PROF. ROSSONI
Funções orgânicas - aprofundamento
Outras funções nitrogenadas
R CH N
Nitrocompostos
Nitrocompostos são substâncias orgânicas que apresentam, na
molécula, o grupo –NO2.
CH3−NO2.
Bases de Schiff
nitrometano
N
NO2
nitrobenzeno
Imidas
Derivam do NH3 ou de uma amina primária pela substituição de
dois hidrogênios por um radical ácido bivalente.
CH3
O 2N
piridina
NO2
O
NH
NO2
TriNitroTolueno (TNT - explosivos)
O
Nitrilas ou Cianetos
São derivados do cianeto de hidrogênio ou gás cianídrico,
H−C≡N.
CH3−C≡N
metila
etanonitrila
CH3−CH2−C≡N
cianeto de etila
ou
acetonitrila
propanonitrila
ou
ou
O
cianeto de
propiononitrila
NH
ou
O
Isonitrilas ou Isocianetos
São derivados do isocianeto de hidrogênio ou gás isocianídrico,
HNC, que em solução aquosa é chamado de
ácido
isocianídrico. O ácido isocianídrico é isomero plano do ácido
cianídrico. As isonitrilas derivam do isocianeto de hidrogênio por
um substituinte orgânico.
CH3−NC
metilcarbilamina
CH3−CH2−NC
ou
etilcarbilamina
isocianeto de etila
As isonitrilas são compostos tóxicos, reativos e com odor
repugnante. Apresentam cadeia carbônica heterogênea, por
apresentar o nitrogênio entre carbonos.
Iminas
Derivam do NH3 ou de uma amina primária pela substituição de
dois hidrogênios por um radical bivalente:
CH3−CH=NH
ftalimida
1. Dentre os compostos abaixo, assinale a alternativa que
apresenta a estrutura pertencente à função isonitrila:
a) CH3−NO2.
b) CH3−CN.
c) CH3−CONH2.
d) CH3−NH2.
e) C2H5−NC.
isocianeto de metila
ou
succínimida
2. (Uniube-MG) Os compostos R−CN e R−NC pertencem,
respectivamente, às funções:
a) nitrila e nitrocomposto.
b) nitrila e isonitrila.
c) nitrocomposto e nitrila.
d) isonitrila e nitrila.
e) isonitrila e nitrocomposto.
etilenoimina
NH
1,4-butilenoimina
Química
ou
tetrametilenoimina
1
Outras Funções
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Surfactantes
Ácidos graxos
Os ácidos graxos são ácidos carboxílicos com mais de dez carbonos.
COOH
Sais de ácidos graxos
São sais formados pelos ânions dos ácidos graxos e metais, geralmente cátion da base.
COO-Na+
Sabão
Ácidos sulfônicos
São derivados do ácido sulfúrico obtidos pela reação de sulfonação. Obedecem à fórmula geral R−SO3H. Os ácidos
sulfônicos mais importantes são os aromáticos, que representamos: Ar−SO 3H. Eles são intermediários importantes na
fabricação de fenóis, corantes, detergentes.
CH3−SO3H
ácido metano-sulfônico
C12H25
ou
ácido metil-sulfônico
SO3H
ácido para-dodecil-benzeno-sulfônico
Sais de ácidos sulfônicos
São sais formados pelos ânions dos ácidos sulfônicos e metais, geralmente cátion da base. Os sais obtidos nessa
resação de neutralização (ácido + base) são agentes surfactantes, substâncias que diminuiem a tensão superficial e
falicitam a limpeza, por isso, encontrados em detergentes (principalmente), xampus, creme dentais etc.
SO3-Na+
C12H25
p-dodecil-benzeno sulfonato de sódio
Detergente
Sais de aminas
As aminas têm caráter básico fraco, que deriva e é idêntico ao caráter básico de amoníaco. Daí o fato das aminas
serem consideradas as bases da química orgânica, formando sais em reações com ácidos.
+
−
CH3−NH3 Cl .
cloreto de metil-amônio
ou
cloridrato de metil-amina
NH3+Clcloreto de dodecil-amônio
Xampú
ou
cloridrato de dodecil-amina.
3. (Ufrgs) Considere o produto
C12H25
SO3-Na+
que pode ser sintetizado a partir de frações n-parafinicas do petóleo, através de uma série de reações. Este produto é bastante utilizado
pela sociedade, podendo ser encontrado em
a) óleos comestíveis
b) detergentes biodegradáveis
c) vegetais enlatados
d) velas de iluminação
e) pigmentos de borrachas
Química
2
Outras Funções
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subtituições: os tioléster (derivado do tiol) e o tionoéster
(derivado do tioácido).
Compostos Sulforados ou
Tiocompostos
Os tiolésteres, que contém o grupo funcional C-S-CO-C, são de
longe, os mais importantes e por isto é sempre a eles que se
refere quando se fala apenas em tioésteres. São produto
da esterificação de um ácido carboxílico com um tiol.
