Aspectos Elementales de Química Orgánica
Enviado por Ninoka • 7 de Noviembre de 2018 • 13.615 Palabras (55 Páginas) • 233 Visitas
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H H
π[pic 38]
La combinación del orbital atómico “2s” con un orbital “2p” originan dos orbitales híbridos “sp”, cuya disposición molecular el digonal (lineal). El etino es el hidrocarburo más sencillo que presenta hibridación “sp”. En este caso los orbitales “2py” y“2pz” no se hibridizan y son los que forman los enlaces pi, π, en el triple enlace. El ángulo de enlace es de 18º;
π [pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43]
π [pic 44]
σ
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H C C H[pic 54]
π
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π[pic 56]
MECANISMOS DE REACCIONES ORGANICAS
El mecanismo de reacción es la manera como tiene lugar una reacción. Una ecuación química indica los productos iniciales y finales de una reacción, pero muy pocas veces “como” se produce esta. Frecuentemente se originan productos intermedios que pueden ser o no aislables; cuando los productos de una reacción se forman por una simple colisión entre moléculas de reactivos, es decir cuando no se forman estados intermedios, se habla de una reacción de una sola fase, sin embargo la mayoría de las reacciones son complejas y comprenden una serie de fases. La velocidad de reacción total viene controlada por su fase más lenta que se denomina fase determinante de la velocidad.
CARACTERÍSTICAS DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS
Las reacciones químicas orgánicas se dividen en cierto número de grupos que difieren entre sí por las estructuras electrónicas de las materias primas y del carácter electrónico de los procesos de formación y ruptura de enlaces, la mayor parte de los procesos tienen lugar en los enlaces entre carbono-carbono y en ciertos casos se forman o rompen enlaces entre heteroátomos. Debe considerarse además en las reacciones, las condiciones del medio, fotoactivación, energía de enlace, catalizadores, etc.
CLASES DE PROCESOS DE FORMACIÓN Y RUPTURA DE ENLACES
REACIONES HOMOLÍTICAS
En las reacciones homolíticas los enlaces se rompen simétricamente y los pares de electrones se dividen yendo un electrón a cada núcleo. Normalmente se forman compuestos intermedios conocidos como radicales libres; pueden iniciarse térmicamente o por reactivos que contienen electrones no apareados.
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A : B [pic 58] A . + . B[pic 59]
REACCIONES HETEROLÍTICAS
En las reacciones heterolíticas, los enlaces no se rompen simétricamente y los electrones permanecen apareados. Las reacciones heterolíticas frecuentemente se catalizan por ácidos y bases, y están influenciados fuertemente por las variaciones de polaridad de los disolventes.
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A : B [pic 61] A:– + B+
A : B [pic 62] A+ + :B–[pic 63]
REACTIVOS NUCLEOFÍLICOS Y ELECTROFÍLICOS
Los reactivos polares se clasifican en nucleofílicos y electrofílicos; según como actúen en alguna reacción sobre un compuesto orgánico (substrato). Si el reactivo cede un par de electrones al carbono de una molécula orgánica se dice que el reactivo es nucleófilo y su comportamiento nucleofílico que quiere decir apetencia de núcleos. Los nucleófilos agrupan iones cargados negativamente, moléculas que poseen átomos con pares electrónicos no compartidos y moléculas que contienen enlaces altamente polarizados o polarizables por ejemplo: I– , OH –, – OR, – CN, H2Ö, :NH3, R-M ↔ R– ⎯ M+
Si el reactivo actúa aceptando un par de electrones del carbono en una reacción orgánica, el reactivo es electrófilo y su comportamiento electrofílico que quiere decir apetencia de electrones. Los electrófilos agrupan iones cargados positivamente, moléculas que contienen átomos sin octetos completos o moléculas con enlaces polarizables o polarizados; por ejemplo: H3O+, NH4+, R2C+ ⎯ OH ↔ R2C ⎯ +OH, BF3, AlCl3
Los términos ácido y electrofílico al igual que los base y nucleofílico, se sobreponen en alguna extensión; sin embargo consideramos a los vocablos electrofílico y nucleofílico referidos al comportamiento de una especie química (átomos, moléculas o iones) con respecto al carbono, a no ser que se especifique con respecto a otros elementos.
H H
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K+ –:C≡N + C6H5 – C : Br → C6H5 – C : CN + K+Br –
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H H
Reactivo nucleo- SUBSTRATO El reactivo nucleófilo actúa sobre el carbono
filo, alta densidad que es un centro con deficiencia electrónica.
Electrónica.
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H3O+– Cl + H3C − MgCl → [H3C:-, H3O+, Cl –, MgCl+] → CH4 + MgCl2 + H2O
Reactivo SUBSTRATO Especies intermedias
Electrófilo
Baja densi-
dad electró
nica.
REACCIONES DE RADICALES
El número de reactivos que inician las reacciones homolíticas es relativamente pequeño. Estos incluyen birradicales (radicales libres que contienen dos electrones no apareados), radicales libres estables, radicales libres de corta vida, iones capaces de entrar en procesos de transferencia de un electrón y compuestos que contienen enlaces que pueden romperse por acción del cloro o de la luz.
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.Ö-Ö.[pic 68].Cl: (CH3)3C-O : O-C(CH3)3 CH3. Fe3+[pic 69]
Birradical
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