QUIMICA ORGANICAS

DEPARTAMENTO DE BIOQUÍMICA QUÍMICA GENERAL
QUIMICA ORGÁNICA
La Química Orgánica es la rama de la química en la que se estudian los compuestos del carbono y
sus reacciones. Existe una amplia gama de sustancias (medicamentos, vitaminas, plásticos, fibras
sintéticas y naturales, hidratos de carbono, proteínas y grasas) formadas por moléculas orgánicas.
El químico sueco Jons Jacob Berzelius (1809), planteo que todo compuesto orgánico solo podía
obtener de los seres vivos ya que poseían una fuerza vital para crearlos y no por métodos de síntesis
artificial.
La aparición de la química orgánica se asocia al descubrimiento 1928 por el químico alemán Friedrich
Wöhler de que la sustancia inorgánica se podía convertir en orgánica.
NH4CNO (NH2)2 CO
Cianato de amonio Urea
Debido a los estudios de Friedrich Wöhler (1880 -1882), químico alemán ayudante de Berzelius, esta
teoría fue desechada, puesto que, experimentando en el laboratorio con una sustancia inorgánica
conocida como cianato de amonio (NH4CNO) observó que esta tenía la misma composición que la
urea extraída de la orina de un perro. Antes de los aportes de Wölher, los químicos creían que para
sintetizar sustancias orgánicas era imprescindible la intervención de la fuerza vital.
El experimento de Wöhler rompió la barrera entre el conocimiento de las sustancias orgánicas e
inorgánicas. Los químicos consideran hoy compuestos orgánicos a aquellos que contienen carbono
en su estructura, además de otros elementos (que pueden ser uno o más), entre los cuales los más
comunes son: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre y los halógenos. En la actualidad, la química
orgánica se la llama también química del carbono.

¿Cuál es la diferencia entre los compuestos orgánicos e inorgánicos?
En general, las sustancias que contienen uno o más átomos de carbono en su composición se
denominan compuestos orgánicos; las restantes sustancias son los llamados compuestos
inorgánicos. No obstante, no todos los compuestos del carbono son considerados orgánicos, pues
el dióxido de carbono, el cianato de amonio y los carbonatos (como el carbonato de calcio, CaCO3)
provienen de los minerales y poseen las características de los compuestos inorgánicos. Aunque el
carbono es el principal elemento de los compuestos orgánicos, la mayor parte de ellos contienen
también hidrógeno y otros elementos, como el nitrógeno, oxígeno, fósforo, azufre y halógenos
(grupo 17).
DEFINICIÓN DE LA QUIMICA ORGÁNICA
Es la química de los compuestos del Carbono, con excepción de: CO, CO2, HCN, NaHCO3, CaCO3. La
Química Orgánica no es sólo la química de los compuestos de los seres vivos, son también los
compuestos derivados del petróleo, del carbón, y los preparados sintéticamente en el laboratorio
Se encuentran como componentes principales: C, H, O, N y secundarios: Cl, Br, I, K, Na, Mg, Fe

CARACTERISTICAS GENERALES DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS
1. Sus moléculas contienen fundamentalmente átomos de C, H, O, N y en pequeñas
proporciones azufre, fosforo, halógenos y otros elementos.
2. El número de compuestos conocidos es muy grande y sus moléculas son de gran
complejidad debido a su elevado peso molecular.
3. Los compuestos orgánicos reaccionan entre si lentamente debido al enlace covalente, lo
que determina algunas de sus propiedades más importantes.
4. Son termolábiles, es decir resisten poco a la acción el calor y se descomponen generalmente
por debajo de los 300°C. Suelen quemarse fácilmente produciendo dióxido de carbono y
agua.
5. Debido a la atracción débil entre las moléculas, tienen puntos de fusión y ebullición
relativamente bajos.
6. La mayoría no son solubles en agua (sólo son algunos compuestos que tienen hasta cuatro
o cinco átomos de carbono y oxígeno o nitrógeno en su estructura). Son solubles en
disolventes orgánicos como alcohol, éter, cloroformo, etc.
EL ÁTOMO DE CARBONO
El número atómico del Carbono es 6 y su número de masa 12; su núcleo está constituido, por lo
tanto, por 6 protones y 6 neutrones.
Alrededor del núcleo giran 6 electrones distribuidos en 2 niveles de energía (capas): 2 electrones en
el nivel 1 (capa K) y 4 electrones en el nivel 2 (capa L).
Z = 6
A = 12
Distribución electrónica
6C: = 1s2 2s2 2p2
Nivel o capa
de valencia

PROPIEDADES DEL CARBONO:
1) Propiedades Físicas:
En condiciones ambientales: Estado Sólido ya sea en forma natural o artificial, tenemos:
a. Carbono Cristalino: Grafito, Diamante, Fullerenos
b. Carbono Natural Amorfo: Antracita, Hulla, Lignito, Turba
c. Carbono Artificial: Carbón Vegetal, Animal, Negro de Humo, Coque, Carbón activado.

2) Propiedades Químicas:
a. Tetravalencia:
El número atómico del carbono es seis (Z = 6) y, como estudiaste el año anterior, su
configuración electrónica es 1s2 2s2 2p2. Para que el carbono alcance su estabilidad
dentro de los compuestos orgánicos debe estar unido a través de cuatro enlaces
covalentes. La tetravalencia se debe a la cercanía energética existente entre los
orbitales atómicos 2s y 2p, lo que facilita la migración de un electrón del orbital 2s al
orbital 2p, permitiendo así la formación de los cuatro enlaces.
Para lograr una mayor estabilidad y también explicar la forma de las moléculas se
introduce el concepto de hibridación. Esta consiste en la combinación de los orbitales
atómicos (OA) debido a la promoción de un electrón del orbital 2s a un orbital 2p, tal
como muestra el siguiente esquema:
La nueva configuración del átomo de carbono tiene cuatro electrones desapareados, es
decir, 1s2 2s1 2px1 2py1 2pz1. Los cuatro orbitales que se forman por la combinación
de un orbital s con tres orbitales p se denominan orbitales híbridos sp3, los que poseen
la misma energía. Esta condición que permite al carbono formar cuatro enlaces
covalentes se llama tetravalencia. Estas uniones del átomo de carbono pueden ser con
otros átomos de carbono o átomos distintos.
b. Covalencia:
El átomo de carbono se combina con átomos de otros elementos como el C, H, O y N
mediante la compartición de electrones, es decir, formando enlaces covalentes.
C – C
El enlace covalente se forma cuando dos átomos no metálicos comparten electrones.
C

c. Autosaturación:
Es una propiedad del átomo de carbono que lo distingue de los demás elementos y se
refiere a su capacidad de unirse entre sí, a través de enlaces simples, dobles o triples
para formar cadenas carbonadas lineales o ramificadas, cíclicas o abiertas,
compartiendo uno, dos o tres pares de electrones de valencia (enlaces covalentes).
d. Hibridación:
Al unirse consigo mismo o con otros elementos ocurre un reordenamiento en la
estructura de los electrones del átomo de carbono, que implica cambios en sus valores
de energía y en la forma de sus orbitales. A este reordenamiento se le denomina
hibridación. Dependiendo del tipo de compuesto que va a formar, la hibridación del
átomo de carbono ocurre de tres maneras: Sp3
, Sp2
, Sp

e. Concatenación: formar cadenas lineales, anulares o ramificados
f. Tipos de carbono:
➢ Según el número de carbonos enlazados.
Los átomos de carbono presentes en una estructura orgánica pueden ser primarios,
secundarios, terciarios o cuaternarios. Esto dependerá del número de carbonos
enlazados al átomo que estemos analizando.

