Tatuagem - Grupo éster

Grupo epóxido

Um epóxido é um grupo funcional derivado do grupo éter. De facto, trata-se de um éter cíclico, sendo que esse anel tem que ter 3 vértices (2 carbonos e 1 oxigénio). A estrutura cíclica formada apresenta-se como um triângulo equilátero e possui uma elevada rigidez e tensão estrutural.

Na bioquímica os epóxidos surgem como elementos importantes em diversos processos metabólicos, sendo de destacar a síntese do colesterol.

Grupo tioéster

O grupo tioéster, como o próprio nome indica, é caracterizado por ser um derivado do grupo éster, em que o oxigénio que está ligado por uma ligação simples ao carbono é substituído por um átomo de enxofre. A sua fórmula química é COSR. Os tioésteres são obtidos quando um ácido carboxílico reage com um tiol.

Os tioésteres são muito importantes na bioquímica, muito como consequência do facto de a molécula de coenzima A (CoA) apresentar um grupo tiol livre, que reage com grupos carboxílicos para formar tioésteres. O exemplo mais conhecido é o da molécula de acetil-CoA.

Pensa-se que os tioésteres possam ter sido precursores da vida, tal como defendido por de Duve em “Thioester World”:

It is revealing that thioesters are obligatory intermediates in several key processes in which ATP is either used or regenerated. Thioesters are involved in the synthesis of all esters, including those found in complex lipids. They also participate in the synthesis of a number of other cellular components, including peptides, fatty acids, sterols, terpenes, porphyrins, and others. In addition, thioesters are formed as key intermediates in several particularly ancient processes that result in the assembly of ATP. In both these instances, the thioester is closer than ATP to the process that uses or yields energy. In other words, thioesters could have actually played the role of ATP in a "thioester world" initially devoid of ATP. Eventually, [these] thioesters could have served to usher in ATP through its ability to support the formation of bonds between phosphate groups.

Já agora, e a título de curiosidade, se no grupo éster o oxigénio substituído pelo enxofre for o da ligação dupla, o grupo funcional resultante designa-se por tionoéster.

Vídeo sobre grupo funcionais (4)

Grupo tiol

O grupo tiol, ou grupo sulfidrilo, ou grupo mercaptano, diz respeito ao grupo funcional –SH. O prefixo “tio” neste e nos restantes grupos funcionais significa que possui um átomo de enxofre em vez de um oxigénio (por exemplo, existem também os grupos tioéster e tioéter…). Neste caso, a terminação “ol”, diz-nos o que na realidade este grupo é, um grupo derivado de um álcool. Ou seja, em vez do grupo hidroxilo –OH, na realidade temos um enxofre em vez de um oxigénio. Uma diferença muito importante em relação aos grupos hidroxilo prende-se com o facto de os grupos tiol apresentarem um comportamento de ácido fraco.

Uma vez que possui enxofre na sua composição, a presença do grupo tiol confere frequentemente às moléculas um odor desagradável.

Grupo éter

O grupo funcional éter é caracterizado pela presença de um oxigénio partilhado por dois carbonos (podem ser grupos alquilo ou arilo). É, portanto, um grupo funcional que aparece numa posição interna nas moléculas. A sua fórmula geral é C1-O-C2. 

 O ângulo da ligação C-O-C apresenta uma amplitude de cerca de 104,5º, com uma distância de ligação de 140pm. O grupo éter é um grupo funcional polar, pois como o ângulo de ligação C-O-C não é de 180º, os dipolos da molécula não se anulam. Apesar de não poder funcionar como um dador de H nas ligações de hidrogénio, pode funcionar como um aceitador do mesmo.

Na bioquímica, os grupos éter estão presentes, por exemplo, nas ligações O-glicosídicas.

Grupo amida

O grupo amida é originado quando um grupo carboxílico reage com um grupo amina. É caracterizado pela presença de um carbono ligado a um oxigénio através de uma ligação dupla e a um azoto através de uma ligação simples.

Na realidade, apesar de essa ser a representação mais comum, o grupo amida exibe uma deslocalização electrónica que envolve os átomos de oxigénio, carbono e azoto. Ou seja, a ligação entre o carbono e o oxigénio é parcialmente dupla, o mesmo se verificando para a ligação entre o cabono e o azoto. Isso faz com que o grupo amida apresente uma conformação rígida, onde os 3 átomos referidos definem um plano.

O grupo amida pode estar localizado na extremidade de uma molécula, sendo que nesse caso o azoto se encontra ligado a 2 hidrogénios, ou então pode estar numa posição interna, fazendo com que o azoto esteja ligado a um hidrogénio e a um segundo carbono, ou a 2 carbonos diferentes.

Apesar de possuir azoto, o grupo amida não possui um comportamento alcalino significativo.
Na bioquímica o grupo amida surge em lugar de destaque porque é o grupo funcional existente nas ligações peptídicas.

Os grupos amida podem ser identificados por espectroscopia de infravermelhos (apresentam uma banda VCO a cerca de 1650 cm−1).

Grupo éster

O grupo éster é caracterizado por ser um grupo funcional interno, ou seja, não surge nas extremidades das moléculas. Apresenta dois átomos de oxigénio ligados ao mesmo carbono, um através de uma ligação dupla e outro através de uma ligação simples (R1-COO-R2). É um grupo polar neutro, ou seja, não apresenta propriedades ácidas ou básicas. Pode estabelecer ligações de hidrogénio, funcionando como um aceitador de H.

É formado através da reação de um grupo carboxílico com um grupo hidroxilo. De uma forma simples, surgem quando o hidrogénio do grupo hidroxilo é substituído por uma porção orgânica.

