Mecanismos de Reações Químicas
Objetivos
No final desta unidade curricular o estudante deverá compreender e interpretar de processos químicos através duma abordagem mecanística, salvaguardando que não se trata de um corpo inalterável que só precisa de ser estudado uma vez. Mecanismos são descrições baseadas nos melhores resultados disponíveis e são modificados e atualizados quando surgem novos dados. A abordagem mecanística terá de evitar a tendência para a memorização das reações químicas, mas antes tentar compreender os fatores responsáveis pelos resultados observados. Interessa mostrar que a principal vantagem de uma abordagem mecanística reside na possibilidade de, perante a grande quantidade de informação diversificada, permitir que um número reduzido de princípios orientadores consiga explicar e correlacionar resultados experimentais e prever as consequências de determinada alteração nas condições das reacções já conhecidas.
Caracterização geral
Código
10710
Créditos
6.0
Professor responsável
Luísa Maria da Silva Pinto Ferreira
Horas
Semanais - 4
Totais - 56
Idioma de ensino
Português
Pré-requisitos
na
Bibliografia
P. A. Sykes, A Primer to Mechanism in Organic Chemistry, Longman Scientific & Technical: Essex, 1995.
H. Maskill, Mechanisms of Organic Reactions, Oxford Chemistry Primers, 45, ed. S. G. Davies: Oxford Science Pub., Oxford Univ. Press, 1996.
P. A. Sykes, A Guidebook to Mechanism in Organic Chemistry, 6 ed., Longman, 1985.
Método de ensino
A disponibilizar brevemente
Método de avaliação
A disponibilizar brevemente
Conteúdo
Revisão de alguns princípios básicos Estrutura e reatividade. Efeitos termodinâmicos e cinéticos associado a mecanismos reacionais. Reações elementares, mecanismo concertado, complexo ativado, estado de transição, molecularidade, coordenadas de reação, controle cinético e termodinâmico, postulado de Hammond. Estabilidade de intermediários iónicos, grupos de saída, nucleófilos, eletrófilos, bases e ácidos. Características ácido/base. Métodos de investigação de mecanismos: cinéticos e não cinéticos. Intermediários iónicos. Estudo e elaboração de mecanismos reacionais. Mecanismos, efeitos estereoelectrónicos e efeitos isotópicos. Orbitais de fronteira HOMO e LUMO e interações preferenciais em reações iónicas. Conceito de centro macio e duro. Interações preferenciais das orbitais de fronteira na interpretação da reatividade de nucleófilos bidentados. Reacções envolvendo nucleófilos e bases. Reações envolvendo eletrófilos. Reações envolvendo espécies reativas neutras (carbenos e nitrenos, arinos e radicais livres). Rearranjos (pinacol, Favorskii, Baeyer-Villiger, Beckmann) e intermediários contendo átomos de azoto e de oxigénio electrodeficientes. Efeito anomérico. Reações sem intermediários (reações pericíclicas). Mecanismos de reação de sistemas aromáticos. Mecanismos em processos radicalares. Reações de ciclização (regras de Baldwin). Exemplos de moléculas em sistemas biológicos e algumas questões mecanísticas: Aminoácidos, péptidos e proteínas. Alguns exemplos de síntese de aminoácidos. Exemplo de análise de polipéptidos e proteínas. Método de Sanger na determinação do resíduo N-terminal.
Previsão de processos sintéticos de moléculas simples com base em análise mecanística.