HIDROCARBUROS
La combinación de carbono con el hidrógeno forma compuestos a los que llamamos hidrocarburos
que son los principales compuestos de la química orgánica. Los compuestos más representativos
son el petróleo (hidrocarburo en estado líquido) y el gas natural (hidrocarburo en estado gaseoso).
Los hidrocarburos se han producido hace millones de años como producto de la descomposición de
plantas y animales en épocas muy antiguas y por lo tanto se encuentran en las profundidades del
planeta.
La fórmula general de los hidrocarburos saturados es CnH2n+2, donde “n” corresponde al número
de átomos de carbono que forman parte del compuesto. Para los compuestos formados con más
de cuatro átomos de carbono, se usan los prefijos numéricos griegos penta, hexa, hepta, octa,nona,
deca, etc y el sufijo-ano.
TIPOS DE HIDROCARBUROS:
A. ALIFATICOS: Pueden ser de cadena abierta o cerrada.
➢ SATURADOS
1. ALCANOS: Enlaces simples, hibridación sp3
Formula global: CnH2n+2
Se representa:
Formula desarrollada
Formula semi desarrollada: CH3 – CH3
Formula global: C2H6
➢ INSATURADOS
1. ALQUENOS: Donde por lo menos hay 2 átomos de carbono compartiendo dos
pares de electrones, experimentando, ambos carbones, una hibridación sp2
y
formando un doble enlace (uno de ellos es un enlace y el otro no)
H – C – C – H
–
H
–
H
–
H
–
H
H – C – C = C – H
–
H
–
H
–
H
–
H
El doble enlace está
formado por un enlace
sigma y un enlace pi

2. ALQUINOS: Donde también hay por lo menos dos átomos de carbono compartiendo,
esta vez, tres pares de electrones, mediante una hibridación sp que experimentan
ambos carbones y dando lugar a un triple enlaza (uno de ellos es un enlace y los otros
dos, son enlaces)
N° de Carbono
H. SATURADOS HIDROCARBUROS INSATURADOS
ALCANO (-ano) ALQUENO (-eno) ALQUINO (-ino)
Prefijo CnH2n+2 CnH2n CnH2n-2
MET (1) Metano CH4 ---- ----
ET (2) Etano C2H6 C2H4 C2H2
PROP (3) Propano C2H8 C3H6 C3H4
BUT (4) Butano C4H10 C4H8 C4H6
PENT (5) Pentano C5H12 C5H10 C5H8
HEX (6) Hexano C6H14 C6H12 C6H10
HEP (7) Heptano C7H16 C7H14 C7H12
OCT (8) Octano C8H18 C8H16 C8H14
NON(9) Nonano C9H20 C9H18 C9H16
DEC (10) Decano C10H22 C10H20 C10H18
Las fórmulas generales se aplican sólo a hidrocarburos de cadena abierta y cuando la
molécula tiene sólo un doble o un triple enlace (en el caso de alquenos y alquino.
B. AROMÁTICOS: Son de estructuras cíclicas que tienen cierto número de enlaces. Dando
Lugar a dobles enlaces alternados los mismos que se encuentran deslocalizados.
H – C – C ≡ C – H
–
H
–
H
–
H
El triple enlace está
formado por un enlace
sigma y dos enlaces pi

NOMENCLATURA DE LOS HIDROCARBUROS:
Se utiliza la nomenclatura IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada). La nomenclatura
requiere sencillez, prontitud de comprensión y facilidad de empleo. Los nombres comunes o
vulgares resultan muy complejos cuando las estructuras orgánicas contienen más de cinco
carbonos.
❖ REGLAS DE NOMENCLATURA DE ALCANOS:
Las reglas de nomenclatura de la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) son
las siguientes:
A. Para nombrar un alcano se elige como base la cadena continua más larga, que recibe el
nombre de cadena principal. El compuesto se considera derivado del alcano que tiene el
Cl CH3
CH3 – CH2 – CH – CH – CH – CH3
6 5 4 3 2 1
CH2 – CH3
Cl CH3
CH3 – CH2 – CH – CH – CH – CH3
6 5 4 3 2 1
CH2 – CH3
–
–
–

mismo número de átomos de carbono que la cadena principal. Por ejemplo, en el
hidrocarburo siguiente la cadena más larga tiene seis carbonos.
B. Numerar los carbonos de la cadena más larga, esta numeración debe comenzar por el
extremo que da el número más bajo para el primer carbono sustituido.
C. En la cadena numerada, identificar a los sustituyentes y el respectivo Carbono al cual
pertenecen, en el ejemplo hay un Cl en el Carbono 4, un resto etil en el carbono 3 y un metil
en el carbono 2.
D. Entre cadenas de igual longitud, se elige como cadena principal la que está más sustituida.
Es decir:
Se nombra 2,3,5-Trimetil-4-propilheptano (*) y no 4-sec-Butil-2,3-dimetilheptano o 4-(1,2-
Dimetilpropil)-3- metilheptano.
E. 5. Si un grupo alquilo se repite varias veces como sustituyente, se indica la repetición con
los prefijos di, tri, tetra, etc. Por ejemplo, el Neohexano,
se nombra 2,2-dimetilbutano.
F. Los sustituyentes se pueden expresar por los nombres comunes de los grupos alquilo
cuando sea posible. Sin embargo, estos sustituyentes se pueden nombrar de modo
alternativo de acuerdo con las reglas anteriores. Por ejemplo,
se puede llamar 4-Isopropiloctano o 4-(1-Metiletil)-octano. En el segundo de estos
nombres, el grupo isopropilo se ha nombrado de acuerdo con las reglas de la IUPAC,
considerando como cadena principal del sustituyente una cadena de dos átomos de
carbono (etilo) y nombrándola de manera que al carbono unido directamente a la cadena
principal le corresponda el primer numeral (1)

G. Si se unen a la cadena principal dos o más grupos alquilo diferentes, se nombran en orden
alfabético. Por ejemplo:
se llama 4-Etil-3-metil-5-propilnonano. Los sustituyentes se alfabetizan sin considerar el
número que indica su repetición; así pues, dimetil, trimetil, etc., se ordenan con la letra m
(de metil) y no con la letra d (de dimetil),t (de trimetil), etc. Sin embargo, el nombre de un
grupo compuesto se considera entero; es decir, el sustituyente 1,2-Dimetilpropilo se
alfabetiza por la d y no con la p. Por ejemplo, el compuesto.
se llama 5-(1,2-Dimetilpropil)-4-etil-3,3-dimetilnonano. Los grupos alquilo precedidos por
los afijos n-, sec- o t- se alfabetizan por la primera letra del nombre del grupo alquilo. Por
otro lado, los grupos iso alquilo y neoalquilo se consideran como palabras únicas y se
ordenan por i y n respectivamente.
H. Si se presentan cadenas de igual longitud que compiten para la selección de la cadena
principal de un hidrocarburo saturado acíclico ramificado, se propone la elección de
acuerdo a los siguientes criterios:
- La cadena que tiene el mayor número de cadenas laterales:

- La cadena cuyos sustituyentes tienen el número de posición más bajo:
- La cadena que tenga el mayor número de átomos de carbono en las cadenas
laterales más pequeñas:
Por lo general, los sustituyentes son restos alquilo o radicales alquilo, es decir, hidrocarburos
que han perdido un hidrógeno y reciben el nombre de hidrocarburo de procedencia, y
donde la terminación ANO se cambia por – ILO o – IL.
Ejem: CH3 – CH3 (etano) CH3 – CH2 – (etilo o etil)
NOMBRES DE ALGUNOS RESTOS ALQUILO (– R)
ESTRUCTURA N. COMUN N. IUPAC
CH3 – Metil Metil
CH3 – CH2 – Etil Etil
CH3
l
CH3 – CH –
Isopropil 1´ – metiletil
CH3
l
CH3 – CH – CH2 –
Isobutil 2´ – metilpropil
CH3
I
CH3 – CH –
I
T – butyl 1´- 1´ - dimetiletil

CH3
CH3
I
CH3 – CH – CH2 –
I
CH3
Neopentilo 2´- 2´ - dimetilpropil
CH2 = CH – Vinil Etenil
CH2 = C –
I
CH3
Isoprenil 1´- metiletenil
Reglas Adicionales de la Nomenclatura:
1. Cuando en la cadena principal hay a la misma altura, dos radicales alquilo diferentes como
sustituyente, la numeración se inicia aplicando el orden alfabético de los radicales, tal
como en el caso siguiente, entre los radicales etilo y metilo
Cuando hay un radical alquilo y un halógeno o inorgánico, manda el sustituyente orgánico
para la numeración, y para el nombre el halógeno o inorgánico va primero.
2. En los alquenos la posición del doble enlace es el que determina la numeración.
CH3 C2H5
I I
C – C – C – C – C – C – C
7 6 5 4 3 2 1
CH3 Br
I I
C – C – C – C
1 2 3 4
CH3 Cl
I I
C – C = C – C – C
1 2 3 4 5

