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94 Coleção Estudo Nomenclatura usual A nomenclatura usual para monoálcoois inicia-se com a palavra álcool seguida do nome do radical ligado à hidroxila com a terminação -ico. Exemplos: álcool metílico álcool isopropílico álcool benzílico H3C OH H3C CH CH3 OH H2C OH Propriedades físicas e químicas dos álcoois O grupo hidroxila é bastante polar e as moléculas dos álcoois são capazes de realizar ligações de hidrogênio. Por esse motivo, os álcoois possuem pontos de fusão e de ebulição muito maiores que os dos hidrocarbonetos homólogos. Os álcoois de cadeia carbônica curta apresentam solubilidade expressiva em água. Os compostos pertencentes à função álcool são ácidos de Brönsted-Lowry tão fracos que não manifestam tal acidez em soluções aquosas, na maioria das vezes. Outras propriedades químicas dos álcoois serão discutidas posteriormente. Aplicações dos álcoois A importância industrial dos álcoois é bastante vasta quando comparada com a dos demais compostos oxigenados. Os álcoois são utilizados como matéria-prima para obtenção de outros compostos, como fármacos e ésteres, solventes (de tintas e vernizes, etc.), em perfumaria, em bebidas alcoólicas, como combustíveis, em produtos de limpeza, como aditivos em alimentos, etc. FENÓIS Compostos que possuem como grupo funcional a hidroxila (—OH) ligada diretamente a um carbono de um anel aromático. Os fenóis podem ser considerados compostos derivados dos hidrocarbonetos aromáticos pela substituição de um ou mais hidrogênios por grupamentos hidroxila. O caráter ácido dos fenóis é menos acentuado do que o dos ácidos carboxílicos, porém maior que o dos álcoois. Nomenclatura usual e IUPAC O fenol mais simples é o hidroxibenzeno, que pode ser chamado, simplesmente, de fenol. hidroxibenzeno ou fenol OH Muitos outros fenóis podem ser nomeados usando-se a palavra fenol como nome base, precedido pelos nomes dos substituintes. 2-metilfenol, o-metilfenol ou o-cresol 3-etilfenol ou m-etilfenol 2-isopropil-5-metilfenol ou timol OH C2H5 H3C 1 2 3 4 6 5 CH3 OH 3 2 1 6 4 5 CH(CH3)2 OH 3 2 1 6 4 5 No caso de polifenóis, podemos utilizar um sistema de nomenclatura muito semelhante ao dos álcoois, ou então o prefixo hidroxi-. benzeno-1,2-diol, o-di-hidroxibenzeno ou catecol benzeno-1,2,4-triol ou 1,2,4-tri-hidroxibenzeno OH OH 3 2 1 6 4 5 OHHO HO 4 5 6 1 3 2 Propriedades físicas e químicas dos fenóis Os fenóis apresentam propriedades físicas comuns, como ponto de fusão, ponto de ebulição, densidade e solubilidade, parecidas com as de álcoois correspondentes. Por exemplo, o fenol comum é pouco solúvel em água, como seria de se esperar também para um monoálcool com seis carbonos. Os fenóis são ácidos de Brönsted-Lowry e se ionizam em solução aquosa, originando soluções ligeiramente ácidas, já que são ácidos fracos. + H2O + H3O + ácido base base conjugada ácido conjugado OH � O– Frente D Módulo 07 Q U ÍM IC A 95Editora Bernoulli Um fenol é capaz de reagir com bases inorgânicas fortes, como o NaOH, originando sal e água. No entanto, os fenóis não reagem com solução de bicarbonato de sódio, como fazem outros ácidos. + NaOH + H2O H2O fenol fenolato de sódio (sal) OH O–Na+ + NaHCO3 H2O não reage OH Aplicações dos fenóis Os fenóis são compostos que possuem uma gama enorme de aplicações. Entre as mais importantes, podemos citar a fabricação de resinas, de corantes e de explosivos. Devido à propriedade de coagularem as proteínas das bactérias, são utilizados também como antissépticos (poderosos bactericidas). ÉTERES São compostos que possuem o oxigênio ligado a dois carbonos da cadeia (—O—; oxi) como grupamento funcional. Os éteres podem ser considerados compostos derivados dos hidrocarbonetos pela substituição de um ou mais átomos de hidrogênio por radicais do tipo —OR ou —OAr (R = radical alifático e Ar = radical benzênico). Nomenclatura IUPAC A nomenclatura de um éter inicia-se a partir do nome do radical (cadeia de menor número de carbonos) com a terminação