Post on 31-Jul-2015
Prof.
VÂŢĂ MIHAI – ALEXANDRU
Biochimie
Biochemeia (gr) - chimia vietii
din cuvântul grec βίος (bios) "viaţă“
şi
cel egiptean kēme, "pământ"
cu ce se ocupă biochimia ?
cu
studiul proceselor biologice care au loc
în organismele vii de la viruşi la organismele superioare
biologia – ştiiţa care
studiază organismele vii
biochimia
• se serveşte de conceptele chimiei,
în special ale chimiei organice şi chimiei fizice
• trateaza structura si functiile
componentelor din care
sunt alcătuite fiinţele vii
Biomoleculele
• moleculele care
intră în componenţa organismelor vii
• alcătuite în majoritate din
carbon (ca şi cele din chimia organică),
hidrogen, oxigen şi azot• se mai întâlnesc, mai rar, fosforul, sulful şi
alte câteva elememte
ALDEHIDE ŞI CETONE
ACIZI CARBOXILICI
ALDEHIDE ŞI CETONE
compuşi care conţin grupa funcţională
C O
substituită cu hidrogen si (sau)
radicali hidrocarbonaţi
C O
120 o
120 o
120 o
atomul de carbon, hibridizat sp2
utilizează cei trei orbitali hibrizi la
angajarea legăturilor
acestea sunt coplanare şi
distanţate la unghiuri de 120o
nomenclatura
denumiri comune
la aldehide,
termenii inferiori se denumesc după
acidul format prin oxidare
CO
OH
H CO
OH
H3C
CO
OH
H2CH3C
acid formic acid acetic
acid propionic
CO
H
H CO
H
H3C
CO
H
H2CH3C
aldehida formica aldehida acetica
aldehida propionica
CO
H
aldehida benzoica
CO
OH
acid benzoic
poziţia substituenţilor pe lanţ se indică
prin literele greceşti , , , , ….
carbonul adiacent grupei carbonil fiind C
aldehida -metil-valerică
CO
H
HCH2C
CH3
H2CH3C
CO
OH
H2CH2CH2CH3C
acid valerianic
pentru cetone, se numesc cei doi radicali legaţi de grupa carbonil, în ordine alfabetică, şi
se adaugă cuvântul "cetonă"
acetofenonă
cetonele aromatice se pot denumi ca fenone.
etil – metil - cetona ciclohexil – fenil - cetonă
O
CH2C CH3H3C
O
CO
CH3
C
O
benzofenonă
nomenclatura sistematică
- se alege lanţul cel mai lung care conţine
grupa carbonil
- se adaugă la numele hidrocarburii
respective sufixul "al" pentru aldehide şi
"onă" pentru cetone
poziţia substituenţilor sau a legăturii duble
se indică cu cifre arabe, grupa carbonil
având prioritate, i se atribuie indicele minim
metanal etanal
CO
H
H CO
H
H3C
2 – etil – 3 – metilpentanal
CO
H
HCHC
C2H5
H2CH3C
CH3 12
3
45
2,4 – dimetilpentan – 3 – onă
CH3HCC
CH3
HCH3C
O
3CH3
CO
R CO
H CO
H3C CO
acil formil acetil benzoil
denumiri radicali
proprietăţi fizice
majoritatea aldehidelor şi cetonelor sunt substanţe
lichide şi solide (formaldehida este un gaz)
termenii inferiori, până la cca. cinci atomi de C,
sunt solubili în apă, datorită formării de legături de
hidrogen şi compuşi de adiţie (hidraţi)
odată cu creşterea ponderii radicalilor hidrocarbonaţi,
solubilitatea în apă scade
unii termeni pot fi utilizaţi şi ca substanţe aromatizante:
aldehida cinamică
(scoarţa arborelui de scorţişoară)
CH C
H
C OH
vanilină
(păstaia de vanilie)
CH O
HO
OCH3
carvona
CH3
O
H2C CH3
mentă
CC
H
O
acid protic acid Lewis
atac nucleofil
baza Lewis
atac electrof il
reacţii ale grupei carbonil
- adiţie la grupa carbonil
- oxidar
- reducere
- polimerizare
reacţii care implică C
- tautomeria ceto-enolică
- halogenarea
- adiţia aldolică
- alchilarea
reacţia de adiţie ionică la grupa carbonil
în reacţiile caracteristice ale grupei carbonil
deficitul de electroni de la atomul de carbon
favorizează accesul agentului nucleofil
şi astfel
reacţia tipică este adiţia nucleofilă:
schema globală de adiţie la grupa carbonil
reacţiile de acest tip au două caracteristici de bază:
- sunt catalizate de acizi şi baze
- decurg reversibil
adiţia de alcooli
- formare de semiacetalialdehidele reacţionează cu alcoolii, în prezenţa HCl gazos, şi
generează, mai întâi, un semiacetal.