3. Si las posiciones de dos dobles enlaces son equivalente, el de menor numeración
corresponde al carbono que contenga un sustituyente más próximo.
4. Cuando hay un doble y triple enlace en posiciones equivalente, el enlace doble manda para
la numeración y el enlace triple para el nombre general.
4 – etil – 2 – hepten – 5 – ino
5. Cicloalcanos
En la naturaleza además de existir los hidrocarburos de cadena abierta, existen otros en
donde la cadena se cierra formando un anillo, los cuales dependerán directamente del
número de carbonos que lo contenga, estos son los llamados hidrocarburos cíclicos.
Tienen un punto de ebullición y una densidad mayor que la del alcano conel mismo número
de átomos de carbono, su fórmula general es: CnH2n, sin embargo, hay que tener cuidado
con esta fórmula, ya que como se comentara más adelante, corresponde también a la de
los alquenos, aunque se pueden distinguir rápidamente porque se antecede la palabra ciclo
seguida del hidrocarburo de acuerdo a su número de carbonos.
La estructura más simple que existe es para el anillo de tres miembros denominado
ciclopropano, en el caso de cuatro ciclobutano, y así sucesivamente, tal como se muestra en
la. Estos compuestos también son conocidos como Naftenos dentro de la industria
petrolera.
Br
2 I3 4 5
C –C – C – C – C = C
1 C
=
CH3 –CH = CH – CH – CH2 – CH3
1 2 3 I 4
C ≡ C – CH3
5 6 7

Para nombrar cadenas de cicloalcanos con sustituyentes, se utilizan las mismas reglas de la
IUPAC, que se emplean para nombrar a los alcanos de cadena lineal, en este caso se
enumeran a partir del nombre del sustituyente, es decir, respetando su nombre
alfabéticamente y se toma como el inicio de la numeración a partir del sustituyente,
escribiendo a continuación en orden alfabético los sustituyentes más próximos al primero
❖ REGLAS DE NOMENCLATURA DE ALQUENOS:
Los hidrocarburos acíclicos no ramificados que tienen al menos un doble enlace se definen
como alquenos. Cualquiera de los dos carbonos que conforman la doble ligadura, se
denominan vinílicos. Los carbonos vecinales a la doble ligadura se denominan alílicos.
Los hidrocarburos alquenos, u olefinas, se llaman así porque entre dos átomos de carbono
vecinos existe un doble enlace; incluso puede que un compuesto posea más de un enlace
doble. Los alquenos se consideran como isómeros de los cicloalcanos. Los hidrocarburos
alquenos se representan por la fórmula general CnH2n, donde (n) es igual o mayor que dos,
ya que la presencia de un doble enlace indica inclusivamente la pérdida de los átomos de
hidrógeno en la fórmula general de los alcanos(CnH2n+2). Los alquenos en forma análoga a
los alcanos, se nombran indicando el número de átomos de carbono mediante prefijos y en
este caso su terminación corresponde a eno.
.
A. Los alquenos son hidrocarburos que responden a la fórmula CnH2n. Se nombran
utilizando el mismo prefijo que para los alcanos (met-, et-, prop-, but-....) pero
cambiando el sufijo -ano por -eno.

B. Se toma como cadena principal la más larga que contenga el doble enlace. En caso de
tener varios dobles enlaces se toma como cadena principal la que contiene el mayor
número de dobles enlaces (aunque no sea la más larga)
C. La numeración comienza por el extremo de la cadena que otorga al doble enlace el
localizador más bajo posible. Los dobles enlaces tienen preferencia sobre los
sustituyentes
D. Los alquenos pueden existir en forma de isómeros espaciales que se distinguen con la
notación cis/trans.

E. Los radicales con un doble enlace pueden presentar isomería (Z)/(E):
EJEMPLOS DE APLICACIÓN:
a) La cadena más larga y con mayor número de sustituyentes
b) ¿En qué posición están y cuáles son los sustituyentes?
c) El nombre IUPAC del hidrocarbono será:
CH3
I
CH3 – CH – CH – CH – CH – CH3
1 I 2 I 3 4 I 5 6
CH3 CH2 Cl
I
CH3

❖ REGLAS DE NOMENCLATURA DE ALQUINOS:
a. Se elige como cadena principal la cadena más larga que contenga el mayor número de
enlaces triples. El nombre fundamental del alquino se obtiene cambiando la
terminación –ano, correspondiente al alcano con el mismo número de átomos de
carbono, por la terminación –ino. La cadena se numera desde el extremo más cercano
al triple enlace y la posición del triple enlace se indica mediante el localizador más bajo
posible.
b. Si el compuesto contiene enlaces dobles y triples la cadena principal será la que
contenga el mayor numero de enlaces dobles y triples. El compuesto se nombra como -
enino. La cadena principal se numera de manera que los localizadores de los enlaces
dobles y triples sean los más bajos posibles, aunque sea más bajo el localizador del triple
enlace. En caso de opción el doble enlace tiene preferencia sobre el triple enlace.
c. Si hay dos o más cadenas con igual número de insaturaciones la cadena principal es la
que contiene el mayor número de átomos de carbono:
d. Si hay dos o más cadenas con igual número de insaturaciones e igual número de átomos
de carbono la cadena principal es la que contiene el mayor número de enlaces dobles:

PROPIEDADES GENERALES DE LOS HIDROCARBUROS
ALCANOS:
1. Los cuatro primeros, del metano al butano son gaseosos a temperatura ambiente.
Entre el pentano y el hexadecano con líquidos. Los superiores de la serie son sólidos.
2. El punto de ebullición, punto de fusión y densidad aumenta, a medida que aumenta el peso
molecular (para las cadenas lineales). el punto de ebullición de dos o más isómeros
disminuye conforme aumente la ramificación.
Ejemplo: hexanos isómeros
Isómero Estructura Te °C Tf°C Densidad g/mL
Hexano CH3(CH2)4CH3 68,7 -94 0.659
2-metil CH3 – CH2 – CH2 –CH2 – CH3 63,3 -118 0,664
pentano I
CH3
2,3-dimetil CH3 – CH – CH – CH3 58,00 -129 0,661
butano I I
CH3 CH3
3. Químicamente son bastante estables debido a los enlaces saturados. Sin embargo, todos
sufren reacciones de combustión con el oxígeno generando una gran cantidad de calor.
Ejemplo:
CH4 + 2 O2 CO2 + 2H2O + 192 Kcal/mol CH4
y reacciones de halogenación en presente de luz
CH4 + Cl2 CH3Cl + HCl
ALQUENOS:
1. Los cuatro primeros compuestos de la serie son gaseosos a la temperatura ambiente, los
siguientes hasta el 1-octadeceno son líquidos y los demás son sólidos.
2. El punto de ebullición, punto de fusión y densidad varía con el peso molecular igual que en
los alcanos.
Luz

3. Químicamente se diferencias de los alcanos por ser más reactivos debido al enlace no
saturado a cuyo nivel ocurren las reacciones.
4. Presentan reacciones de adición.
5. El eteno, el más pequeño de la serie, tiene aplicación en la fabricación de plásticos como el
polietileno y el policloruro de vinilo.
ALQUINOS:
1. Los dos primeros de la serie son gaseosos, sus puntos de ebullición son más elevadas que la
de los alquenos correspondientes. El más importante es el etino o acetileno.
2. Al igual que los alquenos, tienen reacciones de adición a causa del triple enlace.
3. El etino o acetileno se utiliza en soldadura autógena; arde fácilmente en el aire con una
llama brillante y desprendiendo abundante calor.
H H
catalizador I I
CH3 – CH = CH2 + H2 CH3 – CH – CH2
Cl Cl
luz I I
CH3 – CH = CH2 + Cl2 CH3 – CH – CH2
Pt
CH2 = CH2 + H2 CH2 – CH3
Pt
HC≡CH2 + H2 CH2 = CH2
2C2H2 + 5O2 4CO2 + H2O + calor

REACCIONES DE LOS HIDROCARBUROS
I. ALCANOS
A. OBTENCIÓN DE ALCANOS:
1. Hidrogenación Catalítica: Los alquenos y alquinos se pueden hidrogenar para
convertirse en alcanos, en presencia de un catalizador metálico que puede ser Ni, Pt o
Pd.
R y R´, pueden ser cualquiera de los radicales alquílicos
Mecanismo
En la imagen se muestra el mecanismo de la hidrogenación catalítica utilizando como
catalizador un metal pulverizado.
Las esferas grisáceas corresponden a la superficie metálica de, por decir, platino. La
molécula H2 (color morado) se aproxima a la superficie metálica al igual que el alqueno tetra
sustituido, R2C=CR2.
Ni
R – CH = CH – R´ + H2 R – CH2 – CH2 – R´
Alqueno Alcano
Ni
R – C ≡ C – R´ + 2H2 R – CH2 – CH2 – R´
Alquino Alcano

