ESTRUCTURA, REACTIVIDAD Y          TRANSFORMACIONES ORGANICAS     Brönsted-Lowry:Ácido: dador de protones                 ...
La acidez y basicidad son propiedades relativas de las moléculas. La mayoría de los compuestos orgánicos no son ácidos en ...
CH3CH2OH + H2O ⇔ CH3CH2O: - + H3O+   alcohol           ión alcóxido no estabilizado                                       ...
ESCALA DE ACIDEZpKa       valoración o pH-metro         Acido       pKa    Base Conjugada                                 ...
En bases, el pKa→medida de acidez del ácido conjugado.                   Ka     ..CH3N+H3    + H2 O ⇔     CH3NH2 + H3O+   ...
EFECTOS INDUCTIVOSPolarización de un enlace por influencia de un grupo.Cl-CH2-CH3 cloroetano            Se crea un dipolo ...
Tabla: Efecto inductivo de los halógenos sobre la acidez.          Acido               Estructura     pKa (H2O) 25ºC      ...
La disociación de un ácido carboxílico es un proceso en equilibrio.Cualquier factor que estabilice el anión carboxilato en...
EFECTOS ESTERICOSEfectos estructurales que proceden de interacciones especiales entrelos grupos.El impedimento estérico a ...
O                      Ob)                                                       + H3O                                    ...
EFECTOS DE RESONANCIA                 H2OCH3CH2OH ⇔                  CH3CH2O: + H3O+                   pKa= 16            ...
METODO DE LA RESONANCIACaracterística de moléculas en que existen enlaces doblesconjugados.      Ejemplo importante de res...
b- Contribuciones de las estructuras resonantes.El híbrido de resonancia es una única molécula conelectrones deslocalizado...
c-. Resonancia Frente a Tautomería Tautomería: sirve para designar la rápida y reversible intercorversión de isómeros (cua...
ALGUNAS CONSECUENCIAS DE LA               RESONANCIALa resonancia es un concepto importante usado pararelacionar la estruc...
Los fenoles son más ácidos que los alcoholes porque la baseconjugada (ión fenóxido) es estabilizado por resonancia. La car...
•   Efecto –M   Efecto +M             •   Efecto inductivo positivo, +I•                                     •   -CH3•    ...
Carga FormalNúmero de electrones de valencia que tiene el átomo aislado menosel número de electrones asignado al átomo en ...
Próxima SlideShare
Cargando en…5
×

Estructura reactividad y transformaciones orgánicas

4.181 visualizaciones

Publicado el

qca

Publicado en: Educación
0 comentarios
0 recomendaciones
Estadísticas
Notas
  • Sé el primero en comentar

  • Sé el primero en recomendar esto

Sin descargas
Visualizaciones
Visualizaciones totales
4.181
En SlideShare
0
De insertados
0
Número de insertados
3
Acciones
Compartido
0
Descargas
38
Comentarios
0
Recomendaciones
0
Insertados 0
No insertados

No hay notas en la diapositiva.

