1 Generalidades de La Quimica Organica (1)

CURSO DE QUÍMICA ORGÁNICA

DOCENTE:

Carlos A. Cisneros R., M.Sc.

[email protected]

BIENVENIDOS

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA SEDE PALMIRA

DEPARTAMENTO DE CIENCIAS BÁSICAS

HISTORIA DE LA QUÍMICA ORGÁNICA

ACTIVIDAD

• Leer el siguiente documento pdf:

http://www.gobiernodecanarias.org/educacion/3/Usrn/lentiscal/1-CDQuimica-TIC/HistoriaCiencia/HISTOQuimicaOrganica1.pdf

Compuestos

Químicos

Compuestos

Orgánicos

Compuestos

Inorgánicos

Compuestos orgánicos: Se refieren a los

compuestos que contienen carbono.

Hay algunos compuestos de carbono: CO, CO2,

CS2, algunos carbonatos (CO32-), bicarbonatos

(HCO3-) y cianuro (CN-) que se consideran

compuestos inorgánicos.

Algunas diferencias entre compuestos orgánicos e

inorgánicos.

ORGÁNICOS INORGÁNICOS

SolubilidadSon solubles en

solventes orgánicos.

Son solubles en

agua

Estabilidad

Se descomponen a

temperaturas

relativamente bajas

Más estables

ReaccionesNo iónicas, lentas,

complejas

Mayoría iónicas e

instantáneas.

Nº de

CompuestosVarios millones Cientos de miles

La QUÍMICA ORGÁNICA estudia los compuestos derivados del CARBONO.

Como este elemento puede formar cuatro enlaces covalentes con cuatro átomos

diferentes como máximo.

Los átomos de carbono son únicos en su habilidad de formar cadenas largas muy

estables y anillos, y de combinarse con otros elementos tales como H, O, N, S y P.

Entender la química orgánica es esencial para comprender las bases moleculares

de la química de la vida: la BIOQUÍMICA

C

A

E BD

COMPUESTOS DE CARBONO

El estudio de los compuestos de carbono comprende varias facetas, de

las que las más importantes son:

ESTRUCTURA

Técnicas de elucidación estructural

REACTIVIDAD

Mecanismos de reacción

SÍNTESIS

Diseño de métodos eficientes

APLICACIONES

Desarrollo industrial, biológico, médico...

Más del 95% de las sustancias químicas conocidas son compuestos del

carbono y más de la mitad de los químicos actuales en el mundo se

denominan a sí mismos químicos orgánicos.

https://www.u-cursos.cl/forestal/2009/1/CB010/1/material_alumnos/objeto/1516




Aminoácidos Fármacos

Alanina (Ala) Aciclovir

Antibióticos

N

S

O

CH3

CH3

COOH

HH

HN

O

Penicilina G

Carbohidratos

O

OH

HH

H

OH

H

OH OH

H

OH

-D-Glucopiranosa

Alcaloides

NH

H

Morfina

N

N

N

N

H

NH2

N

N

N

H

O

NH

NH2

N

NO

O

H

H

N

N

NH2

O

HN O

H

N

O

CH3

H

AdeninaGuanina Uracilo

CitosinaTimina

DNA / RNA

http://www2.uah.es/quimica_organica/docencia/profesores/mselmaarias/principios%20q%20o/historia.pdf







• Electronegatividad intermedia

– Enlace covalente con metales como con no metales

• Es tetravalente.

• Gran capacidad para formar enlaces covalentesestables carbono-carbono (puede formar cadenasbastante grandes).

• Forma fácilmente enlaces covalentes estables conátomos de H , O , N y S, lo cual permite introducirgrupos funcionales diversos en las moléculas orgánicas.

PROPIEDADES DEL ÁTOMO DE CARBONO

ESTADO BASAL DEL ÁTOMO DE CARBONO

Configuración

electrónica

Número Atómico (Z) = 6

1s2 2s2 2p2 → 6 electrones

4 electrones

de valencia

TIPOS DE HIBRIDACIÓN Y ENLACE

El carbono puede hibridarse de tres manera distintas:

• Hibridación sp3:

4 orbitales sp3 iguales que forman 4 enlaces simples de tipo “s” (frontales).