El H2 interacciona con los electrones que recorren los átomos del metal, y ocurre una
ruptura y formación de un enlace temporal H-M, donde M es el metal. A este proceso se le
conoce como quimisorción; es decir, una adsorción mediante fuerzas químicas.
El alqueno interacciona de un modo similar, pero el enlace lo forma con su doble enlace
(línea punteada). El enlace H-H ya se ha disociado y cada átomo de hidrógeno permanece
enlazado al metal; del mismo modo lo hace con los centros metálicos en los catalizadores
organometálicos, formando un complejo intermediario H-M-H.
Ocurre entonces una migración de un H hacia el doble enlace, y este se abre formando un
enlace con el metal. Luego, el H restante se une al otro carbono del doble enlace original, y
se libera finalmente el alcano producido, R2HC-CHR2.
Este mecanismo se repetirá tantas veces como sea necesario, hasta que todo el H2 haya
reaccionado por completo.
2. Reducción de Haluros Alquílicos: Hay dos clases de reducción
2.1 Reducción directa:
R – X + Agente reductor R – H
Haluro alquílico alcano
X : puede ser Cl, Br
Agente Reductor: puede ser hidruro de aluminio y Litio (LiAlH4) o también Zn/HCl
Ejemplo:
2.2 Reducción indirecta: Se realiza en dos pasos convirtiendo primero él haluro alquílico en
un reactivo de Grignard y posterior hidrólisis para convertirse en alcano.
Cl H
I I
CH3 – CH – CH3 + Zn / HCl CH3 – CH – CH3 + ZnCl2
Cl MgCl
I eter seco I
CH3 – CH – CH3 + Mg CH3 – CH – CH3

3. ACOPLAMIENTO DE HALUROS ALQUILICOS CON REACTIVOS DE GRIGNARD.
Se prepara primeramente el reactivo Gringnard, con Mg en éter seco y luego se acopa un
haluro alquílico similar o diferente.
4. SINTESIS DE WURTZ
Se utiliza para obtener alcanos simétricos
Mecanismo:
El mecanismo actualmente aceptado para la reacción de Wurtz transcurre en dos etapas:
Etapa 1. Formación de un carboanión por intercambio metal-halógeno
MgCl H
I I
CH3 – CH – CH3 + H2O CH3 – CH – CH3 + MgOHCl
MgCl CH3
I I
CH3 – CH – CH3 + CH3 – Cl CH3 – CH – CH3 + MgCl2

Etapa 2. Ataque nucleófilo del carboanión al haluro de alquilo mediante mecanismo SN2.
B. REACCIONES DE ALCANOS
a) Formación de Halogenuros de Alquilo:
2-cloropropano 1-cloropropano
(55%) (45%)
Etapa de iniciación
En el primer paso de la reacción se produce la rotura homolítica del enlace Cl-Cl. Esto se
consigue con calor o mediante la absorción de luz.
Primera etapa de propagación
Se trata de una etapa ligeramente endotérmica que consiste en la sustracción de un
hidrógeno del metano por el radical cloro formado en la etapa anterior, generándose el
radical metilo.
CH3 CH3 CH3
I I I
2CH3 – CH – Br + 2 Na CH3 – CH – CH – CH3 + 2 NaBr
haluro alcano de cadena
alquílico simétrica
luz
2CH3 – CH2 – CH3 + 2 Cl2 CH3 – CH – CH3 + CH3 – CH2 – CH2 – Cl + 2 HCl
I
Cl

Segunda etapa de propagación
Durante la misma el radical metilo abstrae un átomo de cloro de una de las moléculas
iniciales, dando clorometano y un nuevo átomo de cloro. Dicho átomo vuelve a la primera
etapa de propagación y se repite todo el proceso.
Etapa de terminación
Tiene lugar cuando se agotan los reactivos, entonces los radicales que hay en el medio se
unen entre si.
Isobutano bromuro de terbutilo bromuro de isobutilo
(>99%) (trazas)
b) Combustión: Solo la combustión completa da como únicos productos CO2 y H2O
c) El craqueo o cracking
Es un proceso químico por el cual se quiebran las moléculas de un compuesto produciendo
así compuestos más simples.1
El procedimiento original, todavía en uso, empleaba calor y presión y se denomina “craqueo
térmico” a una temperatura de 850-810 °C ("proceso de craqueo Shujov"). Después se ideó
un nuevo método: el “craqueo catalítico”, a una temperatura de 450-500 °C, el cual utiliza un
Br
luz I
2CH3 – CH2 – CH3 + 2 Br2 CH3 – C – CH3 + CH3 – CH – CH2 – Br + 2 HBr
I temperatura I I
CH3 CH3 CH3
CH3 – CH2 – CH3 + 5O2 3CO2 + 4H2O (completa)
CH3 – CH2 – CH3 + 3/2O2 3CO + 4H2 (incompleta)

catalizador (sustancia que determina otros cambios químicos sin modificarse ella misma). En
el caso de este tipo de craqueo, el catalizador (como Al2O3 o SiO2) es una especie de arcilla
que puede darse en forma de terrones, píldoras, granos pequeños o como un polvo superfino
y cuya acción de desintegradora, sumada a la del calor y la presión, favorece el
fraccionamiento en componentes más livianos y produce más y mejor compuestos como
resultado.
Las moléculas de alcanos se pueden romper por acción del calor (proceso de pirólisis). Los
enlaces carbono-carbono se rompen generando radicales alquilo más pequeños. La ruptura
se produce de forma aleatoria a lo largo de la cadena.
Otra reacción que puede ocurrir es el desproporcionamiento. En este proceso, uno de los
radicales transfiere un átomo de hidrógeno al otro radical para producir un alcano y un
alqueno:

II. ALQUENOS
A. PREPARACIÓN DE ALQUENOS:
1. Deshidrohalogenación de Halogenuros del Alquilo:
Se elimina un halógeno con un H vecino, para formar u doble enlace. Es necesaria la
presencia de una base: KOH/alcohol, o también KNH2, NaNH2. Facilidad de
deshidrohalogenación de loas halogenuros de alquilo: 3°>2°>1°. Siempre se cumple la regla
de Saytzeff.
2. Deshidratación de Alcoholes:
Se elimina un –OH con un H vecino, para formar un doble enlace.
KOH/alcohol
CH3 – CH2 – CH2 – CH2Cl CH3 – CH2 – CH = CH2 + KCl + H2O
KOH/alcohol
CH3 – CH2 – CHCl – CH3 CH3 – CH = CH – CH3 (80%) +
CH3 – CH2 – CH = CH2 (20%)
H2SO4
CH3 – CH2 – CH – CH3 CH3 – CH = CH – CH3 + H2O
I Calor producto principal
OH

3. Deshalogenación de Dihalogenuros Vecinales:
Se eliminan dos halógenos vecinales por acción de un metal activo que puede ser Zinc o
Magnesio, formándose un doble enlace.
4. Reducción de Alquinos
La hidrogenación parcial de alquinos, produce alquenos, teniendo en cuenta dos diferentes
formas de reacción:
H2/Ni
Alqueno CIS –
R – C ≡ C – R´
Alqueno TRANS –
Na/NH3
CH3 – CHBr – CHBr – CH3 + Zn CH3 – CH = CH – CH3 + ZnBr2

B. REACCIONES DE ALQUENOS
1) Adición de Hidrogeno.- Hidrogenación Catalítica:
El catalizador puede ser: Pt, Pd, Ni ó la mezcla llamada Ni-Raney
catalizador
CH3 – CH = CH2 + H2 CH3 – CH2 – CH2

2) Adición de Halógenos:
El tetracloruro de carbono CCl4, solo actúa como disolvente, pues no reacciona, por ser inerte.
La adición de Br2, se usa para identificar alquenos, pues la desaparición de su color rojizo oscuro
y con las evidencias de la no formación de subproductos, nos indica la reacción de adición del
bromo al doble enlace.
3) Adición de Halogenuros de Hidrogeno:
- Adición Markovnikov: Es la adición de un reactivo no simétrico a un alqueno no
simétrico. La parte más electronegativa del reactivo se une al carbono que contiene el
menor número de hidrógenos.
CH3 – CH = CH2 + Br2 CH3 – CHBr – CH2Br
CCl4
CH3 – CH = CH2 + HBr CH3 – CHBr – CH3

- Adicción Antimarkovnikov: En este caso, deben usarse peróxidos como medio para
desplazar la parte más electronegativa del reactivo asimétrico, hacía el carbono del
doble enlace que contiene la mayor cantidad de hidrógenos.
La adición antimarkovnikov, se ha observado solo con un número restringido de
reactivos, entre ellos con el HBr.
4) Adición de Agua – Hidratación:
La adición de agua en los alquenos, sigue la regla de Markovnikov, formándose los
respectivos alcoholes.
CH3 – CH = CH2 + HBr CH3 – CHBr – CH3
R-O-O-R
H+
CH3 – CH = CH2 + H2O CH3 – CH – CH3
I
OH

5) Polimerización:
Los polímeros son moléculas muy grandes, formadas por el enlazamiento repetido de
unidades pequeñas llamadas monómeros, que generalmente deben tener doble enlace.
Deben tener doble enlace.
cloruro de vinilo policloruro de vinilo (PVC)
propileno polipropileno
6) Oxidación:
- Con solución diluida de KMnO4 fría y medio básico (OH-
), los alquenos forman glicoles.
Esta también es una reacción de identificación.
catalizador
n CH2 = CH + – CH2 – CH – CH2 – CH – CH2 – CH –
I I I I
Cl Cl Cl n Cl
catalizador
n CH3 – CH = CH2 + – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 –
I I I
CH3 CH3 CH3
n
OH–
CH3 – CH = CH2 + KMnO4 CH3 – CH2 – CH2 + MnO2
I I
OH OH precipitado
propilenglicol marrón

- Cuando se usa KMnO4 caliente y en medio ácido, se rompe completamente el doble
enlace carbono – carbono y se forman mezclas de cetonas y de ácidos carboxílicos.
III. ALQUINOS
A. Síntesis
Existen tres procedimientos para la obtención de alquinos:
1. Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo vecinales.