O enxofre pertence à mesma família química do oxigênio. Por
isso, vamos encontrar compostos de enxofre idênticos aos do
oxigênio; os mais importantes estão listados abaixo: (notem que
o prefixo tio indica a substituição de um átomo de oxigênio por
um átomo de enxofre)
Os tionoésteres. Os tioésteres são parte importante da química
dos organismos vivos, com especial destaque para a acetil-CoA.
Tio-álcool (ou tiol ou mercaptana)
Obedecem à fórmula geral R−SH (semelhante aos alcoóis
R−OH).
Os tióis se classificam em primários, secundários e terciários,
como acontece com os alcoóis.
Exemplo de nomenclatura:
CH3−OH
metanotiol ou tiometanol ou metil-mercaptanas ou
metil-hidrogenossulfeto.
(encontrado no queijo cheddar e nas ostras)
Dissulfeto de alquila / arila
CH3−S−S−CH3.
CH3−CH2−SH
etanotiol ou tioetanol ou
etil-mercaptanas
ou etil-hidrogenossulfeto
(misturado ao gás de cozinha, já que este é formado por uma
mistura de gases inodoros)
As ligações dissulfetos são uma das ligações responsáveis pela
estrutura terciária das proteínas (as outras são as pontes de
hidrogênio e as ligações iônicas).
CH3−CH2−CH2−SH 1-propanotiol ou tiopropanol.
(encontrado no cheiro da cebola)
Cuidado! No dissulfeto, o enxofre tem nox = −1. Um dissulfeto
importante, mas que não é da orgânica, é a pirita ou outro de
tolo, FeS2.
Os tióis aparecem, em pequenas quantidades, na putrefação de
proteínas sulforadas, no gás da hulha e no petróleo. Os tióis
mais simples têm cheiro muito desagradável, perceptível mesmo
em quantidades mínimas. Por isso são usados para “detectar” o
escapamento de gases em reservatórios e tubulações.
Organometálicos
Compostos de Grignard
Tio-éter (ou sulfeto de alquila / arila)
Obedecem à fórmula geral R−S−R (semelhante aos éteres
R−O−R).
Exemplo de nomenclatura:
CH3−S−CH3. metil−tio−metano
CH3−S−CH2−CH3.
etila
ou
metil−tio−etano
Descobertos por Victor Grignard que recebeu, por isso, o prêmio
Nobel em 1912. São compostos de fórmula geral RMgX ou
ArMgX onde R é um radical alquil, Ar é um radical aromático e X
é um halogênio (F, Cl, Br, I). São também conhecidos com
haletos de alquil magnésio ou reagentes de Grignard.
sulfeto de metila
ou
sulfeto de metila e
Exemplos:
CH3MgCl
Os sulfetos simples não ocorrem na natureza e são de
importância relativamente pequena. A iperita ou gás mostarda,
Cl−CH2−CH2−S−CH2−CH2−Cl
que é um sulfeto clorado, foi usada durante a Grande Guerra
com gás tóxico.
cloreto de metil magnésio
CH3-CH2MgBr
brometo de etil magnésio
MgBr
Tio-aldeído, tio-cetona, tiofenol:
brometo de fenil magnésio
CH3−CHS,
Importância:
São utilizados como matéria-prima na obtenção de outros
compostos orgânicos.
CH3−CS−CH3,
Ar−SH,
Compostos Plúmbicos
Tioéster:
Pb(CH2CH3)4
Como o éster possui dois oxigênios, pode haver duas
Química
3
tetraetilchumbo
ou
chumbo-tetraetila
Outras Funções
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O chumbo-tetraetila é empregado como aditivo à gasolina.
Pequeníssimas quantidades deste composto catalisam de modo
negativo a detonação da mistura ar + gasolina por simples
compressão.
Trata-se
de
um
anti-detonante
e
conseqüentemente aumenta a octanagem da gasolina.
CH3CH2ZnCH2CH3
dietilzinco
Compostos de Frankland
Heterocíclicos
O
O
furano
cumarona
(benzofurano)
O
O
tetrahidrofurano
CHO
Furfural
O
N
N
N
H
H
H
pirrol
N
N
H
pirrolidina
indol
(benzopirrol)
O
H
Índigo
CH2
CH COOH
NH2
S
tiofeno
S
N
tionafteno
(benzotiofeno)
H
triptofano
O
pirano
N
piridina
O
benzopirano
quinolina
N
N
N
N
N
isoquinolina
N
N
pirimidina
N CH3
N
N
H
H
Purina
piperidina
O tiofeno é um líquido de propriedades físicas e químicas muito
parecidas com o benzeno. O tiofeno constitui inclusive a
impureza mais comum no benzeno obtido do alcatrão da hulha.
O pirrol existe no alcatrão da hulha.
O furano aparece no alcatrão da madeira (pinheiro).