Los cuatro pares de electrones se comparten con cuatro átomos distintos.

Geometría tetraédrica: ángulos C–H: 109’5 º y distancias C–H iguales.

Ejemplo: CH4, CH3–CH3

• Hibridación sp2:

3 orbitales sp2 iguales que forman enlaces “σ” + 1 orbital “p” (sin hibridar) que formará un enlace “π” (lateral).

Forma un enlace doble, uno “s” y otro “π”, es decir, hay dos pares electrónicos compartidos con el mismo átomo.

Geometría triangular: ángulos C–H: 120 º y distancia C=C < C–C.

Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O

• Hibridación sp:

2 orbitales sp iguales que forman enlaces “σ” + 2 orbitales “p” (sin hibridar) que formarán dos enlaces “π”

Forma bien un enlace triple –un enlace “σ” y dos “π”–, es decir, hay tres pares electrónicos compartidos con el mismo átomo, o bien dos enlaces dobles, si bien este caso es más raro.

Geometría lineal: ángulos C–H: 180 º y distancia

Ejemplo:

EJERCICIO

• Indicar la hibridación que cabe esperar en cada uno de los átomos

de carbono que participan en las siguientes moléculas:

22

TIPOS DE ENLACE

• Enlace simple: Los cuatro pares de electrones secomparten con cuatro átomos distintos.

Ejemplo: CH4, CH3–CH3

• Enlace doble: Hay dos pares electrónicos compartidoscon el mismo átomo.

Ejemplo: H2C=CH2, H2C=O

• Enlace triple: Hay tres pares electrónicos compartidoscon el mismo átomo.

Ejemplo: HCCH, CH3 –CN

REPRESENTACIÓN DE MOLÉCULAS ORGÁNICAS

TIPOS DE FÓRMULAS

FÓRMULAS DESARROLLADAS (Expandidas): Se representan todos los

átomos por sus símbolos y los enlaces que los unen por trazos

HC

CC

CC

H

H

H H

H H

CH

HC

CC

CC

H

H

H

H

C

H

H

H

HC

CC

CO

H H

Br H

H H

H H

H

BrC

CC

OC

H H

H H

H H

H

H H

C6H8 C4H9BrO

FÓRMULAS SEMIDESARROLLADAS

(Semiexpandidas o Semicondensadas):

Se omiten los enlaces con los hidrógenos y se indica el número de estos

con un subíndice. A veces también se omiten los enlaces sencillos C-C

HC

CC

CC

H

H

H H

H H

CH

HC

CC

CC

H

H

H

H

C

H

H

H

C6H8

CH2

CH CH2

CH2

C CH

CH2

CHCH2CH

2C CH

H2C=CH-CH=CH-CH=CH

2

H2C=CHCH=CHCH=CH

2

BrC

CC

OC

H H

H H

H H

H

H H

C4H9BrO

H3C-CHBr-CH

2-CH

2-OH

CH3CHBrCH

2CH

2OH

BrCH2-CH

2-CH

2-O-CH

3

BrCH2CH

2CH

2OCH

3

HC

CC

CO

H H

Br H

H H

H H

H

FÓRMULAS SEMIDESARROLLADAS

(Semiexpandidas o Semicondensadas):

Se omiten los enlaces con los hidrógenos y se indica el número de estos

con un subíndice. A veces también se omiten los enlaces sencillos C-C

FÓRMULAS SIMPLIFICADAS:

Se representan las cadenas carbonadas mediante líneas en zig-zag en las que

cada segmento representa un enlace y cada punto de unión un átomo de

carbono.

Se omiten los átomos de hidrógeno unidos a carbono, pero sí se

incluyen los heteroátomos y sus hidrógenos

Los dobles y triples enlaces se representan con dos y tres segmentos

HC

CC

CC

H

H

H H

H H

CH

HC

CC

CC

H

H

H

H

C

H

H

H

C6H8

HC

CC

CO

H H

Br H

H H

H H

H

BrC

CC

OC

H H

H H

H H

H

H H

C4H9BrO

OH

Br

Br O

FÓRMULAS SIMPLIFICADAS:

Se representan las cadenas carbonadas mediante líneas en zig-zag en las que

cada segmento representa un enlace y cada punto de unión un átomo de

carbono.

