União de Ensino Superior de Campina Grande Faculdade de Campina Grande – FAC-CG Curso de Fisioterapia Revisão de Química Orgânica Prof. Dra. Narlize Silva Lira Cavalcante Fevereiro /2015 A Química Orgânica e a Vida A química orgânica é a química dos compostos de carbono (C); Plásticos, alimentos, cosméticos, medicamentos e combustíveis são alguns dos produtos que envolvem milhões de substâncias em que o principal componente é o carbono; Os compostos de carbono incluem DNAs e proteínas; Claramente, a química orgânica está associada a quase todos os aspectos de nossa existência. (SOLOMONS, 2012) Princípios Básicos da Química Orgânica As bases fundamentais da química orgânica são os três Postulados de Kekulé: 1. Primeiro Postulado: O átomo de carbono é tetravalente, isto é, os átomos de carbono podem fazer quatro ligações; 2. Segundo Postulado: As quatro valências simples do carbono são iguais; 3. Terceiro Postulado: O carbono é capaz de formar cadeias de ligações químicas sucessivas com outros átomos de carbono. (SOLOMONS, 2012) Princípios Básicos da Química Orgânica Tipos de Ligações de Carbono: Simples Duplas Triplas Etano Eteno Etino É comum classificarmos um determinado átomo de carbono na cadeia de um composto orgânico pelo número de átomos que estão diretamente ligados a ele, independente do tipo de ligação. (SOLOMONS, 2012) Princípios Básicos da Química Orgânica Classificação do Carbono: Primário: Ligado, no máximo a 1 outro carbono; Secundário: Ligado a apenas 2 outros carbonos; Terciário: Ligado a 3 outros carbonos; Quaternário: Ligado a 4 outros carbonos. (SOLOMONS, 2012) Princípios Básicos da Química Orgânica Classificação de Cadeias Carbônicas: Saturada: Possui apenas ligações simples (tipo σ) entre carbonos; Insaturada: Possui pelo menos uma dupla ou tripla (tipo π) entre carbonos; Normal: Possui apenas carbonos primários e secundários; Ramificada: Possui pelo menos um carbono terciário ou um quaternário; Homogênea: Não possui nenhum átomo diferente de carbono entre dois carbonos; Heterogênea: Possui um heteroátomo - átomo diferente de carbono entre dois carbonos. (SOLOMONS, 2012) Classificação de Cadeias Carbônicas: Princípios Básicos da Química Orgânica (SOLOMONS, 2012) Princípios Básicos da Química Orgânica Classificação de Cadeias Carbônicas: As cadeias cíclicas podem ser aromáticas se tiverem pelo menos um núcleo ou anel aromático; O núcleo aromático é uma cadeia fechada e plana composta de 6 átomos de carbono, em permanente ressonância; Benzeno (SOLOMONS, 2012) Princípios Básicos da Química Orgânica Classificação de Cadeias Carbônicas Aromáticas: Mononucleares: Possui apenas um núcleo aromático; Polinucleares: Possui mais de um núcleo aromático; Núcleos Isolados: Os átomos de carbono dos núcleos aromáticos são distintos; Núcleos Condensados: Os núcleos aromáticos possuem átomos de carbono comum. Benzeno Naftalina Difenilmetano (SOLOMONS, 2012) Princípios Básicos da Química Orgânica Grupos Funcionais: Álcool: Possui um grupo hidroxila (-OH), ligado a um carbono saturado; Éter: Possui o oxigênio como heteroátomo, isto é, entre dois carbonos; Aldeído: Possui o grupo carbonila (-CO), ligado a hidrogênio ; Cetona: Possui o grupo carbonila (-CO), entre dois carbonos; Ácido Carboxílico: Possui o grupo carbonila (-CO), ligado ao grupo hidroxila (OH); Amina: Derivado da amônia (-NH3). (SOLOMONS, 2012) Isomeria Isomeria Plana: A isomeria ocorre quando 2 ou mais compostos – denominados isômeros – possuem a mesma fórmula molecular (mesmo conjunto de átomos) e diferente fórmula estrutural (diferente arranjo entre os átomos); (SOLOMONS, 2012) Isomeria Isomeria Plana: Diferentes compostos que têm a mesma fórmula molecular; Propriedades do Álcool Etílico e do Éter Dimetílico Ponto de Ebulição (°C) Ponto de Fusão (°C) Álcool Etílico C2H6O Éter Dimetílico C2H6O 78,5 -24,9 -117,3 -138 (SOLOMONS, 2012) Isomeria Isomeria Geométrica ou Cis - Trans: Ocorre em compostos alifáticos insaturados e em compostos cíclicos que possuem ligantes diferentes; É um tipo de isomeria espacial, também denominada de estereoisomeria e, portanto, os compostos que apresentam esse tipo de isomeria são chamados de esteroisômeros. (SOLOMONS, 2012) Isomeria Isomeria Geométrica ou Cis - Trans: No isômero cis, os ligantes iguais ficam do mesmo lado do plano da dupla ligação. No isômero trans, os ligantes iguais ficam em lados opostos ao plano da dupla. Trans (SOLOMONS, 2012) Isomeria Isomeria Óptica: Só ocorre com moléculas assimétricas, isto é, moléculas que quando divididas ao meio nunca dão origem a um lado da molécula igual ao outro; A diferença fundamental entre os isômeros ópticos está na capacidade de desviar o plano de vibração de uma luz polarizada para a direita ou para a esquerda. (SOLOMONS, 2012) Isomeria Isomeria Óptica: São enantiômeros (imagens especulares) um do outro; São compostos quirais que, apesar de possuírem propriedades físicas e químicas semelhantes (como pontos de fusão e ebulição), apresentam efeito fisiológico distinto e desviam diferentemente a luz polarizada; (SOLOMONS, 2012) Isomeria Isomeria Óptica: Podem ser separados em dois grupos, os levogiros e os dextrogiros: Levogiros ("l" ou "-") são os isômeros que desviam a luz polarizada para a esquerda Dextrogiros ("d" ou "+") são os isômeros que desviam a luz polarizada para a direita L- e D-isômeros de gliceraldeído (um açucar) e do aminoácido alanina (SOLOMONS, 2012) União de Ensino Superior de Campina Grande Faculdade de Campina Grande – FAC-CG Curso de Fisioterapia Revisão de Química Orgânica Prof. Dra. Narlize Silva Lira Cavalcante