O tetrahidrofurano é um solvente muito conhecido.
O furfural é obtido pela hidrólise dos cereais e é usado na
fabricação de plásticos e também como solvente para remover
impurezas de óleos lubrificantes.
A pirrolidina aparece na cocaína e na atropina.
Química
N
nicotina
O indol constitui o núcleo central do triptfano, um dos
aminoácidos essenciais na formação de proteínas. O núcleo do
indol aparece também em certos hormônios. Por isso o indol
aparece na putrefação intestinal. Quando puro, contudo, o indol
tem odor agradável, servindo para fabricação de perfumes. Do
ponto de vista industrial, a grande importância do indol é o fato
dele servir como matéria prima para a fabricação do índigo, um
corante azul, usado no tingimento de tecidos.
A piridina é um líquido incolor, solúvel na água e de cheiro
desagradável, por isso usada para desnaturar o álcool etílico
(tornar o álcool industrial impróprio para fabricação de bebidas).
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Outras Funções
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É encontrada no alcatrão da hulha e na fumaça de cigarro, em
decorrência da decomposição da nicotina.
A purina aparece na cafeína, no ácido úrico e na adenosina
(existente em ácidos nucléicos).
A piperidina aparece na cocaína e na piperina (alcalóide da
pimenta branca).
A pirimidina aparece em certos barbituratos (medicamentos
usados em sedativos e soporíficos), em certas sulfas (por
exemplo, sufadiazina) e também em ácidos nucléicos.
O benzopirano aparece em corantes de folhas, flores e frutos.
A quinolina existe no alcatrão da hulha e seu núcleo aparece na
quinina.
A isoquinolina ocorre também no alcatrão da hulha e seu
núcleo aparece na morfina e na papaverina.
d) apenas I e II.
e) apenas II e III.
7. Qual das substâncias abaixo é o melhor exemplo da categoria
de substâncias designadas de compostos “organo-metálicos”?
a) acetato de chumbo
b) chumbo tetra-etila
c) ferricianeto de potássio
d) tiocianato de potássio
e) sais de cálcio de ácidos graxos
8. Em que alternativa temos um tioéter?
a) CH3−CH2−SH.
b) CH3−CS−CH3.
c) CH3−CH2−S−CH2−CH3.
d) Ar−SH.
e) CH3−CHS.
4. (Ufrgs) O gás mostarda, sulfeto de 2,2– dicloroetila [(Cl-CH2CH2)2S], é um dos produtos usados em guerra química. Este
composto apresenta as seguintes ligações químicas:
a) 14 covalentes, todas do tipo sigma
b) 12 covalentes, sendo 10 sigma e 2 pi
c) 12 covalentes sigma e 2 iônicas
d) 12 covalentes ( 10 sigma e duas pi ) e 2 iônicas
e) 10 covalente, 2 i ônicas e duas metálicas
9. Das funções abaixo, qual é iônica?
a) Amida
b) Composto de Grignard.
c) Nitrila.
d) Isocianeto.
e) Ácido orgânico.
5. (Ufrgs) Considerando as regras de nomenclatura química
(IUPAC e Usual) para os compostos orgânicos, relacione a
coluna da esquerda com a da
direita.
10. Dadas as preposições abaixo, verifique as substâncias e
suas respectivas funções:
01. CH3−SO3Na sal de ácido carboxílico.
02. CH3−CO2Na sal de ácido carboxílico.
04. CH3−CS−CH3 tioéster.
08. CH3−NC nitrila.
16. CH3ZnCH3 frankland.
32. (CH3CH2)4Pb composto de Gringnard.
64. CH3CONa sal de amida.
Some as preposições que apresentam relações corretas.
(1) Álcool propargílico
(2) Acetato de etila
(3) Cloroetano
(4) 3-Butin-2-ol
11. São ambos compostos heterocíclicos:
(5) Metanotiol
a)
(6) Fenilamina
(7) Cloreto de vinila
b)
Associando-se adequadamente as duas colunas, a seqüência de
preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é
a) 7 - 6 - 5 - 3 - 4.
b) 4 - 2 - 5 - 7 - 6.
c) 5 - 2 - 1 - 7 - 3.
c) 1 - 6 - 7 - 5 - 4.
e) 1 - 4 - 3 - 6 - 2.
c)
d)
6. Analise as afirmações:
+ –
I. Sais de aminas alifáticas R-NH3 X são menos solúveis em
água do que as correspondentes aminas livres R–NH2.
II. Ácidos graxos são ácidos carboxílicos que podem ser obtidos
pela hidrólise da gordura.
III. O nucleo indol possui cadeia aromática.
Assinale a alternativa que apresenta as afirmações corretas:
a) apenas I.
b) apenas II.
c) apenas III.
Química
e)
Gabarito:
1.e 2.b 3.b 4.a 5.b 6.e 7.b 8.c 9.b 10.18 11.b
5
Outras Funções