SEMANA #27

MECANISMO DE SUSTITUCIÓN NO POLAR 

 Se lleva a cabo con disolventes no polares o sin disolventes. 

RH+Br2=>RBr+HBr 

Características: No hay disolvente y requieren de calor o luz.

el mecanismo de reacción de esta polimerización incluye las siguientes etapas:

• Iniciación: La iniciación es el primer paso del proceso de polimerización. Durante la iniciación, un centro activo es creado a partir de una cadena de polímero que se genera. No todos los monómeros son susceptibles a todos los tipos de iniciadores. La iniciación por radicales funciona mejor en el enlace doble carbono-carbono de monómeros de vinilo y el enlace carbono-oxígeno doble en aldehídos y cetonas. La iniciación tiene dos pasos: en el primero, uno o dos radicales se crean a partir de las moléculas de iniciación; mientras que en el segundo, los radicales se transfieren desde las moléculas iniciadoras a los monómeros presentes.

Tipos de iniciadores : 

1. Descomposición térmica: El iniciador se calienta hasta que un enlace es homolíticamente troceado, produciendo dos radicales  Este método se utiliza más a menudo con peróxidos orgánicos o azoderivados.

1. Fotólisis: La radiación escinde un enlace homolíticamente, produciendo dos radicales  Este método se utiliza más a menudo con yoduros metálicos, alquilos metálicos, y azoderivados.

• Propagación: Durante la polimerización, un polímero pasa la mayor parte de su tiempo en el aumento de la longitud de su cadena (lo que se conoce como propagación). Después de que el iniciador radical se forma, ataca un monómero (Figura 10). En un monómero de etileno, un par de electrones está firmemente sujeto entre los dos átomos de carbono en un enlace sigma. El otro está más "suelto" en un enlace pi. El radical libre utiliza un electrón del enlace pi para formar un enlace más estable con el átomo de carbono. El otro electrón vuelve al segundo átomo de carbono, convirtiendo la molécula completa en otro radical. Esto hace comenzar la cadena de polímero.

• Terminación: La terminación de la cadena no ocurrirá si la reacción está completamente libre de contaminantes. En este caso, la polimerización se considera que es una polimerización viva, porque la propagación puede continuar si se añade más monómero a la reacción. Estas polimerizaciones vivas son más comunes en la polimerización iónica, sin embargo, debido a la alta reactividad de los radicales, la terminación puede ocurrir por varios mecanismos diferentes. Si se desean cadenas más largas, la concentración de iniciador debe mantenerse baja, y si se desan cadenas cortas, la concentración del iniciador deberá ser mayor.

SEMANA #26

TIPOS DE REACTIVOS

• Adiciones electrófilas (o eletrofílicas): donde el electrófilo se suele representar por un E+.
• Adiciones nucleófilas (o nucleofílicas): donde el nucleófilo se suele representar por un Nu-.
• Adiciones radicalarias: donde el electrón libre del radical generado se suele representar por un {\displaystyle \bullet }.

Las reacciones de adición están limitadas a compuestos químicos que contengan enlaces múltiples:

• Moléculas con dobles o triples enlaces carbono-carbono
• Moléculas con enlace múltiple carbono-heteroátomo como C=O, C=N o C≡N

Una reacción de adición es lo contrario a una reacción de eliminación. Por ejemplo la reacción de hidratación de un alqueno y la deshidratación de un alcohol son una adición y eliminación respectivamente.

 ¿ COMO SE FORMAN LOS REACTIVOS ORGANICOS?

CLASIFICACION DE RACCIONES ORGANICAS :

• REACCIONES POLARES:

• REACCIONES NO POLARES: Se caracterizan por la formación de radicales libres como productos intermedios, los intermedios son especies químicas que se producen en una etapa de la reacción y se consumen en las subsiguientes. Los radicales libres son especies químicas minerales u orgánicas, que poseen un electrón desaparedado y se forman cuando ocurre rompimiento homolítico de un enlace, por medio de la luz o el calor. La energía calórica o lumínica debe ser igual o mayor que la energía de enlace.
  Las reacciones no polares pueden ser de sustitución o de adición:
  La sustitución conlleva a reemplazar átomos del sustrato por átomos del reactivo. En la reacción de adición, el reactivo se une al sustrato a través del rompimiento de enlaces múltiples. 