2. Alquilación de alquinos.
Se produce debido a la acidez del H en los alquinos terminales. Mediante esta
reacción se sintetizan alquinos internos a partir de alquinos terminales. Tiene
lugar en dos etapas:

B. REACCIONES
1. Hidrogenación de Alquinos
Los alquinos se hidrogenan con dos equivalentes de hidrógeno, en presencia de un
catalizador metálico finamente dividido, para formar alcanos. Los catalizadores
más utilizados son: platino, paladio, rodio..
2. Hidrogenación de Alquinos con Catalizador de Lindlar
La hidrogenación de los alquinos a alcanos transcurre a través de un intermedio que
es el alqueno. Es posible parar la hidrogenación en el alqueno empleando un
catalizador de paladio envenenado, llamado catalizador de Lindlar.

Los venenos disminuyen la actividad del catalizador y permiten parar la
hidrogenación en el alqueno.
3. Hidrogenación de Alquinos con Sodio en Amoniaco Líquido
Una alternativa a la hidrogenación con el catalizador de Lindlar es la reducción de
alquinos con sodio o litio en amoniaco líquido, la diferencia radica en el alqueno
obtenido. Así, la hidrogenación con el catalizador de Lindlar produce alquenos cis,
mientras la hidrogenación con sodio en amoniaco líquido genera alquenos trans.
La reducción monoelectrónica transcurre a través de un intermedio llamado anión-
radical. La protonación del anión con el amoniaco produce la hidrogenación del
alqueno.

4. Hidratación de Alquinos
Los alquinos reaccionan con ácido sulfúrico acuoso en presencia de un catalizador
de mercurio para formar enoles. El enol isomeriza (tautomeriza) rápidamente en
las condiciones de reacción para dar aldehídos o cetonas.
Etapa 1. Adición electrófila. El protón se adiciona al triple enlace, uniéndose al
carbono menos sustituido.
Etapa 2. El agua captura el carbocatión formado en el paso anterior.
Etapa 3. Desprotonación del agua, formándose el enol

Etapa 4. Tautomería ceto-enol
5. Hidroboración de Alquinos
La hidroboración es la hidratación antiMarkovnikov de un alquino. Como reactivo
se emplea un borano impedido (diciclohexilborano o diisoamilborano)
obteniéndose un enol que tautomeriza a aldehído o cetona. Los alquinos
terminales dan lugar a aldehídos los internos a cetonas.
El mecanismo de la reacción transcurre a través de los siguientes pasos:
Etapa 1. Adición del borano al triple enlace. El boro se une al carbono menos
sustituido del alquino

Etapa 2. Oxidación del borano a alcohol
Etapa 3. Tautomería ceto-enol
6. Adición de Haluros de Hidrógeno a Alquinos
De forma similar a los alquenos, los alquinos adicionan haluros de hidrógeno (HBr,
HCl, HI) al triple enlace para formar haluros de alquenilo.
El mecanismo de la reacción transcurre a través de un carbocatión, formado en el
carbono más sustituido del triple enlace. Por tanto, se trata de una reacción
regioselectiva que sigue la regla de Markovnikov, adicionando el halógeno al
carbono más sustituido del alquino.
Etapa 1. Adición electrófila. El protón se adiciona al triple enlace, uniéndose al
carbono menos sustituido.

Etapa 2. El halógeno captura el carbocatión formado en el paso anterior.
Dada la gran inestabilidad del carbocatión formado (catión alquenilo) el mecanismo
anterior está cuestionado. Otro mecanismo alternativo es el concertado (una sola
etapa, sin formación de intermedios)
En presencia de dos equivalentes del haluro de hidrógeno, se producen sucesivas
adiciones al alquino, formado dihaloalcanos geminales.
HIDROCARBUROS AROMATICOS
El benceno tiene la fórmula molecular C6H6, en forma de anillo. Es un hidrocarburo
aromático, se presenta como un líquido incoloro de olor dulce que se volatiliza
rápidamente en el aire, se lo utiliza como disolvente al igual que muchos de sus
derivados y como fuente para la obtención de otros compuestos, su principal
característica es de ser muy inflamable y no apto para el ser humano
Propiedades
- Líquido incoloro de olor fuerte, (D=0.889 g/cm3).
- Hierve a 80.1°C y funde a 5.4°C; á 1 atm de presión.
- Es tóxico, poco soluble en agua.
- Es un buen disolvente.

En 1865 August Kekulé científico alemán planteó una fórmula para el benceno. La
fórmula propuesta por Kekulé estaba formada por un anillo de seis átomos de
carbono con tres dobles enlaces alternados, explicaba en parte las características
estructurales del benceno.
Regla de Hückel.
Consideraciones mecanocuánticas llevaron a Hückel, en momento de inspiración
genial, a la conclusión siguiente: un sistema cíclico conjugado será aromático si
posee 4n+2 electrones π .
Aromaticidad
Se dice que un compuesto es aromático cuando tiene una reactividad análoga a la
del benceno: no polimeriza en medio ácido, da reacciones de sustitución en vez de
adición, etc
Durante mucho tiempo, los químicos llegaron a la conclusión de que esta gran
energía de resonancia que presenta el benceno era una consecuencia de la
existencia de dos estructuras resonantes idénticas y estables.
Partiendo de esta idea se pensó que otros hidrocarburos que presentaban sistemas
conjugados análogos de enlaces simples y dobles mostrarían una estabilidad
semejante. A estos compuestos se les denominó “anulenos”.
Así, el benceno al tener seis átomos de carbono sería el [6] anuleno, el
ciclobutadieno al tener cuatro se le llamo [4] anuleno, el ciclooctatetraeno [8]
anuleno y así sucesivamente.
(4) anuleno (6) anuleno (8) anuleno
ciclooctatetraeno
(10) anuleno
ciclodecapentaeno

AROMATICIDAD
Antiguamente a los compuestos que tenían aromas agradables se les llamó aromáticos. En la
actualidad son aromáticos (independientemente de su olor) aquellos que cumplen tres requisitos:
1) Tener estructura cíclica.
2) Poseer dobles enlaces conjugados (enlace pi deslocalizado).
3) Cumplir con la regla de Hückel: N° de e pi = 4n + 2
Donde n es un numero entero.
Además
1. Cada átomo del anillo debe tener un orbital p sin hibridar.
2. Los orbitales p no hibridados se deben solapar continuamente alrededor del anillo
(Normalmente estructura plana )
3. El compuesto es más estable que su cadena abierta.
los hidrocarburos derivados del benceno. El benceno se caracteriza por una
inusual estabilidad, que le viene dada por la particular disposición de los dobles
enlaces conjugados.
Formas resonantes
NOMENCLATURA DE AROMATICOS
Regla 1. En bencenos monosustituidos, se nombra primero el radical y se termina en la
palabra benceno.

Regla 2. En bencenos disustituidos se indica la posición de los radicales mediante los
prefijos orto- (o-), meta (m-) y para (p-). También pueden emplearse los localizadores
1,2-, 1,3- y 1,4-.
Regla 3. En bencenos conmás de dos sustituyentes, se numera el anillo de modo que los
sustituyentes tomen los menores localizadores. Si varias numeraciones dan los mismos
localizadores se da preferencia al orden alfabético.

Regla 4. Existen numerosos derivados del benceno con nombres comunes que
conviene saber
Radicales aromáticos.
El nombre genérico con el que se conoce a estos compuestos es ARILO (Ar-). El radical
obtenido al perder el benceno uno de sus hidrógenos (C6H5 -) recibe el nombre de fenilo.
Todos los demás radicales aromáticos se les nombran como radicales fenilo sustituidos,
asignando el número 1 al carbono con la valencia libre. Algunos radicales de hidrocarburos
aromáticos como el tolueno, el xileno o el cumeno se nombran utilizando el sufijo -ILO.