Se omiten los átomos de hidrógeno unidos a carbono, pero sí se

incluyen los heteroátomos y sus hidrógenos

Los dobles y triples enlaces se representan con dos y tres segmentos

A

BD

E

EN EL PLANO

DEBAJO DEL PLANO

ENCIMA DEL PLANO

Csp3

FÓRMULAS EN PERSPECTIVA

Las estructuras de los compuestos químicos son tridimensionales

(Csp3 tetraédrico)

En las representaciones en perspectiva se utilizan:

•TRAZOS CONTÍNUOS Y GRUESOS para indicar los enlaces que se

proyectan fuera del plano y hacia delante (por encima del plano del dibujo)

•TRAZOS DISCONTÍNUOS Y DE GROSOR NORMAL para enlaces que

están dirigidos hacia atrás (por debajo del plano del dibujo)

•TRAZOS CONTÍNUOS DE GROSOR NORMAL para todo lo que está

contenido en el plano del papel

OH

Br

Br O

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

H

C OH

Br H

HH

H H

H

HH

Br O

H

H

H

H

H H

HH

H

C OH

H Br

HH

H H

H

HH

*

*

ENANTIÓMEROS

*

REPRESENTACIONES MIXTASSe recurre a ellas muchas veces por conveniencia o simplicidad

cuando interesa resaltar la estructura de algún punto de la molécula

CH3

OH

Br

CH3

OH

Br

H

H

H

H

Cl

Cl

Cl Cl

Diastereómeros DiastereómerosEnantiómeros

ACTIVIDAD

1. Dados los siguientes compuestos, identificar cuales de ellos

son compuestos orgánicos:

CH3-COOH; CaCO3; KCN; CH3-CN; NH4Cl; CH3-NH-CH2-CH3;

Cl-CH2-CH3

2. Repase los siguientes temas: a) estructuras de Lewis, b)

geometría molecular, c) fuerzas intermoleculares.

3. Convierta las siguientes fórmulas moleculares en: fórmulas

desarrolladas, semidesarrolladas y simplificadas.

C3H8; C4H9I; C3H7Cl; C2H2Br2; C4H10O

4. Escribir las fórmulas estructurales que corresponden a las

siguientes estructuras simplificadas o abreviadas:

5. a) Elaborar las representaciones mixtas necesarias para las

siguientes fórmulas semicondensadas o simplificadas y b)

Identificar cuáles son enantiómeros y cuáles son

diastereómeros:

O

OH

CH3CHBrCH3CH3CHBrCHClCH3

CH2(OH)CH(OH)CH(OH)CHO

34

CADENAS CARBONADAS

Título del diagrama

LINEALES RAMIFICADAS

ABIERTAS

(alifaticas)

ALICICLICAS AROMATICAS

CERRADAS

TIPOS DE CADENAS

H - C - C - C - C - H

H

|

H

|

|

H

|

H

|

C

|

H

- HH -

H

|

H

|

C C

CH

HH

H

HH H

H

H H

C C

H - C - C - C - C - C - H

H

|

H

|

H

|

H

|

H

|

|

H

|

H

|

H

|

H

|

H

Cadena abierta lineal

Cadena abierta ramificada

Cadena cerrada: ciclo

36

• Primarios (a) CH3 CH3

• Secundarios (b) CH3– C–CH2–CH–CH3

• Terciarios (c) CH2

• Cuaternarios (d) CH3

a a

a

a

a

TIPOS DE ÁTOMOS DE CARBONO

(en las cadenas carbonadas)

b

b d c

37

CH3 CH3

CH3–C –CH–CH2–C–CH2 –CH–CH3

CH2 CH3 CH3 CH3 CH3

EJERCICIO:

Indica el tipo de carbono, primario (a), secundario (b), terciario

(c) o cuaternario (d) que hay en la siguiente cadena carbonada:

38

GRUPOS FUNCIONALES.

SERIES HOMÓLOGAS.

