Este documento presenta una introducción a las reacciones orgánicas. Explica la diferencia entre ruptura homolítica y heterolítica de enlaces. Describe los cuatro tipos principales de reacciones orgánicas: adición, eliminación, sustitución y transposición. También define reactivos nucleófilos y electrófilos, y explica brevemente las reacciones iónicas y radicales. El objetivo es proporcionar una visión general de los conceptos fundamentales de las reacciones orgánicas.

1. Lic. Walter de la Roca 1
Unidad 1 (P.XVI)
Reacciones Orgánicas
Objetivos
1.Diferencie la ruptura de enlaces homolítica de
la heterolítica.
2.Identifique los diferentes tipos de reacciones
orgánica: sustitución, eliminación, adición y
transposición
3.Diferencie los tipos de reactivos como:
nucleofílico o electrofílicos.

2. Lic. Walter de la Roca 2
Clasificación de Reacciones Orgánicas:
1. Rompimiento Homolítico
A :B B
A. .
+
Ejemplo:
2. Rompimiento Heterolítico
A :B B
A + :
+ -
Ejemplo:
H3C:CH3 H3C CH3
. .
+
H3C:CH3 H3C CH3
+
+ :
-

3. Lic. Walter de la Roca 3
Reacciones se dividen en:
1.Radicalares (Rompimiento Homolítico)
2.Iónicas (Rompimiento Heterolítico)
Reacciones
Radicalares y Iónicas
R. Adición R. Eliminación R. Transposición R. Sustitución

4. Lic. Walter de la Roca 4
Tipos de reacciones químicas:
1. Reacciones de Adición
A la molécula del sustrato se le añade un reactivo.
A-B + C  A-B-C
Ejemplos:
H
H H
H
H
H H
H
Br
H
+ HBr
H
H H
H
H
H H
H
H
H
+ H2
Podemos notar que pasamos de un compuesto con enlaces
π a uno saturado

5. Lic. Walter de la Roca 5
2. Reacciones de Eliminación
A la molécula del sustrato pierde uno de sus átomos o
grupos de átomos.
A-B-C  A-B + C
Ejemplos:
H
C
C
Br
H
H
H
H
H
C C
H
H
H
+ OH
..
..: ..
..
:
- ..
..:
+ OH
..
..
:
H + Br
: -
Alqueno
H
C
C
OH
H
H
H
H
H
C C
H
H
H
H
O
H
H
..
..
+ H
+ +
Alqueno
OH
..
..
:
H2O
+ H +
+
..
..
..
Podemos notar que esta reacción es la contraria a la anterior
y siempre se producirán enlaces π

6. Lic. Walter de la Roca 6
3. Reacciones de Sustitución:
A-B + C  A-C + B
H
H H
H
OH
H H
H H
H
Cl
H
+ HCl + H2O
Ejemplo:
Una parte de la molécula de sustrato es reemplazada por un
reactivo atacante.
H Br
H Br
+ Br2
FeBr3
+
Observemos que esta reacción se cambiará un átomo por
otro

7. Lic. Walter de la Roca 7
4. Reacciones de Transposición ó de rearreglo:
Un átomo o grupo de átomos del sustrato emigra desde su
posición original en la molécula hacia otra posición dentro de
la misma molécula
A-B-C  C-A-B
CH3
CH2
H H
H
C
H3
H CH3
H
Catalizador
Ácido
Ejemplo:
Con estas reacciones siempre vamos a obtener a un
isómero del compuesto original, pero este es mucho más
estable que el original y por ello se da esta reacción.

8. Lic. Walter de la Roca 8
Generalidades de radicales libres
Reacciones Radicalares:
R.
Radical Libre
Intermediario
Neutro
Contiene un electrón
desapareado
Muy Reactivo
Reacciona
rápidamente con
otros radicales
Hibridación
sp2
Rompimiento Homolítico implica generación de
radicales libres

9. Lic. Walter de la Roca 9
Mecanismo de reacción de reacciones radicalares
Las reacciones radicalares se llevan por medio de una
reacción en cadena que incluye tres pasos:
1. Iniciación
2. Propagación
3. Terminación
1. Iniciación: Es el paso de la reacción en que se
comienzan a generar los primeros radicales libres.
Br Br
: :
:
.. ..
.. ..
Iniciador
Rompimiento
homolítico
Br
:..
.. . + Br
:..
.. .
Cl Cl
: :
:
.. ..
.. ..
Iniciador
Rompimiento
homolítico
Cl
:..
.. . + :..
.. .
Cl

10. Lic. Walter de la Roca 10
Métodos para iniciación de radicales libres
1. Térmica
2. Fotoquímica
1. Térmica
El rompimiento de la mayoría de los enlaces covalentes a
sus fragmentos radicales se llevan a cabo a temperaturas
mayores de 800°C. Debido a estos valores las
condiciones de laboratorio normales no funcionaria, pero
afortunadamente existen compuestos orgánicos que se
rompen homolíticamente a temperaturas debajo de 200°
entre los compuestos están: Los azocompuestos,
peróxidos, ésteres de nitrito, ésteres de N-hidroxi-2-
tiopiridona.