Hidrocarburos aromáticos policíclicos condensados
Cuando los dos anillos están unidos por sólo dos átomos de carbono se dice que son orto
condensados. Cuando estos hidrocarburos tienen el mayor número posible de dobles
enlaces no acumulados se les nombra utilizando el sufijo -ENO, aunque de la mayoría se
conserva el nombre vulgar.
Reacciones de los compuestos aromáticos.
a. El mecanismo de la sustitución electrófila aromática: halogenación, nitración,
sulfonación.
Los alquenos reaccionan como especies nucleofílicas atacando a los electrófilos para
dar productos de adición. Los electrones pi de los alquenos están enlazados conmenor
firmeza a los núcleos que los electrones sigma, y atacan a los electrófilos para generar
un carbocatión que a continuación es atacado por un nucleófilo para dar finalmente el
producto que resulta de la adición al doble enlace
El benceno, al igual que un alqueno, tiene nubes electrónicas pi por arriba y por debajo
del plano molecular que forman los enlaces sigma. Aunque los electrones pi del
benceno forman parte de un sistema aromático estable pueden atacar a un electrófilo
fuerte y generar un carbocatión que está relativamente estabilizado por deslocalización
de la carga positiva. Este carbocatión ciclopentadienilo se denomina complejo sigma,
porque el electrófilo está unido al anillo bencénico por un nuevo enlace sigma. El
complejo sigma no es aromático porque el átomo de carbono unido al electrófilo
presenta una hibridación sp3 e interrumpe el anillo de orbitales p Esta pérdida de
aromaticidad del complejo sigma contribuye a que el ataque del electrófilo sea muy
endotérmico. El complejo sigma puede recuperar la aromaticidad por inversión del
primer paso, volviendo a los reactivos, o por la pérdida de un protón en el átomo de
carbono sp3 ocasionado por el ataque de una base al complejo sigma.

Halogenación.
El benceno en condiciones normales es inerte en presencia de halógenos, ya que
dichos compuestos no son los suficientemente electrófilos para romper el carácter
aromático del benceno. No obstante, los halógenos pueden activarse mediante el
empleo de ácidos de Lewis como son los haluros de hierro (FeX3) o de aluminio (AlX3)
al objeto de originar electrófilos más potentes. Así, por ejemplo, en la bromación,
el bromo por sí solo no es lo suficientemente electrofílico para reaccionar con el
benceno, por lo cual dona un par de electrones al ácido de Lewis (FeBr3). De esta
manera se obtiene un intermediario más reactivo.
Br Br:
:
¨
¨
¨
¨ + FeBr3 Br Br FeBr3
:
¨ ¨
¨ ¨
d d
+ -

El ataque del benceno da lugar a la formación del complejo :
El BrF4
-
formado actúa como una base para arrancar un protón, regenerando el
carácter aromático del compuesto y dando lugar a una molécula de HBr,
regenerándose de nuevo el catalizador BrF3.
Al igual que sucede con la halogenación radicalaria de los alcanos, el carácter
exotérmico de la halogenación aromática disminuye al descender a lo largo de la
tabla periódica. Así, la fluoración es tan exotérmica que la reacción directa del
benceno con flúor es explosiva. La cloración se lleva a cabo de manera muy similar
a la bromación, utilizándose AlCl3 como catalizador más frecuente.
Nitración.
El benceno reacciona con ácido nítrico concentrado y caliente dando nitrobenceno
de forma lenta. Ahora bien este proceso tiene el inconveniente de que la mezcla
:
-
+
d
d
¨
¨
¨
¨
Br Br FeBr3
H
H
H H
H
H
H
H
H
H
H
H
Br
+
H
H
H
H
H
H
Br
H
H
H
H
Br
H
H
+
+
(Proceso lento)
H
H
H
H
Br
H
H
+ Br FeBr3
-
:¨
¨
+
H
H
H
H
Br
H
+ HBr + FeBr3
(Proceso rápido)
+ Cl2
AlCl3
Cl
+ HCl

caliente de ácido nítrico concentrado en contacto con cualquier material oxidable,
puede explotar durante el calentamiento. Debido a que el nitrógeno en el grupo
nitrato del HNO3 no tiene poder electrófilo, debe ser activado de alguna manera. Ello
se consigue mediante la adición de ácido sulfúrico que actúa como catalizador
permitiendo que la nitración se lleve a cabo más rápidamente y a temperaturas más
bajas.
El ácido sulfúrico reacciona con el ácido nítrico formando el ion nitronio (NO2
+)
que es un electrófilo fuerte. Este mecanismo es semejante a otros mecanismos
de deshidratación catalizados por el ácido sulfúrico. Así, en una primera etapa
el ácido sulfúrico protona al grupo hidroxilo del ácido nítrico.
En una segunda etapa el ion nitronio reacciona con el benceno.
+ HNO3
H2SO4
NO2
+ H2O
H O N
O
O
-
+
¨
¨
¨
¨
: :
¨
+ H O S
O
O
O H H O N
H O
O
+
+
+ HSO4
-
¨
-
¨
¨
: :
¨
O N O
+
+ H2O
¨
¨
¨
¨
ion nitronio
+
(Proceso lento)
¨
¨
-
¨ :
:
H
H
H
H H
N
H
O
O
:
:
:
:
+
N
O
O
+
H
H
H
H
H
H

En la siguiente etapa se produce la pérdida de un protón para dar lugar al
nitrobenceno.
Sulfonación
El ácido sulfúrico concentrado no reacciona con el benceno a temperatura
ambiente. Sin embargo, una forma más reactiva, llamada ácido sulfúrico fumante y
que consiste en una solución al 7% de SO3 en H2SO4, da lugar a un ataque electrófilo
por parte del SO3. Este SO3 es el anhídrido del H2SO4, lo cual significa que al agregar
agua al SO3 se produce H2SO4. El SO3 es un electrófilo fuerte, en el que los tres
enlaces sulfonilo (S=O) atraen la densidad electrónica y la alejan del átomo de
azufre.
El benceno realiza el ataque al electrófilo (SO3) para formar el complejo :
H
H
H
H H
N
H
O
O
: :
¨
-
¨
¨
+ + HSO4
NO2
+ H2SO4
S
O
O
O
S
O
O
O
S
O
O
O
S
O
O O
: :
-
: :
¨
+
-: :
¨
-
: :
¨
+ +
S
O
O
O
+
: :
: :
¨
¨
S
H
O
O
O
-
+

La pérdida de un protón en el carbono con hibridación sp3
y la reprotonación dará
lugar al ácido bencenosulfónico
Esta reacción es aproximadamente termoneutra; da lugar a un equilibrio que se
puede desplazar hacia los productos de partida si se va eliminando el SO3 conagua
para dar el H2SO4, que es un proceso muy exotérmico. En la práctica basta calentar
el ácido bencenosulfónico con H2SO4 acuoso para que revierta el proceso.
Normalmente se emplea el vapor como fuente de agua y calor para el proceso
contrario que recibe el nombre de desulfonación.
La desulfonación sigue el mismo mecanismo que la sulfonación, pero con el orden
en sentido contrario. Así, se agrega un protón a un carbono del anillo para formar
un complejo  y a continuación la pérdida del SO3 da el anillo aromático no
sustituido.
La sulfonación reversible tiene utilidad en aplicaciones sintéticas de la sustitución
electrofílica aromática, debido a que el sustituyente ácido sulfónico puede
utilizarse como grupo protector para dirigir la sustitución. Los ácidos
bencenosulfónicos se utilizan en la preparación de detergentes.
+
-
S
H
O
O
O
+ HSO4
-
S O
O
OH
S O
O
OH
+ H2O
H
+
, D
H
+ H2SO4
SO3
+
-
S
H O
O
O
H
+
+
S O
O
OH
+
(SO3 + H2O H2SO4
)