• GRUPO FUNCIONAL: “Es un átomo o grupo de átomos

unidos de manera característica y que determinan,

preferentemente, las propiedades del compuesto en que

están presentes”.

• SERIE HOMÓLOGA: “Es un grupo de compuestos en

los que la única diferencia formal entre sus miembros se

encuentra en el número de grupos metileno, -CH2-, que

contiene”

GRUPOS FUNCIONALES

Ác.CARBOXÍLICOS

ANHIDRIDOS de Ac.

ESTERES.

ALCOHOLES

FENOLES

HALUROS DE ACIDO

AMIDAS.

NITRILOS

ALDEHIDOS

CETONAS

TIOLES

AMINAS

ETERES

SULFUROS

NITRO DERIVADOS.

DERIVADOS HALOGENADOS

DOBLE ENLACE (*)

TRIPLE ENLACE (*)

ALCANOS (*).

O

R-C-OH

R-CN

O O

R-C-O-C-R O

R-C-OR

O

R-C-X O R1

/R-C-N

\ R2

R-OH

R-SH

R-NO2

R-O-R1

C = C

R-R

R-X

O

R-C-HO

R-C-R1

C C

R1-S-R2

R1

/R-N

\ R2

Ar-OH

PRIORIDADES DE GRUPOS FUNCIONALES

CH3-OH CH3-CH2-OH CH3-CH2-CH2-OH CH3-CH2-CH2-CH2-OH

METANOL ETANOL PROPANOL BUTANOL

Los cuatro primeros miembros de la serie homóloga de alcoholes

SERIE HOMÓLOGA

CH3-C CH PROPINO

CH3-CH2-OH ETANOL

OH

FENOL

N

PIRIDINA

Serie acíclica

Serie cíclica

Carbocíclica

Heterocíclica

Aromática

Alicíclica

O

OXIRANO

Aromática

Alicíclica

Br

BROMOCICLOPENTANO

PRINCIPALES SERIES

ACTIVIDAD

1. Escriba una fórmula estructural que corresponda a la

fórmula molecular C4H8O y que sea: a) acíclica; b)

carbocíclica y c) heterocíclica.

2. Clasifique los siguientes compuestos en grupos, según su

semejanza en comportamiento químico: a) CH3OH; b)

CH3OCH3; c) C5H12; d) (CH3)2NH; e) CH3COOH

3. Escriba una fórmula estructural para cada uno de los

siguientes casos: a) un alcohol, C4H10O; b) un aldehído,

C3H6O; c) un éster, C5H10O2; d) una amina, C3H9N.

ISÓMEROS

Son compuestos que presentan la misma fórmula molecular, pero

propiedades físicas y/o químicas distintas.

Clasificación

Isómeros

Constitucionales

Estereoisómeros

De cadena

De posición

De función

Conformacionales

Cis-trans o geométricos

Ópticos

1. ISÓMEROS CONSTITUCIONALES

Los isómeros constitucionales o estructurales son los

compuestos que a pesar de tener la misma fórmula molecular

difieren en el orden en que están conectados los átomos, es

decir, tienen los mismos átomos conectados de forma diferente

(distinta fórmula estructural).

1.1 ISÓMEROS DE CADENA

Los compuestos tienen distribuidos los átomos de carbonos de la

molécula de forma diferente. Por ejemplo, existen 3 isómeros de

fórmula general C5H12.

CH3 CH2 CH2 CH2 CH3

pentano

CH3 CH CH2 CH3

CH3

2-metilbutano (isopentano)

CH3 C CH3

CH3

CH3

2,2-dimetilpropano (neopentano)

1.2 ISÓMEROS DE POSICIÓN

Son compuestos que tienen las mismas funciones químicas, pero

sobre átomos de carbono con números localizadores diferentes.

* CH3CH2CH2CH2OH

1-butanol

CH3CHCH2CH3

OH

2-butanol

* CH3CCH2CH2CH3

O

2-pentanona

CH3CH2CCH2CH3

O

3-pentanona

1.3 ISÓMEROS DE FUNCIÓN

Son aquellos que presentan la misma fórmula molecular, pero

poseen grupos funcionales diferentes.