Podem ser identificados por espectroscopia de infravermelhos (apresentam uma banda entre 1730-1750 cm-1).

Vídeo sobre grupos funcionais (3)

Grupo amina

O grupo amina é caracterizado pela presença de um átomo de azoto com um par de electrões não ligantes. É derivado do amoníaco, onde um ou mais hidrogénios foram substituídos por outros átomos.

As aminas podem ser divididas em primárias, secundárias e terciárias. As primárias são aquelas em que apenas um dos 3 átomos de hidrogénio do amoníaco foi substituído por uma cadeia alquilo. As aminas secundárias apresentam duas cadeias alquilo e as terciárias três. As aminas secundárias e terciárias podem apresentar-se na forma linear ou na forma cíclica.

As aminas podem ser designadas de diferentes formas. Normalmente, utiliza-se o prefixo amino- (“aminoácido”, por exemplo) ou o sufixo –amina (“glucosamina”, por exemplo). Quando há uma substituição no grupo amina, utiliza-se o prefixo N- para designar esse substituinte.

As aminas podem estabelecer pontes de hidrogénio, pois possuem um átomo de H ligado a um átomo muito electronegativo (N, neste caso).

As aminas comportam-se como bases fracas, podendo captar um H⁺, devido à existência do par de electrões não ligantes no átomo de azoto. São o grupo funcional alcalino mais relevante na bioquímica.

Jogo sobre grupos funcionais (3)

Mais um quiz sobre grupos funcionais... :)

http://www.funtrivia.com/playquiz/quiz30262422a5408.html

Vídeo sobre grupos funcionais (2)

Grupo carboxílico

O grupo carboxílico é composto por 2 átomos de oxigénio ligados a um carbono, um através de uma ligação dupla e outro através de uma ligação simples. Este último está também ligado covalentemente a um átomo de hidrogénio (R-COOH). De uma forma simples, pode ser visto como um grupo funcional composto por um grupo carbonilo e um grupo hidroxilo.

O grupo carboxílico é o principal grupo acídico da química orgânica, podendo portanto perder um H⁺, originando um grupo carboxilato aniónico (R-COO^-). Os iões carboxilato são estabilizados por ressonância electrónica, o que faz com o grupo carboxílico possa apresentar um comportamento acídico significativo. Os grupos carboxílicos são extremamente polares, podendo funcionar como dadores e aceitadores de H nas ligações de hidrogénio.

Na bioquímica, os grupos carboxílicos são por vezes removidos das biomoléculas, nas chamadas reacções de descarboxilação (são libertados sob a forma de CO₂).

A presença de grupos carboxílicos nas moléculas pode ser detetada por espectroscopia de infravermelhos, apresentando uma vibração característica entre os 1680 e 1725 cm^-1. Alternativamente, pode também ser identificado por ressonância magnética nuclear, aparecendo na região dos 10-13 ppm.

Jogo sobre grupos funcionais (2)

Mais um jogo sobre grupos funcionais... :)
http://firstyear.chem.usyd.edu.au/games/flashcard.shtml?select=functional_groups

Música sobre grupos funcionais

Grupo hidroxilo

O grupo hidroxilo é um grupo funcional caracterizado pela presença de um átomo de oxigénio ligado covalentemente a um átomo de hidrogénio (R-OH). É também chamado de grupo álcool, sendo que as moléculas que o contêm terminam com o sufixo “ol”. Na bioquímica, é um grupo particularmente importante porque funciona quer como dador quer como aceitador de H nas ligações de hidrogénio. Portanto, a sua presença nas biomoléculas aumenta o carácter hidrofílico e a hidrossolubilidade das mesmas.

É um grupo polar não carregado. No entanto, nalguns contextos bioquímicos pode funcionar como um ácido fraco, perdendo um H⁺. Este comportamento é particularmente importante no caso dos grupos hidroxilo fenólicos, ou seja, nos grupos hidroxilo ligados a anéis benzénicos. Como principal exemplo desta situação temos o aminoácido tirosina, que nalgumas proteínas pode apresentar um carácter ácido.

Jogo sobre grupos funcionais

Aqui fica o link para um jogo sobre grupos funcionais.

http://www.chemistry-drills.com/drill-1.php?q=gen

Vídeo sobre grupos funcionais

Grupo carbonilo

O grupo carbonilo é caracterizado pela presença de um átomo de oxigénio ligado covalente através de uma ligação dupla a um átomo de carbono. Consoante a sua posição dentro da molécula da qual faz parte pode chamar-se grupo aldeído ou grupo cetona. O primeiro diz respeito aos grupos carbonilo que se encontram localizados na extremidade da molécula, ou seja, apenas engloba os grupos localizados no primeiro ou no último carbono da molécula. O grupo cetona refere-se a um grupo carbonilo que se encontra numa posição interna dentro da molécula. Se o grupo presente for um aldeído, o nome da molécula termina com o sufixo “al”. Se for uma cetona, termina com “ona”.

O oxigénio é muito mais electronegativo do que o carbono, o que faz com que o grupo carbonilo apresente uma elevada polaridade. Ao ser mais electronegativo, o oxigénio tem tendência a deslocalizar a nuvem electrónica puxando-a para si. Como consequência, o carbono apresenta carga parcial positiva e o oxigénio carga parcial negativa.

Finalmente, convém também referir que o termo “carbonilo” pode também ser aplicado ao monóxido de carbono, quando funciona como um ligando num complexo inorgânico ou organometálico.

Na análise da composição das moléculas, o grupo carbonilo pode ser identificado através de espectroscopia de infravermelhos (absorve aproximadamente entre 1600-1900 cm^-1) ou ressonância magnética nuclear (cerca de 160-220 ppm).

Cartoon sobre grupos funcionais