura de compostos derivados do benzeno, eles são nomedos de forma
sistemática, citando-se os nomes dos grupos substituintes seguidos da palavra benzeno.
Quando os compostos derivados do benzendo forem dissubstituídos, os prefixos orto (1,2),
meta (1,3) e para (1,4) devem ser usados.
Por ouro lado, 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, e os grupos substituintes são sempre citados em ordem alfabética.

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Muitos derivados monossubstituídos do benzeno têm nomes comuns muito antigos e aceitos
pela IUPAC. Veja os mais conhecidos.
Quando o composto for 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.
Exercícios: Defina o nome IUPAC dos seguintes compostos.
O
Br
O2N NO2
OH
Assista a vídeo-aula: Derivados do Benzeno
(https://www.youtube.com/watch?v=7JBUfwp9Ifg&feature=youtu.be)

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7. Álcoois 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 ou terciários de
acordo com o número de átomos de carbono ligados ao carbono que carrega o grupo funcional.
OH
Br OH
álcool 1o
haleto de alquila álcool 2o
álcool 3o
O carbono que carrega o grupo funcional (-OH e -X) possui hibridação sp3
em álcoois e
haletos de alquila. Podemos ver na figura abaixo, que o grupo funcional se liga ao carbono sp3
através de uma ligação  formada pela sobreposição linear de dois orbitais sp3
. O oxigênio sp3
carrega dois pares de elétrons livre em orbitais sp3
.
Devido à geometria tetraédrica do carbono, os ângulos de ligação do carbono em álcoois são
aproximadamente 109º, o comprimento ligação C-O é aproximadamente 1,42 Angstron.
Um modelo de hibridização semelhante orbital aplica-se a haletos de alquila, com o halogênio
substituinte ligado ao carbono sp3
por uma ligação . O halogênio também se liga ao carbono sp3
ligação  formada pela sobreposição linear de dois orbitais sp3
. O halogênio sp3
carrega três pares de
elétrons livre em orbitais sp3
.
Com relação à distribuição eletrônica nestes grupos funcionais, A figura abaixo mostra a
distribuição da densidade de elétrons no metanol e no clorometano. Ambos são similares com relação

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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.
Nomenclatura de Álcoois
Anteriormente, vimos que as nomenclaturas de alcanos, alcenos e alcinos requerem quatro
etapas distintas:
1. Identificar a cadeia principal.
2. Identificar e nomear os substituintes.
Os álcoois são nomeados usando as mesmas quatro etapas, com as seguintes diretrizes
adicionais.
a) Ao nomear a cadeia principal, o sufixo “o“ dos hidrocarbonetos é substituído pelo sufixo
“ol” para indicar a presença de uma hidroxila (-OH).
b) A cadeia principal será cadeia mais longa que integrar o carbono que carrega a hidroxila.
Sendo assim, não necessariamente, a cadeia principal será a que tem maior número de
carbonos.
c) Ao numerar a cadeia, o menor numerador deve ser atribuído ao carbono que carrega a
hidroxila.
Vamos determinar o nome IUPAC do seguinte álcool:

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1) Identificar a cadeia principal
2) Identificar e nomear os substituintes
- 3 metilas (trimetila)
3) Numerar a cadeia carbônica
4) Organizar os substituintes em ordem alfabética. Logo o nome do álcool é: 2,5,5-trimetilexan-2-
ol.
Veja mais um exemplo.
Seguindo as mesmas quatro etapas, definimos que a cadeia principal tem 9 carbonos. Logo
será um nonanol. A seguir, localizamos dois átomos de cloro (dicloro) e uma etila como substituintes.
A seguir, numeramos a cadeia, localizamos os subsituintes e a posição da hidroxila. Finalizando,
ordenamos os substituintes na frente do nome da cadeia principal para definir o nome do álcool.
É importante salientar, todavia, que moléculas que apresentem centros de quiralidade
tetraédricos devem ter as configurações absolutas definidas (R ou S) e relacionadas entre parênteses
na frente do nome do composto, separado por hífen. No caso de haver de um centro de quiralidade, a
configuração de todos os centros deverá ser relacionada, juntamente com o localizador, em ordem
crescente do localizador, a exemplo que foi mostrado acima.
Nomenclatura de Haletos de Alquila
Os compostos halogenados podem ser nomeados de acordo com dois sistemas de
nomenclatura:
substitutivo e radicofuncional.