11. Lic. Walter de la Roca 11
N N R
R

2 R + N2
O O R
R

R O
2
DIAZOCOMPUESTOS
PERÓXIDOS
31 Kcal/mol
2. Fotoquímica:
La energía de la luz 600 a 300 nm es aproximadamente 48
a 96 Kcal/mol, la cual es del orden en magnitud de las
energías de disociación de enlace de los enlaces
covalente. Este rango de energía cae en el rango de luz
ultravioleta. De esta manera se puede utilizar energía de
UV para fragmentar ciertos enlaces y generar radicales
libres

12. Lic. Walter de la Roca 12
Cl Cl
: :
:
.. ..
.. .. Cl
:..
.. . + :..
.. .
Cl
UV (h
O
C
R R
O
C
R
: : UV (h
: :
. R
+ .
2. Propagación: Ya producidos los primeros radicales
libres se comienzan a formar, se comienzan a generar
muchos más radicales libres, que provocan que la
reacción se propague en todo el medio de reacción.
Cl C
..
..:
:
H
H
H
H
+
. Cl.
.H C
..
..:
H
H
H
+ .
..
..
:

13. Lic. Walter de la Roca 13
C
..
..
:
H
H
H . + Cl Cl
..
..
: :
..
..: C
..
..
:
H
H
H .
.Cl + Cl.
..
..
:
Cl.
..
..
: C
..
..
:
H
H
H .
.Cl
+
Cl.
.H C
..
..
H
H
+ . Cl
.
.
C
..
..
H
H
.
Cl + Cl Cl
..
..
: :
..
..: C
..
..
H
H
.
Cl +
.
.
. Cl
.
. Cl.
..
..
:
¿Qué tiene en común todas las reacciones de propagación?

14. Lic. Walter de la Roca 14
3. Terminación: En esta etapa los radicales se
consumen y la reacción se acaba, por la ausencia de
los promotores de la reacción.
C
..
..
:
H
H
H . C
..
..:
H
H
H
.
+ C
..
..
:
H
H
H :C
..
..:
H
H
H
C
..
..
:
H
H
H . Cl
...
..:
+
C
..
..
:
H
H
H .Cl
...
..:
¿Qué podemos notar en estas reacciones de terminación?

15. Lic. Walter de la Roca 15
De anterior presentación sabemos la estabilidad de los
radicales libres:
R C
R
R
R C
H
R
R C
H
H
H C
H
H
. . . .
> > >
Radicales Libres:
Aumenta la estabilidad
Metilo
Primario
Secundario
Terciario
Entonces será más fácil romper un enlace C-H en forma
homolíticamente como se muestra a continuación:
R
C
H
H
H
R
C H
H
R
R
C
R
H
R
Primario
1.0
Secundario
3.5
Terciario
5.0
Hidrógenos
< <
Reactividad

16. Lic. Walter de la Roca 16
Reacciones Iónicas
Rompimiento Heterolítico implica generación de
iones. Los ataques se promoverán por cargas
negativas y positivas.
Los que atacan a cargas positivas se denominan
nucleófilos.
Los que atacan a cargas negativas se denominan
electrófilos.
Nucleófilo: compuestos orgánicos con electrones no
compartidos o cargas negativas, con gran afinidad a
las cargas positivas.
Electrófilo: compuestos orgánicos con orbitales
vacíos, cargas positivas parciales o formales con gran
afinidad a las cargas negativas.

17. Lic. Walter de la Roca 17
X X
Cl
Al Cl
Cl
F
B F
F
Electrófilos sin carga ó neutros:
..
..
..
..:
:
Halógeno
Tricloruro de
Aluminio
Trifluoruro de
Boro
Reactivos electrófilos (Carga positiva ó neutros)
O N O
H
O
H
H
O S O
OH
R
C
R
R
..
..
..
..
+
Electrófilos con carga positiva:
..
+
Hidronio Nitronio
:
..
..
..
..
+
Sulfonio
..
+
Carbocatión

18. Lic. Walter de la Roca 18
Reactivos nucleófilos (Carga negativa ó neutros)
H
O
H
H
N
H
H
R
O
H
R
N
H
H
R
N
H
R
R
N
R
R
Nucleófilo sin carga ó neutro:
..
.. ..
..
.. .. .. ..
Agua Alcohol
Amoniaco Amina
Primaria
Amina
Secundaria
Amina
Terciaria

19. Lic. Walter de la Roca 19
H O R O H N
H
N C
R
C
R
R
O S O
O
O
Nucleófilo con carga negativa:
..
.. ..
..
Hidroxilo Alcóxido
: :
- -
..
:-
Amiduro
-
: :
Cianuro
X
..
..
: :-
Halogenuro
..
-
Carbanión
..
..
..
.. :
:
: :
: :
-
-
Sulfato

20. Lic. Walter de la Roca 20

21. Lic. Walter de la Roca 21
Reacciones Iónicas
R. Adición R. Eliminación
R. Transposición R. Sustitución
Electrofílica Nucleofílica Electrofílica Nucleofílica
Electrofílica Nucleofílica Electrofílica Nucleofílica
División de reacciones iónicas según reactivos:
Como vimos anteriormente los reactivos en la reacciones
iónicas puede ser electrófilos y nucleófilos, por lo cual
los tipos de reacción tendrán dos divisiones.

22. Lic. Walter de la Roca 22
¿Qué aprendimos?
1.Clasificación de reacciones orgánicas según el
rompimiento del enlace.
2.Tipos de reacciones que se dan en química
orgánica.
3.Reacciones Radicalares:
• Características.
• Mecanismo de reacción.
• Estabilidad.
4. Reacciones Iónicas:
• Definición de Nucleófilos y Electrófilos.
• Ejemplos de Nucleófilos y Electrófilos.
• División de la reacciones.

23. Lic. Walter de la Roca 23
Bibliografía :
Capitulo No. 5, John McMurry , octava edición
Capitulo No. 9, Igor Slowing, Texto Básico de Orgánica