                          

SEMANA #25

REACCIONES ORGÁNICAS

Las reacciones orgánicas son reacciones químicas que involucran al menos un compuesto orgánico como reactivo. Los tipos básicos de reacciones químicas orgánicas son reacciones de adición, reacciones de eliminación, reacciones de sustitución, y reacciones redox orgánicas.En síntesis orgánica, se usan reacciones orgánicas en la construcción de nuevas moléculas orgánicas. La producción de muchos químicos hechos por el hombre, tales como drogas, plásticos, aditivos alimentarios, textiles, dependen de las reacciones orgánicas

PRACTICA DE LABORATORIO

TEMAS: Reconocimiento de algunos grupos funcionales y propiedades físicas de compuestos orgánicos 

• LOGRO 1:Reconocer experimentalmente aldehídos y cetonas , ácidos carboxílicos y obtener acetileno 
• LOGRO 2: Reconocer las propiedades físicas de alguno compuestos orgánicos como:
• UREA: La urea , también conocida como carbamida , es un compuesto orgánico con la fórmula química CO (NH 2 ). Esta amida tiene dos -NH 2 grupos unidos por un carbonilo (C = O) grupo funcional

• NAFTALINA: Una molécula de naftaleno se deriva de la fusión de un par de anillos de benceno. (En la química orgánica, los anillos se funden, por dos o más átomos comunes.) En consecuencia, naftaleno está clasificado como un hidrocarburo aromático policíclico (HAP). Hay dos conjuntos de átomos de hidrógeno equivalentes: el alfa de posiciones son las posiciones 1, 4, 5, y 8 en el dibujo a continuación, la versión beta y posiciones son las posiciones 2, 3, 6, y 7.  La naftalina (nombre no comercial: naftaleno;fórmula química: C10H8) es un sólido blanco que se volatiliza fácilmente y se produce naturalmente cuando se queman combustibles

• ACETATO DE PLOMO: El acetato de plomo es un compuesto químico con la fórmula química Pb(C2H3O2)4 y es una sal del ácido acético. Se puede comprar, usualmente estabilizado con dicho ácido. Se puede preparar mediante la reacción de tetraóxido de plomo con ácido acético. Cada átomo de plomo está rodeado por cuatro aniones acetato, que son bidentados, debido a la deslocalización de la carga negativa en los dos átomos de oxígeno. El átomo de plomo está, por tanto, octacoordinado. La geometría es la de un biesfenoide romo. como tambien es un fuerte agente oxidante. También es una fuente de grupos acetato, y un reactivo usado para sintetizar compuestos de organoplomo.

• ÁCIDO CITRICO: El ácido cítrico es un ácido orgánico tricarboxílico,presente en la mayoría de las frutas, sobre todo en cítricos como el limón y la naranja. Su fórmula molecular es C6H8O7 En bioquímica aparece como un metabolito intermediario en el ciclo de los ácidos tricarboxílicos, proceso realizado por la mayoría de los seres vivos. El nombre IUPAC del ácido cítrico es ácido 2-hidroxi-1,2,3-propanotricarboxilico

• ÁCIDO BENZOICO: El ácido benzoico es un ácido carboxílico aromático que tiene un grupo carboxilo unido a un anillo fenílico. En condiciones normales se trata de un sólido incoloro con un ligero olor característico. Es poco soluble en agua fría pero tiene buena solubilidad en agua caliente o disolventes orgánicos.

• METALDEHIDOEl Metaldehído es un compuesto químico usado comúnmente como pesticida contra babosas, caracoles, y otros gastrópodos. El Metaldehído es un tetrámero cíclico de acetaldehído.

• FORMOL: El formaldehído o metanal es un compuesto químico, más específicamente un aldehído (el más simple de ellos) altamente volátil y muy inflamable, de fórmula H2C=O. Se obtiene por oxidación catalítica del alcohol metílico. En condiciones normales de presión y temperatura es un gas incoloro, de un olor penetrante, muy soluble en agua y en ésteres. Las disoluciones acuosas al ~40% se conocen con el nombre de formol, que es un líquido incoloro de olor penetrante y sofocante; estas disoluciones pueden contener alcohol metílico como estabilizante. Puede ser comprimido hasta el estado líquido; su punto de ebullición es -19 °C.

