Em química orgânica, grupo funcional se define como uma estrutura molecular que confere às substâncias comportamentos químicos semelhantes. O conjunto de compostos que apresentam o mesmo grupo funcional é denominado Função Orgânica.
As principais Funções orgânicas são: cetonas, aldeídos, ácidos carboxílicos, alcoóis, fenóis, ésteres, éteres, amidas, haletos."
"Os compostos que possuem átomos de O, N ou elementos da família dos Halogênios (Cl, Br, F, I), ligados diretamente à cadeia carbônica, passam a ser classificados como: Funções orgânicas contendo Oxigênio, Nitrogênio ou Haletos."
As funções orgânicas são grupos de compostos químicos que têm propriedades químicas e reações semelhantes devido à presença de grupos funcionais específicos. Esses grupos funcionais são átomos ou grupos de átomos que conferem às moléculas suas propriedades químicas únicas.
Algumas das funções orgânicas mais comuns incluem hidrocarbonetos, compostos que contêm apenas átomos de carbono e hidrogênio, como alcanos, alcenos e alcinos; álcoois, que contêm o grupo hidroxila (-OH); aldeídos, que contêm o grupo carbonila (-CHO); cetonas, que contêm o grupo carbonila (-CO-); ácidos carboxílicos, que contêm o grupo carboxila (-COOH); ésteres, que contêm o grupo éster (-COO-); aminas, que contêm o grupo amina (-NH2); e amidas, que contêm o grupo amida (-CONH-).
Cada uma dessas funções orgânicas tem propriedades físicas e químicas únicas que as tornam úteis em diferentes aplicações, como na produção de medicamentos, polímeros, plásticos, alimentos, combustíveis, detergentes e muitos outros produtos químicos.
2. Funções Oxigenadas
As funções oxigenadas são compostos orgânicos que contêm oxigênio em sua estrutura molecular. Os compostos que pertencem a essa função são formados por oxigênio, sendo os Aldeídos, as Cetonas, os Ácidos carboxílicos, os Ésteres, os Éteres, os Fenóis e os Álcoois.
a)Álcoois
Os álcoois são formados por hidroxilas (-OH) ligadas a carbonos que realizam apenas ligações simples. Os álcoois podem ser primários, secundários ou terciários.
Primários quando ligados a apenas um átomo de carbono
Secundários quando ligados a dois átomos de carbono
Terciários quando ligados a três átomos de carbono.
A nomenclatura dos álcoois segue um conjunto de regras sistemáticas que dependem do número de grupos hidroxila na molécula. Em geral, a nomenclatura é baseada na cadeia principal de carbono, na posição do grupo hidroxila e no número de átomos de carbono na molécula.
Por exemplo, o metanol (CH3OH) é um álcool de um carbono, enquanto o etanol (C2H5OH) é um álcool de dois carbonos. O propanol (C3H7OH) é um álcool de três carbonos e assim por diante.
Para nomear um álcool, primeiro identifique a cadeia principal de carbono e nomeie-a de acordo com o número de átomos de carbono na cadeia. Em seguida, identifique a posição do grupo hidroxila e adicione o sufixo "-ol" ao nome da cadeia principal. Se houver mais de uma hidroxila na molécula, use os prefixos di-, tri-, tetra-, etc., para indicar o número de hidroxilas.
Alguns exemplos de álcoois comuns são:
Metanol (CH3OH)
Etanol (C2H5OH)
Propanol (C3H7OH)
Butanol (C4H9OH)
Glicerol (C3H8O3)
Etilenoglicol (C2H6O2)
Propilenoglicol (C3H8O2)
Álcool benzílico (C7H8O)
b)Ésteres
Os ésteres são compostos orgânicos semelhantes aos ácidos carboxílicos, diferindo apenas pela substituição do hidrogênio dos ácidos carboxílicos por um radical carbônico. Esses compostos apresentam baixa solubilidade em água, mas são solúveis em álcool, éter e clorofórmio.
Os ésteres são usados como flavorizantes em vários produtos, como doces, sucos e xaropes, para dar sabor e aroma. A nomenclatura dos ésteres segue um padrão, em que o prefixo indica o número de carbonos da cadeia ligada ao grupo éster, o intermédio indica o tipo de ligação química e o sufixo "-oato" é acrescentado, seguido pelo nome do grupo alquila ou arila, como em "metil butirato".
Alguns exemplos de ésteres comuns incluem:
Metil acetato (CH3COOCH3)
Etil acetato (CH3COOCH2CH3)
Propil butirato (CH3CH2CH2COOCH2CH2CH3)
Octil salicilato (C6H4(OH)COO(C8H17))
Acetato de benzila (C6H5CH2OCOCH3)
Metil salicilato (C6H4(OH)COOCH3)
Cada um desses ésteres tem propriedades físicas e químicas únicas que os tornam úteis em diferentes aplicações. Por exemplo, o etil acetato é usado como solvente para tintas e vernizes, enquanto o propil butirato é usado como flavorizante em alimentos e bebidas. O metil salicilato é um composto aromático com propriedades anti-inflamatórias e analgésicas, sendo usado em medicamentos tópicos para dores musculares e articulares.
c) Cetonas
As cetonas são compostos orgânicos que apresentam um grupo carbonila (-C=O) localizado no meio da molécula. Esses compostos podem ser simétricos, quando os radicais ligados à carbonila são idênticos, ou assimétricos, quando os radicais são diferentes.
As cetonas são classificadas de acordo com o número de grupos carbonila na molécula, sendo monocetonas quando possuem apenas um grupo carbonila e policetonas quando possuem dois ou mais grupos.