* O CH2CH3 CH3

etil metil éter un éter

CH3CH2CH2OH

1-propanol un alcohol

C3H8O

* C3H6O C CH3CH3

O

propanona una cetona

C HCH2

O

CH3

propanalun aldehído

* C3H6O2 C OCH3

O

CH3

etanoato de metilo un éster

C OH CH2

O

CH3

ácido propanoicoun ácido carboxílico

ACTIVIDAD

1. Dibuje los isómeros posibles de las siguientes fórmulas

moleculares:

a) tres isómeros posibles de fórmula C3H8O

b) dos isómeros posibles de fórmula C4H10

c) cinco isómeros posibles de fórmula C3H6O

2. Identificar los principales grupos funcionales de los

compuestos del punto anterior.

2. ESTEREOISÓMEROS

Los estereoisómeros son los isómeros cuyos átomos están

conectados en el mismo orden, pero con disposición espacial

diferente.

C C

CH3

HBrCH

3

HBr

2.1 ISÓMEROS CONFORMACIONALES

C C

CH3

HBr

CH3

HBr180º

Interconvertibles por giro alredor de enlaces sencillos

H

HH

H

H

H H

H

HH

H

H

H

H H

H

H

HH

H

HH

H

H

H

H

H

H

H

H H

HH

H

H

H

H ecuatorial

H axial

H ecuatorial

H axial

SILLA SILLA

BOTE

CONFORMEROS DEL CICLOHEXANO

CH3CH3

CH3

H3C

cis-1,3-dimetilciclohexano

CH3

CH3

H3C

CH3

trans-1,3-dimetilciclohexano

dimetil-ciclohexano

En Alquenos: Igual Formula Molecular y Formula Estructural, perodiferente orientación de los sustituyentes alrededor de los doscarbonos que forman el doble enlace.

Hay por tanto una pareja de diasterómeros *alquenos simples: seutiliza la notación cis - trans, cuando los grupos unidos a los C deldoble enlace son idénticos o de similar naturaleza.

cis: dos sustituyentes al mismo lado del doble enlace

trans: un sustituyente a cada lado del doble enlace.

2n=números de isómeros geométricosposibles.n=número de dobles enlaces quepresentan isomería

2.2 ISOMERÍA GEOMETRICA

ISOMERÍA GEOMÉTRICA

• Difieren en la disposición (geometría) de los grupos enun doble enlace.

cis: dos sustituyentes al mismo lado del doble enlace.

trans: un sustituyente a cada lado del doble enlace.

En alquenos simples

En compuestos cíclicos:

Los sustituyentes que no forman parte del ciclo se encuentran en

dos posibles disposiciones espaciales cis o trans.

En alquenos polisustituidos (cuando los sustituyente no soniguales):

Para esto se aplican la regla de notación de Cahn - Ingold y Prelog.

Sustituyentes de mayor prioridad al mismo lado del doble enlaceConfiguración Z.

Sustituyentes de mayor prioridad a lados opuestos del doble enlaceConfiguración E.

La prioridad esta dada por los Números Atómicos de los átomosdirectamente unidos al Carbono del doble enlace.

1

22

1 1

21

2Z E

Tienen igual fórmula molecular y fórmula estructural pero diferente

en la orientación en el espacio de los grupos que se unen a un

carbono llamado QUIRAL.

CARBONO QUIRAL: carbono sp3 al cual están unidos 4 átomos ó

grupos de átomos diferentes, si una molécula posee por lo menos

un carbono quiral presentará ISOMERÍA ÓPTICA

CH3

NH2

HO

H

H

CHO

OHF

2n=El número de Isómeros Ópticos:n=Número de Carbonos Quirales.

2.3 ISOMERÍA ÓPTICA

ESTEREOISÓMERO QUIRAL

Es aquel que no es superponible con su imagen en el espejo

(par de enantiómeros).

Se parecen como nuestras manos

Es aquel que es superponible con su imagen en el espejo

ESTEREOISÓMERO NO QUIRAL

Son superponibles

ACTIVIDAD

1. ¿Cuáles de los siguientes compuestos pueden presentarse

como isómeros cis-trans? En los casos que sea posible dicha

isomería, dibuje las estructuras que muestren claramente la

geometría.