                                                   

REACCIÓN PARA IDENTIFICAR ALDEHÍDOS Y CETONAS:

REACTIVOS DE FEHLING A Y FEHLING B

El reactivo de Fehling se utiliza para la detección de sustancias reductoras, particularmente azúcares reductores. Se basa en el poder reductor del grupo carbonilo de un aldehído que pasa a ácido reduciendo la sal cúprica de cobre (II), en medio alcalino, a óxido de cobre (I). Éste forma un precipitado de color rojo. Un aspecto importante de esta reacción es que la forma aldehído puede detectarse fácilmente, aunque exista en muy pequeña cantidad. Si un azúcar reduce el licor de Fehling a óxido de cobre (I) rojo, se dice que es un azúcar reductor. 

• Para determinación de Azúcares Reductores:

1. Mezclar 10 ml de Reactivo Fehling A, 10 ml de Reactivo Fehling B y 25 ml de agua. Este es el reactivo a utilizar para realizar la valoración. 

2. Calentar el reactivo hasta ebullición. 

3. Añadir gota a gota la muestra de orina defecada hasta que desaparezca el color azul de la solución. El volumen de orina utilizado hasta ese momento contiene 0,06g de azúcares reductores (como glucosa).

PRUBA DE TOLLENS

El reactivo de Tollens es un complejo acuoso de diamina-plata, presentado usualmente bajo la forma de nitrato. Recibe ese nombre en reconocimiento al químico alemán Bernhard Tollens. Se usa en ensayos cualitativos de aldehidos, cetonas y enoles.

• Preparación en el laboratorio: Añadir 2 gotas de una disolución de NaOH al 5% a 1 mL de disolución acuosa de AgNO3 al 5%. Agitar el tubo y añadir gota a gota y con agitación NH3 2M, hasta que se consiga disolver el precipitado de AgOH, que previamente se había formado.

SEMANA #24

ISOMERIA OPTICA 

Existen moléculas que coinciden en todas sus propiedades excepto en su capacidad de desviar el plano de luz polarizada. Son los llamados isómeros ópticos. Uno de ellos desvía la luz hacia la derecha, y se designa (+), o dextrógiro, mientas que el otro la desvía en igual magnitud pero hacia la izquierda, y se designa (-) o levógiro. El aparato que aparece en la foto de la derecha es un polarímetro.

Su comportamiento frente a la luz polarizada se debe a que la molécula carece de plano de simetría, y por lo tanto se pueden distinguir dos isómeros que son cada uno la imagen especular del otro, como la mano derecha lo es de la izquierda. Ambas manos no son iguales (el guante de una no encaja en la otra), pero son simétricas: la imagen especular de la mano derecha es la mano izquierda. Los isómeros ópticos también se llaman enantiómeros, enantiomorfos o isómeros quirales. El caso más frecuente de ausencia de plano de simetría se debe a que algún carbono tetraédrico está unido a cuatro radicales distintos (Figura de la derecha). Este carbono recibe el nombre de carbono asimétrico.

PROYECCIÓN DE FISCHER 

La proyección de Fischer, ideada por el químico alemán Hermann Emil Fischer en 1891,​ es una proyección bidimensional utilizada en química orgánica para representar la disposición espacial de moléculas en las que uno o más átomos de carbono están unidos a 4 sustituyentes diferentes.

Estos átomos pueden existir en dos configuraciones espacialmente diferentes, que son imágenes especulares (simétricasrespecto a un plano) entre sí, como lo son la mano derecha de la izquierda, y al igual que éstas no son superponibles en el espacio.

Estos átomos constituyen centros quirales o de isomería espacial. Cada centro quiral da lugar a dos moléculas isómeras especulares o enantiómeros. Una molécula con 2 centros quirales puede tener 4 estereoisómeros (22 esteroisómeros, 2 parejas de enantiómeros); una con 3 centros quirales puede tener 8 estereoisómeros

Asignación de las notaciones R ó S en proyecciones de Fischer:

Hay que seguir los siguientes pasos:

   1.- Se asigna el orden de prioridad de los sustituyentes.

   2.- Se puede realizar uno de los movimientos permitidos y se coloca el grupo de menor prioridad arriba ó abajo y se asigna la notación R ó S.

   3.- Si el grupo de menor prioridad se encuentra en las líneas horizontales se asigna el orden de prioridad y se cambia la notación que nos sale.