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No sistema de nomenclatura substitutivo, 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.
No sistema de 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.
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.
Exercícios: Defina os nomes IUPAC (sistemas substutivo e radicofuncional) dos seguintes haletos
de alquila.
Cl Cl
Cl
Cl
Assista a vídeo-aula: Álcoois e Haletos de Alquila
(https://www.youtube.com/watch?v=Un0JRItkUvw&feature=youtu.be)

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8. Éteres
Éteres são compostos que exibem um átomo de oxigênio ligado a dois grupos R, onde cada
grupo R pode ser um grupo alquila, arila ou vinila.
As distâncias típicas entre as ligações C-O em éteres são semelhantes às dos álcoois (1.42
Angstron) e são mais curtas que as distâncias de ligação C-C nos alcanos (1.53 Angstron). Os ângulos
de ligação são ligeiramente maiores que os encontrados na água e nos álcoois.
As regras IUPAC permitem dois métodos diferentes para nomear éteres. No primeiro método,
um nome comum é construído pela identificação de cada grupo R, organizando-os em ordem
alfabética e, em seguida, adicionando-se a palavra “éter".
Nos exemplos anteriores, os átomos de oxigênio estão ligados 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.
No segundo sistema de nomenclatura, 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.

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Confira alguns exemplos:
Observe que o terceiro tem um centro de quiralidade tetraédrico (R) que foi escrito na frente do
nome.
Éteres cíclicos têm seu oxigênio como parte de um anel e são chamados de compostos
heterocíclicos. Com relação à nomenclatura, vários éteres cíclicos têm nomes IUPAC específicos.
Veja os mais conhecidos:
Em todos os casos, o anel é numerado começando-se pelo oxigênio. Confira outros exemplos:
Assista a vídeo-aula: Éteres
(https://www.youtube.com/watch?v=REAFLsE6JVk&feature=youtu.be)

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8. Aldeídos e Cetonas
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).
Nomenclatura de Aldeídos
Lembre-se que quatro etapas discretas são necessárias para nomear a maioria das classes de
compostos orgânicos:
1. Identificar e nomear a cadeia principal.
3. Atribuair um localizador para cada substituinte.
Aldeídos também são nomeados usando o mesmo procedimento de quatro etapas. Ao aplicar
este procedimento para nomear aldeídos, as seguintes diretrizes devem ser seguidas:
a) o sufixo “-al” indica a presença de um grupo aldeído:
b) Ao escolher a cadeia principal de um aldeído, identifique a cadeia mais longa que inclui o
carbono átomo do grupo aldeídico:

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Vamos definir o nome IUPAC do seguinte aldeído, seguindo as quatro etapas:
1) Identificar a cadeia principal: propanal
2) Identificar os substituintes:
A cadeia tem um grupo fenila e um átomo de cloro como substituintes.
3) Numerar a cadeia principal, lembrando que o carbono da carbonila receberá o número 1.
4) Organizar os substituintes em ordem alfabética na frente do nome da cadeia principal: 2-cloro-3-
fenilpropanal.
Observe que há um centro de quiralidade tetraédrico, o qual deve ter a configuração definida
e expressa na frente no nome entre parênteses. (R)-2-cloro-3-fenilpropanal.
Nomenclatura de Cetonas
A nomenclatura da IUPAC reconhece os nomes comuns de muitas cetonas simples, incluindo
os três exemplos mostrados abaixo:
Entretanto, as cetonas, assim como os aldeídos, também são nomeadas usando o mesmo
procedimento de quatro etapas. Todavias, as seguintes diretrizes devem ser seguidas:
a) ao nomear a cadeia principal, o sufixo “-ona” indica a presença de um grupo cetona.
b) a posição do grupo cetona é indicada usando um localizador imediatamente antes do
sufixo “-ona”.

