Estrutura Atómica e Molecular – Ligação Química. Geometria molecular. Modelo de Repulsão dos Pares eletrónicos das Orbitais de Valência. Teoria da Ligação de Valência. Hibridação de orbitais atómicas. Teoria das Orbitais Moleculares. Orbitais moleculares ligantes e antiligantes. Ligação química deslocalizada.

Regras IUPAC para Nomenclatura de Compostos Orgânicos: Lineares, Cíclicos e Aromáticos. Alcanos, Alcenos e alcinos. Grupo principal. Escolha e numeração da Estrutura fundamental. Álcoois, Éteres, Fenóis, Tióis, Halogenetos, Aminas, Aldeídos, Cetonas, Ácidos Carboxílicos, Amidas, Ésteres, Halogenetos de Ácido, Sais de Ácido, Tio-ésteres, Sulfuretos.

Estereoquímica – Definição de Isomeria e estereoisomeria. Quiralidade. Enantiómeros e Diastereisómeros. Representações de Newmann, Fischer, cunha e perspetiva. Configuração absoluta: o sistema R/S. Atividade ótica. Mistura racémica. Compostos meso. O sistema D e L. Quiralidade sem centros estereogénicos. Pro-quiralidade. Isomeria cis/trans e E/Z. Análise conformacional. Confórmeros em estrela e em eclipse. Estereoisomeria em compostos cíclicos. 

Estrutura e Reatividade – Efeitos Indutivo e mesomérico e sua influência na reatividade. Nucleófilos e eletrófilos. Tipo de reações. Teoria das colisões de Arrhenius. Reações homolíticas e heterolíticas e seus Intermediários. Exemplo de processos homolíticos. Exemplos de Polimerização radicalar.

Hidrocarbonetos Saturados e Insaturados – Alcanos e alcenos: propriedades físicas. Estrutura, ligações e energia de ligação dos alcenos. Hidrogenação catalítica. Estabilidade relativa. Adição eletrofílica a alcenos: mecanismo geral. Adição de ácidos. Regra de Markovnikov. Estabilidade dos carbocatiões. Hiperconjugação. Hidratação de alcenos. Adição a dienos conjugados. Adição de halogéneos. Formação de Halo-hidrinas. Reação com peroxiácidos. Hidratação de epóxidos. Formação de glicóis. Exemplos biológicos.

Compostos Aromáticos e Heteroaromáticos – Formas alotrópicas do Carbono. Aromaticidade. Propriedades físicas. Regra de Hückel. Aromáticos policíclicos. Energia de ressonância. Compostos heteroaromáticos. Importância biológica. Substituição eletrofílica aromática: Nitração, halogenação, alquilação e acilação de Friedel-Crafts. Gruipos ativantes e desativantes. Orientação de substituição. Exemplos biológicos.

Reações de substituição nucleofílica alifática e Eliminação - Mecanismo de SN2, cinética, estereoquímica e inversão de configuração. Mecanismo de SN1 e sua cinética. Efeito do solvente, da estrutura e do grupo abandonador. S_N1 vs S_N2. Reações de eliminação. Mecanismos E1 e E2. E1 vs E2. Eliminação vs substituição. Exemplos biológicos.

Aldeídos e Cetonas – Características físicas do grupo carbonilo. Propriedades físicas e reações características. Redução de aldeídos e cetonas: adição de hidretos. Reações de adição nucleofílica: catálise ácida e catálise básica. Hemiacetais e acetais. Reações com aminas: iminas e enaminas. Acidez do hidrogénio alfa. Tautomerismo ceto-enólico. Oxidação de aldeídos. Reações de condensação de compostos de carbonilo.  Exemplos biológicos.

Hidratos de carbono – Classificação e nomenclatura. Actividade ótica. Estruturas cíclicas dos monossacarídeos e as suas formas anoméricas. Açúcares redutores. Mutarrotação. Conformações dos monosacarideos. Oxidação de hidratos de carbono. Oligo- e polissacarídeos. Polissacarídeos de estrutura e de reserva. Ligação glicosídica. Outros carboidratos importantes: aminoacúcares, proteoglicanos, glicoproteínas, glicolípidos e lipopolissacáridos.

Ácidos carboxílicos e derivados – Estrutura e propriedades físicas. Efeitos de substituintes sobre acidez. Reações de substituição nucleofílica e obtenção de derivados: preparação de ésteres, transesterificação, formação de amidas. Reatividade relativa de derivados de ácidos carboxílicos. Hidrólise. Exemplos biológicos.

Lípidos – Principais funções biológicas. Ácidos gordos – estrutura, propriedades, reatividade e funções biológicas. Ceras. Glicerídeos neutros e fosfoglicerídeos.   Esfingolípidos: fosfoesfingolípidos e glucoesfingolípidos. Cerebrósidos e gangliósidos. Icosanoides. Terpenoides. Esteroides: estrutura geral e funções. Lípidos complexos: lipoproteínas plasmáticas: funções; membranas biológicas.

Aminas e amidas – Estrutura e propriedades físico-químicas das aminas. Reações químicas. Amidas: síntese e hidrólise. Polímeros de amidas. Exemplos biológicos

Aminoácidos, Péptidos e proteínas – Generalidades sobre péptidos e proteínas. Classificação e Caraterísticas dos aminoácidos: dimensão, carga, polaridade, hidrofobicidade, estereoquímica. Caracteristicas da ligação peptídica e implicações tridimensionais. Péptidos. Proteínas - características e níveis de organização estrutural: estrutura 1ª, 2ª, 3ª e 4ª, motivos e domínios; Hélices alfa e folhas beta, Turns. Gráficos de Ramachandran. Desnaturação. Funções. Proteínas fibrosas: alfa-queratina, fibroína, colagénio. Toxinas. Peptidos não ribossomais. Opioides. 

 Aulas Laboratoriais:

- Espetrofotometria do Ultravioleta-Visível - Princípios gerais do Método Instrumental. Lei de Lambert-Beer. Fatores que afetam a absorção da Radiação UV-Vis. Linearidade e Desvios à lei. Instrumentação. Reta de Calibração. Exemplos de Aplicações (aula TP)

- Extração, Identificação e Purificação da Cafeína de Folhas do Chá Preto.

- Extração e Identificação de Lípidos Totais de uma Amostra Biológica ou Doseamento de Áçúcares Redutores pelo método do DNS

- Controlo Cinético versus Controlo Termodinâmico de uma reação.