Br

Cl

Cl

Cl OH

2. Dibuje las conformaciones de silla posibles de los siguientes

ciclohexanos identificando sus respectivos isómeros cis-trans:

3. Dibuje las conformaciones posibles de los siguientes

compuestos, proyectándose sobre los enlaces C1-C2 y C2-

C3: CH3CHClCH3; CH2OHCHOHCH2OH

OH Cl

4. Marque con un asterisco los carbonos quirales (si existen) en

las siguientes estructuras:

5. Decir cuáles de las estructuras del punto anterior poseen

isomería o actividad óptica.

Cl F OH

OH

CLASIFICACIÓN DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS

Según cambio estructural

producido en los reactivos

ADICIÓN

ELIMINACIÓN

SUSTITUCIÓN

TRANSPOSICIÓN

REACCIONES DE ADICIÓN

Ocurren cuando las moléculas poseen dobles o triples enlaces y se le

incorporan dos átomos o grupos de átomos disminuyendo la insaturación

de la molécula original.

C C

sustrato reactivo producto

+

AB C C

A B

Ejemplos:

propeno bromo 1,2-dibromopropano

CH CH2CH3 + Br Br CH CH2CH3

Br Br

2-butino bromo 2,2,3,3-tetrabromobutano

C CCH3 CH3 + Br Br C CCH3

Br Br

Br

CH3

Br

2

2-butino bromo 2,3-dibromo-2-buteno

C CCH3 CH3 + Br Br

C C

CH3

Br CH3

Br

Son aquéllas en las que un átomo o grupo de átomos del sustrato son

sustituidos por un átomo o grupo de átomos del reactivo.

sustrato reactivo productos

+ +RA B RB A

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN

Ejemplos:

+ KC N KBrCH2 BrCH3 C NCH2CH3 +

bromoetano cianuro de potasio

propanonitrilo bromurode potasio

LuzCH CH3CH3

H

+ Cl Cl CH CH3CH3

Cl

H Cl+

propano cloro 2-cloropropano cloruro de hidrógeno

Dos átomos o grupos de átomos que se encuentran en carbonos

adyacentes se eliminan generándose un doble o triple enlace. Es la

reacción opuesta a la adición.

C C

sustrato reactivo productos

+

ZC C

A B

ZAB +

REACCIONES DE ELIMINACIÓN

2,3-dibromobutano

+CH CH CH3CH3

BrBr

C C CH3CH32 KOH 2 KBr 2 HOH+ +

2-butinohidróxido de potasio

Ejemplos:

2-clorobutano

etanol+CH CH CH3CH3

HCl

CH CH CH3CH3KOH KCl HOH+ +

2-buteno(mayoritario)

hidróxido de potasio

Esta clase de reacciones consisten en un reordenamiento de los átomos

de una molécula que origina otra con estructura distinta

CH3 CH2 CH2 CH3

cat. CH3 CH

CH3

CH3

REACCIONES DE TRANSPOSICIÓN

REACCIÓN DE ADICIÓN

REACCIÓN DE ELIMINACIÓN

REACCIÓN DE SUSTITUCIÓN

REACCIÓN DE TRANSPOSICIÓN

OTRAS MANERA DE CLASIFICAR LAS REACCIONES ORGÁNICAS

Según la manera en que se rompen

los enlaces

Reacciones de homólisis Reacciones de heterólisis

A : B A + B. . A : B A: + B- +

anión catión

1)

A : B A + B:-+

catión anión

2)

radicales

Rupturas homolíticas

* Se forman radicales libres

A : B A + B. .Los productos pueden serátomos libres o grupos deátomos.

radical metilo

átomo de cloro

CH3 Cl CH3 . + Cl .

Por ejemplo:

Para la ruptura de un enlace se necesita aporte deenergía: calor, luz, presencia de un radical, etc.