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Vamos definir o nome IUPAC da seguinte cetona, seguindo as quatro etapas:
1) Identificar a cadeia principal: non-3-ona
- 2 metilas (dimetila)
- 1 etila
3) Numerar a cadeia principal, lembrando que o carbono da carbonila deverá receber o menor
localizar possível.
4) Organizar os substituintes em ordem alfabética na frente do nome da cadeia principal: 6-etil-4,4-
dimetilnonan-3-ona.
Observe que há um centro de quiralidade tetraédrico, o qual deve ter a configuração definida
e expressa na frente no nome entre parênteses. (R)-6-etil-4,4-dimetilnonan-3-ona.
Exercícios: Defina o nome IUPAC dos seguintes compostos.
Assista a vídeo-aula: Aldeídos e Cetonas
(https://www.youtube.com/watch?v=REAFLsE6JVk&feature=youtu.be)

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9. Ácidos Carboxílicos
As características estruturais do grupo carboxila são mais evidentes no ácido fórmico, o qual
possui uma estrutura 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 ( + ) análoga àquelas de aldeídos
e cetonas.
Nomenclatura de Ácidos Carboxílicos
Novamente, devemos seguir as mesmas 4 etapas (vistas anteriormente) para chegar ao nome
do composto,
1. Identificar e nomear a cadeia principal.
Porém, as seguintes diretrizes devem ser seguidas:
a) os nomes dos ácidos carboxílicos são obtidos acrescentando-se o prefixo ácido ao
nome do hidrocarboneto correspondente, e
b) substituindo a terminação –o pelo sufixo –óico ou –dióico.
Vamos definir o nome IUPAC do seguinte ácido carboxílico, seguindo as quatro etapas:
1) Identificar a cadeia principal: ácido butanoico.
- 1 metila
3) Numerar a cadeia principal, lembrando que o carbono da carbonila deverá receber o menor
localizar possível.

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4) Organizar os substituintes em ordem alfabética na frente do nome da cadeia principal: ácido 2-
metilbutanóico.
Não se esqueça que se houver um centro de quiralidade tetraédrico, o mesmo deverá ter a
configuração definida e expressa na frente no nome entre parênteses.
Finalizando, é importante destacar que muitos ácidos carboxílicos simples têm nomes
comuns aceitos pela IUPAC.
Derivados de Ácidos Carboxílicos
Cinco funções orgânicas formam o conjunto de derivados de ácidos carboxílicos.
Assim como os aldeídos e as 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  da
carbonila.

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Nomenclatura de Haletos de Acila
Os halogenetos de acila são designados como derivados de ácidos carboxílicos, seguindo as
seguintes diretrizes adicionais:
a) substituindo-se a palavra ácido pelo nome do halogeneto (cloreto, brometo, fluoreto ou
iodeto) + “de”, e
b) substituindo o sufixo “ico” por “ila”.
Nomenclatura de Anidridos Ácidos
Anidridos simétricos são nomeados como derivados de ácidos carboxílicos, substituindo-se
a palavra “ácido” por "anidrido“.
Por outro lado, 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”:

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Nomenclatura de Ésteres
Os ésteres são nomeados a partir do nome do ácido carboxílico:
a) eliminando-se a palavra ácido,
b) substituindo-se o sufixo “ico” por “ato” no nome do ácido, e
c) colocando-se a preposição “de” seguido grupo alquila que está ligado ao átomo de
oxigênio.
Nomenclatura de Amidas
As amidas são nomeados a partir do nome do ácido carboxílico:
b) substituindo-se o sufixo “ico ou oico” por “amida” no nome do ácido.
Nomenclatura de Nitrilas
Nitrilas são nomeadas como derivados de ácidos carboxílicos,
b) substituindo-se o “ico” ou “oico” por “onitrila”.
Assista a vídeo-aula: Ácidos Carboxílicos e Derivados
(https://www.youtube.com/watch?v=GaT64vvWL3s&feature=youtu.be)

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Exercite teus conhecimentos de nomenclatura com três jogos computacionais incríveis:
Say My Name (http://ldse.ufc.br/smn)
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