SEMANA #23

ISOMERIA GEOMÉTRICA

La isomería cis-trans o geométrica es debida a la rotación restringida entorno a un enlace carbono-carbono. Isómeros geométricos o cis - transEsta restricción puede ser debida a la presencia de dobles enlaces o ciclos. Así, el 2-buteno puede existir en forma de dos isómeros, llamados cis y trans. El isómero que tiene los hidrógenos al mismo lado se llama cis, y el que los tiene a lados opuestos trans

                                             

Los compuestos cíclicos, debido a su rigidez, también presentan isomería geométrica. Así, el 1,2-dimetilciclohexano puede existir en forma de dos isómeros. Se llama isómero cis el que tiene los hidrógenos al mismo lado y trans el que los tiene a lados opuestos.

                               

SEMANA #22

ISOMEROS ESTRUCTURALES

Son los compuestos que tienen la misma fórmula condensada o molecular, pero que tienen diferente estructura espacial; por tanto son compuestos diferentes tanto en sus propiedades físicas como químicas. Por ejemplo el C4H10, que tiene varias configuraciones espaciales.

Existen varios tipos de isomería

• ISOMEROS DE CADENA: Los isómeros de este tipo tienen componentes de la cadena acomodados en diferentes lugares, es decir las cadenas carbonadas son diferentes, presentan distinto esqueleto o estructura. 

Un ejemplo es el pentano, del cual existen varios isómeros, pero los más conocidos son el isopentano y el neopentano. 

                                              

• ISOMEROS DE POSICIÓN: La presentan aquellos compuestos que poseen el mismo esqueleto carbonado pero en los que el grupo funcional ocupa diferente posición.

Por ejemplo, la fórmula molecular C4H10O puede corresponder a dos sustancias isómeras que se diferencian en la posición del grupo OH: el 1-butanol y el 2-butanol.

                                              

• ISOMEROS DE FUNCIÓN: Varía el grupo funcional, conservando el esqueleto carbonado.

Por ejemplo el C3H6O puede corresponder a la molécula de propanal (función aldehído) o a la propanona (función cetona).

                                     

ISOMEROS ESPACIALES 

Presentan estereoisomería aquellos compuestos que tienen fórmulas moleculares idénticas y sus átomos presentan la misma distribución (la misma forma de la cadena; los mismos grupos funcionales y sustituyentes; situados en la misma posición), pero su disposición en el espacio es distinta, o sea, difieren en la orientación espacial de sus átomos.

Los estereoisómeros tienen igual forma si se representan en un plano. Es necesario representarlos en el espacio para visualizar las diferencias. Pueden ser de dos tipos: isomería conformacional e isomería configuracional, según que los isómeros se puedan convertir uno en otro por simple rotación de enlaces simples o no.

•  ISOMEROS CONFORMACIONAL: Este tipo de isómeros conformacionales​ o confórmeros, la conversión de una forma en otra es posible pues la rotación en torno al eje del enlace formado por los átomos de carbono es más o menos libre (ver animación a la derecha). Por eso también reciben el nombre de rotámeros.
  
  Los isómeros conformacionales generalmente no son separables o aislables, debido a la facilidad de interconversión aún a temperaturas relativamente bajas.

  CONFORMACIÓN EN CADENA ABIERTA: Los sustituyentes alrededor del enlace carbono (C-C) tiene libre rotacion, lo cual sucede solo si el enlace es sencillo.

• ISOMEROS CONFIGURACIONAL :  Son los que no pueden interconvertirse y, por tanto, pueden separarse. Hay dos clases de isómeros configuracionales:

1. Los que se originan por la distinta orientación espacial de átomos o grupo de átomos alrededor de un enlace doble y que se denominan isómeros geométricos.
2. Los que se originan por la distinta orientación espacial de átomos o grupos de átomos alrededor de un carbono tetraédrico. Esta clase de estereoisómeros abarca a dos tipos de isómeros configuracionales:

• Los enantiómeros que se relacionan entre sí por ser imágenes especulares no superponibles.

• Los diastereoisómeros o diastereómeros, isómeros configuracionales que no son imagen especular uno del otro.

SEMANA #21

TEMA: ISOMERIA 

La isomería es una propiedad de aquellos compuestos químicos en especial las cadenas de carbono, que, con igual fórmula molecular (fórmula química no desarrollada) de iguales proporciones relativas de los átomos que conforman su molécula, presentan estructuras químicas distintas, y por ende, diferentes propiedades y configuración. Dichos compuestos reciben la denominación de isómeros.

CARACTERÍSTICAS:

MAPA CONCEPTUAL

SEMANA #20

auto-evaluación:3.5