semiacetalul este un eter-alcool geminal
aceste reacţii sunt guvernate de echilibre, care, obişnuit,
favorizează compusul carbonilic iniţial
R CO
H+ R1 OH
H+
OH-
R C O
OH
H
R1
semiacetal
R CO
O
H
ACIZI CARBOXILICI
CO
O
H
grupa carboxil
Clasificare
• după numărul grupelor carboxil acizi mono-, di- şi policarboxilici
• după natura restului hidrocarbonat acizi alifatici
saturaţi
nesaturaţi
aromatici
Nomenclatură
conform I.U.P.A.C.,
denumirea acizilor carboxilici se face
prin adăugarea sufixului oic la
numele hidrocarburii cu acelaşi număr
de atomi de carbon
sau
considerând acizii ca derivaţi ai hidrocarburilor,
în care un atom de hidrogen a fost substituit cu
grupa carboxil
acid metanoic
acid etanoic
acid propanoic
H CO
O
H
H3C CO
O
H
H2C CO
O
HH3C
sau,
H3C COH
O
H2C COH
OH3C
acid metancarboxilic
acid etancarboxilic
se pot utiliza şi unele denumiri empirice, uzuale,
corelate cu provenienţa lor
H COH
O
H3C COH
O
H2C COH
OH2CH3C
H2C COH
OH2CH2CH2CH3C
acid formicprodus de furnici
acid acetic
în otet
acid butiricîn unt
acid capronic
în grãsimea de caprã
poziţia substituenţilor pe catena hidrocarbonată
se poate indica cu
• cifre
atomul de carbon al grupei carboxil este C1
• litere greceşti,
C fiind atomul de carbon legat
direct la grupa carboxil
HC COH
OH3C
OH
123
acid
acid
acid
2 - hidroxipropanoic
hidroxipropionic
lactic
acid 2,6 - diaminohexanoic
acid , - diaminocapronic
HC COH
OH2CH2CH2CH2C
123
NH2NH2
456
Proprietăţi chimice
reacţii la legătura dintre oxigen şi hidrogen
R CO
O
H
disocierea
R CO
O
HR C
O
O+_ H
+
anion carboxilat
• substituţia nucleofilă a grupei -OH
R CO
O
H
Nu
:
- esterif icarea
- obtinerea halogenurilor acide
+
_
R CO
O
H
R1 OH
:
ester
R CO
O
R1
X = F, Cl, Br, I
_
R CO
O
H
halogenura acida
R CX
O
X
ESTERI
HALOGENURI ACIDE
DERIVAŢI FUNCŢIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI
compuşi în care
grupa –OH a fost înlocuită printr-o
altă grupare
H3C CO
O
C2H5
CO
Br
acetat de etil
bromura de benzoil
ANHIDRIDE
anhidrida acetica
H3C CO
O
CH3C
O
AMIDE PRIMARE CO
NH2
benzamida
Caracteristic tuturor derivaţilor funcţionali
ai acizilor carboxilici
este faptul că, prin hidroliză,
se transformă în acizii corespunzători
• derivaţii funcţionali posedă
reactivităţi chimice diferite
reactivitatea chimică scade în ordinea: