01/10/11

QUÍMICA ORGÂNICA - BIOLOGIA

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Essa parte da química, além de estudar a estrutura, propriedades, composição, reações e síntese de compostos orgânicos que, por definição, contenham carbono, pode também conter outros elementos como o oxigênio e o hidrogênio. Muitos deles contêm nitrogênio, halogênios e, mais raramente, fósforo e enxofre.

A facilidade com que os átomos de carbono formam ligações covalentes (simples, duplas ou triplas) com outros átomos de carbono ou com átomos de outros elementos explica o número e a variedade de compostos orgânicos existentes. Os compostos orgânicos podem ser agrupados e classificados de acordo com a presença de determinados grupos de átomos nas sua moléculas (os grupos funcionais), grupos esses que são responsáveis pelo comportamento químico dessas famílias de compostos orgânicos. Qualquer composto orgânico é constituído por uma cadeia carbonada não reativa, “o esqueleto” e por uma parte reativa, o grupo funcional.

A química orgânica estuda das substâncias que constituem a matéria viva e dos compostos resultantes das suas transformações, ou resumidamente, é um ramo da química que estuda os compostos de carbono.

Pensava-se, a princípio, que a síntese de substâncias orgânicas só era possível com a interferência de organismos vivos (animais, vegetais, bactérias, etc.), teoria proposta em 1807 por Jöns Jacob Berzelius. Ela baseava-se na idéia de que os compostos orgânicos precisavam de uma força maior (a vida) para serem sintetizados, esta teoria ficou conhecida com “Teoria da Força Vital”. Nesse mesmo século, Lavoisier percebeu que todos os compostos organicos descobertos até então, continham um átomo de carbono (mas nem todo composto com carbono é orgânico).

Porém em 1828, Friedrich Wöhler conseguiu criar uréia em laboratório, somente aquecendo o cianato de amônio (CH4CNO):

CH4CNO —–> (NH2)2CO

A partir dessa descoberta de Wöhler, muitos outros materiais orgânicos foram sendo criados em laboratório, derrubando definitivamente com a Teoria da Força Vital, e com isso, a designação “orgânico” perdeu o sentido. Hoje em dia, prefere-se a designação de compostos de carbono à compostos orgânicos, visto que este elemento é comum a todos eles e é, em parte, responsável pelas suas propriedades. Contudo, como foi dito anteriormente, nem todos os compostos que possuem o elemento carbono são incluídos no grupo dos compostos de carbono/compostos orgânicos.

A importância do Carbono

A sua importância reside no facto de se ligar, não só a outros átomos de carbono, formando cadeias enormes, mas também a quase todos os outros elementos, metálicos e não metálicos.

A química orgânica, por sua vez, divide-se numa grande variedade de ramos especializados:

Análise orgânica: detecção de produtos naturais, presentes por vezes em quantidades ínfimas, como por exemplo o taxol.

Síntese orgânica: imitar a natureza e produzir quantidades úteis de produtos naturais raros, assim como de compostos de interesse puramente académico.

Mecanismos de reações: permite descobrir novas reações, novas sínteses e degradações, relacionar a estrutura com a reatividade dos compostos orgânicos.

A grande maioria dos compostos orgânicos deriva do petróleo. ("O petróleo é demasiado valioso para ser queimado." Carlos Corrêa)

Os compostos orgânicos, constituídos fundamentalmente por um esqueleto de carbono, contêm também outros elementos.

Química Orgânica - Biologia

Os diferentes compostos orgânicos apresentam similaridades que tornam possível agrupá-los em famílias. A cada família corresponde um grupo característico de átomos (antigamente designados grupos funcionais) que é em grande parte responsável pelo comportamento característico desses compostos.

Os compostos orgânicos podem assim ser considerados derivados dos hidrocarbonetos por substituição de átomos de hidrogénio por outros átomos ou grupos de átomos. Por exemplo, os compostos com o grupo carboxilo são ácidos, sofrem protólise, reagem com bases formando sais, com halogenetos de fósforo formando halogenetos de acilo, etc.

Uma série homóloga é um grupo de compostos que diferem entre si pela adição sucessiva de -CH2-. As propriedades químicas dos constituintes de uma série homóloga varia suavemente ao longo da série, à medida que a cadeia aumenta.


Também as propriedades físicas mudam ao longo de uma série homóloga (veja a imagem acima).

Existem dois tipos principais de hidrocarbonetos:

Hidrocarbonetos aromáticos: são derivados do benzeno.

Hidrocarbonetos alifáticos são os restantes: podem ser saturados (alcanos ou parafinas) , insaturados (alcenos, ou olefinas; e alcinos ou acetilénicos), cíclicos, ou acíclicos (lineares ou ramificados).

Os hidrocarbonetos cíclicos, podem ser policíclicos: bicíclicos, tricíclicos, etc:


Compostos cíclicos com um único carbono comum também se chamam espiranos:


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