Alquilación de Friedel-Crafts.
Ninguna de las reacciones de sustitución que hemos visto hasta ahora implicaba la
formación de enlaces carbono-carbono. Esto podría ser posible utilizando benceno
en presencia de un electrófilo carbonado que sea lo suficientemente fuerte. Los
carbocationes son quizás los electrófilos más importantes que son capaces de
sustituir anillos aromáticos, dando lugar a la formaciónde un nuevo enlace carbono-
carbono. En presencia de ácidos de Lewis que se utilizan como catalizadores, como
el AlCl3 ó el FeCl3, se encontró que los haluros de alquilo reaccionaban con el
benceno dando alquilbencenos. Esta reacción se denomina alquilación de Friedel-
Crafts.
Este proceso de alquilación es una sustitución electrofílica aromática típica.
El proceso que tiene lugar es el siguiente:
El catión terc-butilo reacciona con el benceno para formar el correspondiente complejo . La
pérdida de un protón nos dará el producto terc-butil benceno, regenerándose el AlCl3.
R
SO3
H2SO4
R SO3H
NaOH
- H2O
R SO3
-
Na
+
H
+ R X
(X = I, Cl, Br)
Ácido de
Lewis
R
+ H X
C
CH3
H3C
CH3
Cl:
¨
¨
+ Al Cl
Cl
Cl
C
CH3
H3C
CH3
+ + Cl Al
Cl
Cl
Cl
-
C
CH3
CH3
CH3
+
+
C CH3
CH3
H3C
H
+
C CH3
CH3
H3C
H
+
H
H3C
CH3
CH3
C
+
C CH3
CH3
H3C
H Cl AlCl3
-
:
¨
¨
+
C CH3
CH3
CH3
+ HCl + AlCl3

La alquilación de Friedel-Crafts se emplea con una amplia variedad de haluros secundarios y
terciarios, donde se supone que el electrófilo reaccionante es el carbocatión.
Con haluros de alquilo primarios, el carbocatión primario que se forma es demasiado
inestable. El electrófilo real se cree que es un complejo de cloruro de aluminio con el haluro de
alquilo. En este complejo el enlace carbono-carbono se debilita y hay una carga positiva
considerable sobre el átomo de carbono.
Podemos resumir pues, que el mecanismo de la alquilación consiste en el siguiente proceso en
etapas:
Etapa 1.- Activación del haluro.
R X + AlCl3 R
+
+ AlCl3X
-
(R.- 2º ó 3º) (electrófilo)
CH3 CH2 Cl :
¨
¨
+ AlCl3 CH3 CH2
....... Cl ........ AlCl3
d d
+ -
....... Cl ........ AlCl3
d d
+ -
CH2
CH3
H
CH2 CH3
+
+ Cl AlCl3
-
H
CH2 CH3
+
Cl AlCl3
-
: ¨
¨
CH2 CH3
+ HCl + AlCl3
R CH2 X :
¨
¨
+ AlX3 R CH2
...... X ....... AlX3
+ -
d
+

Etapa 2.- Ataque electrofílico.
Etapa 3.- Pérdida del protón.
Acilación de Friedel y Crafts.
Un grupo carbonilo con un grupo alquilo unido a él se denomina grupo acilo. Un cloruro de
acilo podemos considerarlo como un grupo acilo, enlazado con un átomo de cloro, formando un
cloruro de ácido. En presencia del AlCl3, un cloruro de acilo reacciona con benceno o un derivado
activo del benceno para dar una fenil-cetona (un acilbenceno). Esta reacción que se denomina
acilación de Friedel y Crafts, es similar a la reacción de alquilación, excepto en que el reactivo es un
cloruro de acilo, en lugar de un cloruro (haluro) de alquilo y se obtiene un acilbenceno en lugar de
un alquilbenceno.
...... X ....... AlX3
+ -
d
+
+
R
CH2
CH2
H
R
+ + AlX4
-
AlX3
+
H R
+
CH2 R
AlX4
+
CH2
H
R
+ R C
O
Cl
AlCl3
C
O
R
+ HCl
fenilcetona
+ H3C C
O
Cl
AlCl3
C
O
CH3
+ HCl
acetofenona

En esencia el mecanismo de la acilación se asemeja al de la alquilación, excepto en que el
grupo carbonilo ayuda a estabilizar los intermediarios catiónicos. Tiene lugar en las siguientes
etapas:
1.- El haluro de acilo forma un complejo con el AlCl3.
La ruptura del complejo origina el ion acilio estabilizado por resonancia y que
además es un electrófilo potente.
2.- El benceno o algún derivado activado reacciona con el ion acilio para formar el
acilbenceno.
Se forma acilbenceno (cetona) que forma un complejo con el AlCl3 debido al carácter básico del
grupo carbonilo.
3.- Agregando agua se hidroliza el complejo, dando el acilbenceno libre.
R C
O
Cl + AlCl3 R C
O
Cl AlCl3 AlCl4 + R C O R C O
ion acilio
+ C
R
O C
H
H
R
O
Cl AlCl3
C
O
R
+ AlCl3 + HCl
C
O
R
AlCl3
C
O
R
C
O
R
AlCl3
H2O (exceso)
+ sales de amonio

Una de las características más atractivas de la acilación de Friedel-Crafts es la desactivación
del producto con respecto a la sustitución (alquilación). El acilbenceno resultante tiene un grupo
carbonilo (grupo desactivante) unido al anillo aromático. Como las reacciones de Friedel-Crafts no
se llevan a cabo en anillos muy desactivados, la acilación se detiene después de una sola sustitución.
De esta manera, la acilación elimina dos de las limitaciones de la alquilación.
- Se estabiliza el ion acilio de modo que no se producen rearreglos.
- Se desactiva el acilbenceno resultante de forma que no se producen reacciones
posteriores.
Sin embargo, al igual que la alquilación, la acilaciónno se puede efectuar conanillos aromáticos muy
desactivados.
ALCOHOLES
Aquellos compuestos químicos orgánicos que contienen un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución
de un átomo de hidrógeno, de un alcano, enlazado de forma covalente a un átomo de carbono,
grupo carbinol (C-OH). Además este carbono debe estar saturado, es decir, debe tener solo
enlaces sencillos a ciertos átomos1 (átomos adyacentes); esto diferencia a los alcoholes de los
fenoles.
PROPIEDADES FÍSICAS
Los alcoholes suelen ser líquidos incoloros de olor característico, solubles en el agua en
proporción variable y menos densos que ella. Al aumentar la masa molecular, aumentan sus
puntos de fusión y ebullición, pudiendo ser sólidos a temperatura ambiente (por ejemplo el
pentaerititrol funde a 260 °C). A diferencia de los alcanos de los que derivan, el grupo funcional
hidroxilo permite que la molécula sea soluble en agua debido a la similitud del grupo hidroxilo
con la molécula de agua y le permite formar enlaces de hidrógeno.
+ R C
O
Cl
AlCl3
C
O
R
d
d

PROPIEDADES QUÍMICAS
Los alcoholes pueden comportarse como ácidos o bases gracias a que el grupo funcional es
similar al agua, por lo que se establece un dipolo muy parecido al que presenta la molécula de
agua.
Al aumentar el tamaño de la cadena carbonada el alcohol se vuelve menos ácido.
Los grupos electronegativos (halógenos) aumentan la acidez de los alcoholes (bajan el pKa)
NOMENCLATURA IUPAC
La nomenclatura de alcoholes sustituye la terminación -o de los alcanos por -ol (metano,
metanol; etano, etanol). En alcoholes ramificados se elige la cadena más larga que contenga el
grupo -OH y se enumera de modo que se le otorgue el localizador más bajo posible.

Acidez de los alcoholes.
Al igual que el protón del hidroxilo del agua, el protón del hidroxilo de un alcohol es débilmente
ácido. Una base fuerte puede sustraer el protón del hidroxilo de un alcohol para generar un
alcóxido.
La acidez de los alcoholes disminuye a medida que aumenta el grado de sustitución en el resto
alquílico.
A. SINTESIS DE ALCOHOLES
1. Síntesis de Alcoholes a partir de Haloalcanos
Los alcoholes se pueden obtener a partir de haloalcanos mediante reacciones SN2 y SN1

Síntesis de alcoholes mediante SN2
Los haloalcanos primarios reaccionan con hidróxido de sodio para formar
alcoholes. Haloalcanos secundarios y terciarios eliminan para formar alquenos.
El bromuro de isopropilo (sustrato secundario) elimina al reaccionar con el ión hidróxido.
Síntesis de alcoholes mediante SN1
Los sustratos secundarios y terciarios reaccionan con agua mediante mecanismo SN1 para
formar alcoholes.
Hidrólisis de ésteres
Es un método interesante para preparar alcoholes a partir de haloalcanos secundarios. El
haloalcano se convierte en éster por reacción conacetato de sodio, para después hidrolizarse
en medio ácido o básico, obteniéndose el alcohol.
2. Sintesis de Alcoholes por reducción de carbonilo
Tanto el borohidruro de sodio (NaBH4) como el hidruro de litio y aluminio (LiAlH4) reducen
aldehídos y cetonas a alcoholes.