oxi, adicionando-se o nome do hidrocarboneto de origem (cadeia de maior número de carbonos). Exemplos: etoxietano metoxibenzeno ou anisol metoxietano H3C CH2 O CH2 CH3 CH3O O Nomenclatura usual Inicia-se com a palavra éter, seguida dos nomes dos radicais (em ordem de complexidade), colocando-se no radical mais complexo a terminação -ílico. Exemplos: éter (di)metílico éter (di)fenílico O H3C O CH3 H3C O CH2CH2CH3 éter metilpropílico Propriedades físicas e químicas dos éteres Os éteres, apesar de serem compostos oxigenados, possuem propriedades físicas mais parecidas com as dos hidrocarbonetos do que com as dos álcoois e as dos fenóis. No caso dos éteres, as ligações intermoleculares podem ser as interações dipolo-dipolo ou então as interações dipolo instantâneo-dipolo induzido; não há possibilidade de formação de ligações de hidrogênio entre moléculas de éteres. Aplicações dos éteres A utilização industrial dos éteres é muito vasta, sendo utilizados na fabricação da seda artificial e do celuloide; em perfumaria; em medicina, como anestésicos e no preparo de medicamentos; e como solventes de óleos, gorduras e resinas. Epóxidos Os epóxidos são éteres cíclicos com anéis de três membros. Na nomenclatura IUPAC, os epóxidos são chamados oxiranos. O epóxido mais simples recebe o nome de óxido de etileno ou, simplesmente, oxirano. oxirano ou óxido de etileno C C H H H H O O método mais comum para a síntese de um epóxido é a reação de um alceno com um perácido orgânico. alceno ácido percarboxílico epóxido ácido carboxílico R C O O O O H+ R C O O H+ Nessa reação, o ácido percarboxílico transfere o oxigênio para o alceno. O óxido de etileno é muito importante na obtenção de polímeros solúveis em água (poliéteres). Álcoois, fenóis e éteres 96 Coleção Estudo Éteres de coroa Compostos chamados de éteres de coroa podem transportar compostos iônicos para a fase orgânica. Éteres de coroa são chamados x-coroa-y, no qual x é o número total de átomos no anel, e y é o número de átomos de oxigênio. Um exemplo é o 18-coroa-6. K+ K+ O O O O O O O O O O O O O relacionamento entre os éteres de coroa e os íons que eles transportam é chamado relacionamento hospedeiro-hóspede. No caso considerado, o 18-coroa-6 age como hospedeiro, e o cátion K+ coordenado é o hóspede. EXERCÍCIOS DE FIXAÇÃO 01. (PUC Minas) No nosso organismo, a falta de vitamina C, de fórmula HO OH HCOH CH2OH O contida em frutas cítricas, limão, tomate, pimentão verde, causa a anomalia escorbuto. Na estrutura, o número de grupos que caracterizam a função álcool é A) 1. B) 2. C) 3. D) 4. E) 5. 02. (EFOA-MG) De acordo com a IUPAC, o nome do composto de fórmula CH3 CH2 CH2 CH OH CH3 CH2 CH3CH é A) 5-etil-2-hexanol. B) 3-metil-6-heptanol. C) 2-etil-2-hexanol. D) 2-metil-5-heptanol. E) 5-metil-2-heptanol. 03. (Unimontes-MG) A polifenoloxidase (PFO) é uma enzima encontrada nos tecidos do abacate, da pera, da maçã, etc. e é responsável pelo aparecimento da cor escura quando esses alimentos são cortados e expostos ao oxigênio atmosférico. O substrato dessa enzima é qualquer composto fenólico, e a equação a seguir representa a reação ocorrida sob a ação da PFO na presença de O2 e um possível substrato. PFO O2 fenol quinona (castanho-escuro) OH O O Dados os seguintes compostos: CHO OCH3 HO CH2HO CH NH2 COOH OH CH2OH OH CH3 Das estruturas anteriores, o número de substâncias que NÃO são utilizadas como substrato da enzima é A) 1. B) 3. C) 2. D) 4. 04. (UNIRIO-RJ) O pau-brasil ocupou o centro da história brasileira durante todo o primeiro século da colonização. Essa árvore, abundante na época da chegada dos portugueses e hoje quase extinta, só é encontrada em jardins botânicos, como o do Rio de Janeiro, e em parques nacionais, plantada vezpor outra em cerimônias patrióticas. Coube a Robert Robinson, prêmio Nobel de Química de 1947, o privilégio de chegar à estrutura química da brasilina, substância responsável pela cor vermelha do pau-brasil. Disponível em: <http://www.sbq.org.br>. HO OH OH HO O Frente D Módulo 07