As cetonas têm diversas aplicações industriais, sendo usadas como solventes em tintas, vernizes e produtos químicos. Elas também são usadas como removedores de esmalte de unhas.
A nomenclatura das cetonas segue as regras estabelecidas pela IUPAC, que utiliza o sufixo "-ona" para indicar a presença do grupo funcional na molécula. Esse sufixo é adicionado ao nome da cadeia principal, indicando a posição da carbonila pelo menor número possível.
Alguns exemplos de cetonas incluem:
Propanona (acetona): CH3COCH3
Butanona (metil etil cetona): CH3COCH2CH3
Cicloexanona: C6H10O
Acetofenona: C8H8O
Diacetona álcool: CH3COCH2COCH3
d) Aldeídos
Os aldeídos são compostos orgânicos que possuem a carbonila (-C=O) em uma das extremidades da molécula, seja em uma estrutura alifática ou aromática. Esses compostos estão presentes em diversos produtos de uso cotidiano, como desinfetantes, medicamentos, resinas, plastificantes e perfumes.
Alguns exemplos de aldeídos comuns são o metanal (formaldeído), o etanal (acetaldeído), o propanal (propionaldeído), o butanal (butiraldeído), o pentanal (valeraldeído), o fenil-metanal (benzaldeído) e a vanilina.
A nomenclatura dos aldeídos segue as regras estabelecidas pela IUPAC, que utiliza o sufixo "-al" para indicar a presença do grupo funcional aldeído na molécula. Esse sufixo é adicionado ao nome do hidrocarboneto que constitui a cadeia principal, sendo que a posição do grupo funcional é indicada pelo menor número possível.
Em resumo, os aldeídos são compostos orgânicos que possuem o grupo funcional carbonila em uma das extremidades da molécula e estão presentes em diversos produtos de uso cotidiano. A nomenclatura dos aldeídos segue as regras estabelecidas pela IUPAC e utiliza o sufixo "-al" para indicar a função orgânica.
e) fenóis
Os fenóis são compostos orgânicos que contêm carbono e hidrogênio ligados a um ou mais grupos hidroxila (-OH). Esses compostos têm solubilidade em álcool e éter, e muitos deles são corrosivos e tóxicos. Eles são classificados de acordo com o número de grupos hidroxila presentes em sua estrutura, sendo monofenóis, difenóis e trifenóis.
Os fenóis têm várias aplicações industriais, sendo usados na fabricação de explosivos, bactericidas, fungicidas e produtos de limpeza, como a creolina. Eles também são usados na produção de plásticos, resinas, adesivos e na indústria de corantes.
Em resumo, os fenóis são compostos orgânicos que contêm grupos hidroxila em sua estrutura e são classificados de acordo com o número de hidroxilas presentes. Eles são usados em diversas aplicações industriais, incluindo a fabricação de explosivos, produtos de limpeza e plásticos.
f) Éteres
Os éteres são compostos orgânicos inflamáveis que apresentam um oxigênio ligando duas cadeias de carbono. Eles podem existir nos estados líquido, sólido ou gasoso e têm um odor característico forte.
Os éteres podem ser classificados como simétricos, quando os radicais nas duas extremidades são idênticos, ou assimétricos, quando são diferentes.
Os éteres são frequentemente usados como solventes em diversas aplicações industriais.
A nomenclatura dos éteres segue as mesmas regras usadas para outros compostos orgânicos. O prefixo indica o número de átomos de carbono em cada cadeia, enquanto o sufixo -oxi é adicionado ao nome da cadeia com menos carbonos. Já o sufixo -ano é acrescentado à cadeia com mais carbonos.
Alguns exemplos de éteres incluem:
Metoximetano (éter dimetílico) - usado como solvente em produtos químicos e medicamentos;
Etóxietano (éter etílico) - usado como solvente em produtos químicos e na produção de medicamentos;
Fenoxietanol - usado como solvente em produtos químicos e cosméticos;
Anisol - usado como solvente em produtos químicos e na produção de fragrâncias;
Tetraidrofurano - usado como solvente em produtos químicos e na produção de polímeros.
g) Ácidos Carboxílicos
Os ácidos carboxílicos são compostos orgânicos formados por um grupo carboxila (-COOH) e são caracterizados por serem ácidos fracos e terem um odor desagradável. Esses ácidos são encontrados em diversos compostos naturais, incluindo o ácido etanoico presente no vinagre, o ácido ascórbico encontrado em frutas e o ácido butírico presente na transpiração.
Os ácidos carboxílicos podem ser classificados como alifáticos ou aromáticos, dependendo da sua estrutura. Eles também são classificados de acordo com o número de grupos carboxila presentes em sua estrutura, sendo monocarboxílicos, dicarboxílicos e tricarboxílicos.
A nomenclatura dos ácidos carboxílicos segue as regras da IUPAC, onde o sufixo -oico é adicionado ao nome da cadeia principal do composto, indicando a presença da função orgânica dos ácidos carboxílicos.
Alguns exemplos de ácidos carboxílicos incluem:
Ácido acético (ácido etanoico) - presente no vinagre e usado como conservante em alimentos;
Ácido cítrico - encontrado em frutas cítricas e usado como aditivo alimentar;
Ácido fólico - um nutriente essencial para a saúde humana e encontrado em vegetais de folhas verdes;
Ácido salicílico - usado na produção de medicamentos e cosméticos;
Ácido benzoico - usado como conservante em alimentos e na produção de fragrâncias.
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