El etanal [1] se transforma por reducción con el borohidruro de sodio en etanol [2].
El mecanismo transcurre por ataque del hidruro procedente del reductor sobre el carbono
carbonilo. En una segunda etapa el disolvente protona el oxígeno del alcóxido.
El hidruro de litio y aluminio trabaja en medio éter y transforma aldehídos y cetonas en
alcoholes después de una etapa de hidrólisis ácida.
El mecanismo es análogo al del borohidruro de sodio.
El reductor de lítio y aluminio es más reactivo que el de boro, reacciona con el agua y los
alcoholes desprendiendo hidrógeno. Por ello, debe disolverse en medios apróticos (éter).

El reductor de boro, menos reactivo, descompone lentamente en medios próticos, lo que
permite utilizarlo disuelto en etanol o agua.
3. Síntesis de Alcoholes por hidrogenación de Carbonilos
Otro método para preparar alcoholes consiste en la reducción de aldehídos o cetonas a
alcoholes. El método más simple es la hidrogenación del doble enlace carbono-oxígeno,
utilizando hidrógeno en presencia de un catalizador de platino, paladio, niquel o rutenio.
El etanal [1] se transforma por hidrogenación del doble enlace en etanol [2]
La ciclopentanona [1] se transforma por hidrogenación en ciclopentanol [2]
4. Síntesis de Alcoholes a partir de Epóxidos
Los alcoholes se pueden obtener por apertura de epóxidos (oxaciclopropanos). Esta
apertura se puede realizar empleando reactivos organometálicos o el reductor de litio y
aluminio.
El oxaciclopropano [1] se transforma por reducción con hidruro de litio y aluminio en etanol
[2].

El mecanismo el mecanismo de la reacción comienza con el ataque el hidruro procedente
del redutor sobre el carbono polarizado positivamente del epóxido, para terminar con la
protonación del alcóxido
Los reactivos de Grignard (organometálicos de magnesio) y los organolíticos reaccionan con
oxaciclopropano para dar un alcohol primario.
El metillitio ataca al oxaciclopropano [1] para formar propan-1-ol [2]
5. Síntesis de Alcoholes por Hidratación de Alquenos
Un método de síntesis para alcoholes, ya estudiado en la sección de alquenos, consiste en
hidratar el alqueno. La adición del -OH puede ser en el carbono más sustituido del alqueno
(Markovnikov), o bien, en el carbono menos sustituido (antiMarkovnikov).
Hidratación Markovnikov
En esta hidratación el grupo hidroxilo va al carbono con más sustituyentes. Se emplea como
reactivo sulfúrico acuoso, o bien, acetato de mercurio en agua, seguido de reducción con
borohidruro de sodio.

Hidratación antiMarkovnikov
El grupo hidroxilo se adiciona al carbono menos sustituido. El reactivo empleado es borano
en THF seguido de oxidación con agua oxigenada en medio básico (hidroboración)
6. Síntesis de alcoholes por reducción de ácidos y ésteres
Los ácidos carboxílicos y los ésteres se reducen a alcoholes con el hidruro de litio y
aluminio. Reductores más suaves como el borohidruro de sodio son incapaces de reducir
estos compuestos.
El ácido etanoico [1] se transforma por reducción con hidruro de litio y aluminio en etanol [2].
El benzoato de metilo [1] se transforma en alcohol bencilico [2] por reducción con hidruro de
litio y aluminio.

B. REACCIONES DE LOS ALCOHOLES
1. Síntesis de Haloalcanos a partir de Alcoholes
Los alcoholes primarios y secundarios pueden convertirse en haloalcanos con reactivos
como: tribromuro de fósforo, tricloruro de fósforo, cloruro de tionilo y pentacloruro de
fósforo.
El mecanismo de estas reacciones es de tipo SN2 y sólo los alcoholes primarios y
secundarios reaccionan. Veamos el mecanismo de la primera reacción.
Etapa 1. Ataque del alcohol al tribromuro de fósforo

Etapa 2. Sustitución nucleófila bimolecular, actuando el bromuro como nucleófilo
Todos los bromos del PBr3 son reactivos y el mecanismo se repite dos veces más.
2. Oxidación de Alcoholes
La oxidación de alcoholes forma compuestos carbonilos. Al oxidar alcoholes primarios se
obtienen aldehídos, mientras que la oxidación de alcoholes secundarios forma cetonas.
Oxidación de alcoholes primarios a aldehídos
El trióxido de cromo con piridina en diclorometano permite aislar aldehídos con buen
rendimiento a apartir de alcoholes primarios.
Se conoce como PCC (clorocromato de piridinio) al trióxido de cromo con piridina y ácido
clorhídrico en diclorometano. Este reactivo también convierte alcoholes primarios en
aldehídos.
Oxidación de alcoholes primarios a ácidos carboxílicos
El trióxido de cromo en medio ácido acuoso (reactivo de Jones), el permanganato de
potasio y el dicromato de potasio oxidan lo alcoholes primarios a ácidos carboxílicos.

Oxidación de alcoholes secundarios a cetonas
Los oxidantes convierten los alcoholes secundarios en cetonas. No es posible la
sobreoxidación a ácido carboxílico.
3. Formación de Alcóxidos a partir de Alcoholes
Los alcóxidos son las bases de los alcoholes, se obtienen por reacción del alcohol con una
base fuerte.
Los pKa de los ácidos conjugados son similares y el equilibrio no se encuentra
desplazado. El ión hidróxido es una base demasiado débil para formar el alcóxido en
cantidad importante.
El amiduro es una base muy fuerte y desplaza el equilibrio a la derecha, transformando el
metanol en metóxido.
Otras bases fuertes que pueden ser usadas para formar alcóxidos son: hidruro de sodio,
LDA, sodio metal.

ETERES
Los éteres son compuestos orgánicos que se caracterizan por presentar la formula general R-O-R,
donde R es un grupo alquilo o arilo. R y R’ pueden ser iguales o diferentes.
Los éteres se denominan con el nombre de cada uno de los grupos alquilos, en orden alfabético,
seguidos por la palabra éter
Propiedades Físicas
Son compuestos incoloros, con olores característicos, relativamente agradables.
Tienen puntos de ebullición menores que los alcoholes con igual número de carbonos.
Los éteres no pueden formar puente hidrogeno entre sí, razón por la cual sus Peb son bajos con
respecto a los alcoholes.
Sin embargo pueden actuar como aceptores de puente hidrogeno con el agua razón por la cual son
solubles en ella y en alcoholes (siempre y cuando sus PM sean bajos)
Propiedades Químicas
Los éteres son compuestos relativamente inertes. La mayoría de los compuestos orgánicos son
solubles en éter, razón por la cual son los solventes por excelencia
NOMENCLATURA
Regla 1. Los éteres pueden nombrarse como alcoxi derivados de alcanos (nomenclatura IUPAC
sustitutiva). Se toma como cadena principal la de mayor longitud y se nombra el alcóxido como un
sustituyente.

Regla 2. La nomenclatura funcional (IUPAC) nombra los éteres como derivados de dos grupos
alquilo, ordenados alfabéticamente, terminando el nombre en la palabra éter.
Regla 3. Los éteres cíclicos se forman sustituyendo un -CH2- por -O- en un ciclo. La numeración
comienza en el oxígeno y se nombran con el prefio oxa- seguido del nombre del ciclo.
A. Síntesis de éteres por condensación de alcoholes
1. Éteres a partir de alcoholes primarios
Los éteres simétricos pueden prepararse por condensación de alcoholes. La reacción se
realiza bajo calefacción(140ºC) y con catálisis ácida. Así, dos moléculas de etanol condensan
para formar dietil éter.
El mecanismo de la reacción transcurre en las siguientes etapas:

2. Uno de los alcoholes es secundario o terciario
En este caso la reacción transcurre en condiciones más suaves, a través de mecanismos SN1.
El mecanismo transcurre con formación de un carbocatión terciario de gran estabilidad
Etapa 1. Protonación del alcohol terciario
Etapa 2. Formación del carbocatión por pérdida de agua
Etapa 3. Ataque nucleófilo del metanol

B. REACCIONES QUIMICAS
1. Síntesis de Williamson de los éteres
La reacción entre un haloalcano primario y un alcóxido (o bien alcohol en medio básico)
es el método más importante para preparar éteres. Esta reacción es conocida como
síntesis de Williamson.
Esta reacción transcurre a través del mecanismo SN2.
La importante basicidad de los alcóxidos produce reacciones de eliminación con
sustratos secundarios y terciarios, formando alquenos en lugar de éteres.
Otra situación en la que Williamson no rinde éteres, es en el caso de emplear alcóxidos
impedidos, como tert-butóxido de potasio. Debido a su gran tamaño el tert-butóxido
elimina incluso con sustratos primarios.
Con haloalcanos primarios y sobre todo con haloalcanos que carecen de hidrógenos b el
rendimiento de Williamson es muy bueno.

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