Rupturas heterolíticas

* Se forman iones

Puede ocurrir de dos formas:

A : B A: + B- +

anión catión

1)

A : B A + B:-+

catión anión

2)

Por ejemplo:

Enlace C-H Radical Tipo H0

metilo 105

primario 98

primario 98

primario 98

secundario 95

terciario 92

Es más fácil romper un enlace C-H de tipo terciario (92 kcal/mol) que uno secundario (95 kcal/mol)

o que uno primario (98 kcal/mol). Romper homolíticamente el metano es especialmente difícil (105

kcal/mol). ¿Cuál es la razón?.

Los reactivos electrofílicos o electrófilos (del griego, amante de

electrones) son iones positivos, moléculas con átomos sin octeto

completo (ácidos de Lewis) o con enlaces muy polarizados, y por lo

tanto, aceptan electrones del sustrato.

Electrófilos cargados

Electrófilos neutros

protón ion nitronio

H+

N OO+

catión terc-butilo

CCH3

CH3

CH3

+

tricloruro de aluminio

Cl

Cl

Cl Al

Br

Br

Br Fe

tribromuro de hierro

Reactivos electrofílicos

Los reactivos nucleofílicos o nucleófilos (del griego, “que aman los

núcleos”) son aniones o moléculas que tienen pares de electrones no

compartidos y pueden cederlos a átomos deficientes de electrones.

Nucleófilos cargados

ion cloruro

Cl-

HO-

ion hidróxido

Nucleófilos neutros :NH3

amoníaco

R O H H O H

alcohol agua

Reactivos nucleofílicos

SISTEMAS CONJUGADOS

Los dobles enlaces pueden interaccionar entre ellos si están separados por un

enlace sencillo. A estos dobles enlaces se les llama conjugados. Los dobles

enlaces que están separados por dos o más enlaces sencillos interaccionan muy

poco entre ellos y se les llama dobles enlaces aislados.

Los dobles enlaces conjugados son más estables que los aislados.

Experimentan las mismas reacciones que los alquenos.

CONJUGACIÓN Y RESONANCIA

Estructura del 1,3-butadieno.

Estructura del 1,3-butadieno en su conformación más estable. El enlace

sencillo central carbono-carbono de 1.48 Å es más corto que el de 1.54 Å

(longitud de un enlace sencillo de un alcano) debido a su carácter parcial

de doble enlace.

Hay una pequeña cantidad de solapamiento a través del enlace central

C-C que le da un carácter parcial de doble enlace.

Resonancia

Algunas moléculas orgánicas se pueden representar mediante dos o

más estructuras de Lewis, que difieren entre sí únicamente en la

distribución de los electrones, y que se denominan estructuras

resonantes. En estos casos, la molécula tendrá características de

ambas estructuras y se dice que la molécula es un híbrido de

resonancia de las estructuras resonantes. El método de la resonancia

permite saber, de forma cualitativa, la estabilización que puede

conseguir una molécula por deslocalización electrónica. Cuanto mayor

sea el número de estructuras resonantes mediante las que se pueda

describir una especie química mayor será su estabilidad.

Otros ejemplos:

Formas de resonancia de los iones ciclopentadienilo

Las representaciones por resonancia sugieren que los dos iones son estables.

ACTIVIDAD

1. Represente las estructuras resonantes que contribuyen al híbrido de

resonancia de las siguientes especies:

2. Identifique las reacciones siguientes como adiciones,

eliminaciones, sustituciones o transposiciones:

BrN

OH

Cl

+ NaCN + NaBr

Catalizador

ácido+ H2O

+ Cl2luz

+ HCl

EJERCICIOS SUGERIDOS

Elaborar los siguientes puntos sugeridos:

• Química Orgánica de John McMurry (5º edición): Páginas 30-

31 (1.22-1.29; 1.31; 1.33-1.34; 1.36); páginas 69-72 (2.35-

2.36; 2.55); páginas 106-108 (3.23-3.33; 3.35-3.39; 3.41;

3.45); páginas 147- (4.30-4.32; 4.40-4.41; 4.43); páginas 182-

183 (5.18; 5.20-5.23); páginas 225-228 (6.25; 6.28-6.29 (solo

estereoquímica); 6.30-6.33; 6.41-6.42; 6.44); página 348

(9.36-9.41).

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1 Generalidades de La Quimica Organica (1)