Estructura reactividad y transformaciones orgánicas

  1. 1. ESTRUCTURA, REACTIVIDAD Y TRANSFORMACIONES ORGANICAS Brönsted-Lowry:Ácido: dador de protones .. .. - .. .. : OH - + H-Cl : HO-H + :ClBase: aceptor de protones .. .. .. .. Base ácido Lewis:Ácido: aceptor de electrones .. .. .. - - FeBr3 + :Br -Br: FeBr4 + Br:Base: dador de electrones .. .. .. ácido
  2. 2. La acidez y basicidad son propiedades relativas de las moléculas. La mayoría de los compuestos orgánicos no son ácidos en medio acuoso. Losenlaces C-H típicos no son fuente de protones en relación al agua como base. ACIDOS CARBOXÍLICOS Y AMINAS Los ácidos carboxílicos son ácidos débiles comunes de la química orgánica conconstantes de disociación pequeñas.CH3CO2H + H2O ⇔ CH3CO2- + H3O+ Ka= [CH3CO2-][H3O+] = 1,76*10-5 [CH3CO2H][H2O]¿Por qué los ácidos carboxílicos son mucho más ácidos que los alcoholes, aúncuando ambos contienen grupos –OH?
  3. 3. CH3CH2OH + H2O ⇔ CH3CH2O: - + H3O+ alcohol ión alcóxido no estabilizado .. - O :O: :O: + CH3-C + H2O CH3-C CH3-C + H3O .. - O-H :O :O: ..Ácido carboxílico ión carboxilato estabilizado
  4. 4. ESCALA DE ACIDEZpKa valoración o pH-metro Acido pKa Base Conjugada 52Los alcoholes son más ácidos quelas aminas y los hidrocarburos menos. .. -Las diferencias pueden ser por la CH3-CH3 50 CH3-CH2- C6H5NH2 27 C6H5NH-electronegatividad del átomo sobre HC≡ CH 25 HC≡ C-el que está unido el protón ácido. (CH3)3COH 18 (CH3)3CO-La naturaleza del medio de CH3OH 15 CH3O-reacción influye sobre la RNH3+ ≈10 RNH2 C6H5OH 10 C6H5O-disociación de los ácidos y bases. CH3CO2H 4.8 CH3CO2-Ej. El agua es un medio favorable ClCH2CO2H 2.9 ClCH2CO2-para el proceso de ionización, CF3CO2H 0.2 CF3CO2-porque tiene una gran capacidad HCl -7.0 Cl-para solvatar aniones y cationes.
  5. 5. En bases, el pKa→medida de acidez del ácido conjugado. Ka ..CH3N+H3 + H2 O ⇔ CH3NH2 + H3O+ pKa= 10.6Ión metil amonio metil aminaA mayor pKa de ácidos conjugados→más basisidad de las basescorrespondientes. pKa = 14- pKb EFECTOS DE LA ESTRUCTURA SOBRE LA ACIDEZ Y LA BASICIDAD Efectos inductivos o electrostáticos Efectos estéricos Efectos de resonancia o conjugación
  6. 6. EFECTOS INDUCTIVOSPolarización de un enlace por influencia de un grupo.Cl-CH2-CH3 cloroetano Se crea un dipolo permanente El dipolo C-Cl influye sobre el átomo de C vecino mediante unefecto inductivo electrón-atrayente. Los efectos inductivos disminuyen al aumentar la distancia entre losgrupos que interaccionan.
  7. 7. Tabla: Efecto inductivo de los halógenos sobre la acidez. Acido Estructura pKa (H2O) 25ºC Acético CH3COOH 4.76 Yodo acético I CH2COOH 3.12 Cloro acético ClCH2COOH 2.85 4-Cloro butanoico ClCH2CH2CO2H 4.52 Tricloroacético Cl3COO2H 0.7 Trifluoroacético F3COO2H 0.23 Cl CH2-C-OH Cl CH2-C-O- d+ d+ d- d+
  8. 8. La disociación de un ácido carboxílico es un proceso en equilibrio.Cualquier factor que estabilice el anión carboxilato en relación con el O Oácido carboxílico no disociado, dirigiráGAE equilibrio hacia una CH el CH GDE Se deslocalizará la carga negativa -disociación mayor (mas acidez) O - OGAE GAE GAE GDE-F -CO2H -CO2R -O- Ejemplo: pKa-Cl -OH -C≡N -CH3 CH3CH2CH2COOH 4.8-Br O -CO2- Cl-CH2CH2CH2COOH 4.5 -C- CH3CHCH2CO2H 4.0 Cl-I + N N Cl-OR CH3CH2CHCOOH 2.9
  9. 9. EFECTOS ESTERICOSEfectos estructurales que proceden de interacciones especiales entrelos grupos.El impedimento estérico a la solvatación puede inhibir laestabilización de la base conjugada.a) CH3CO2H ⇔ CH3CO2- + H3O+ pKa= 5.6 CH3 CH3 CH3 H3C CH3 O CH3 H3C CH3 OH3C CH2 CH H3C CH2 CH + H3O + pKa= 7.0 - CH3 CH3 O OH
  10. 10. O Ob) + H3O + - pKa= 5.05 OH O CH3 CH3 H3C CH3 H3C CH3 O O + + H3O pKa= 6.25 - CH3 OH CH3 O H3C CH H3C CH 3 3 Las aminas muestran un efecto similar en cuanto a la inhibición estérica de la solvatación. .. .. .. (CH3)2NH > CH3NH2 > (CH3)3N Ejercicio:enlace de hidrógeno intramolecular.
  11. 11. EFECTOS DE RESONANCIA H2OCH3CH2OH ⇔ CH3CH2O: + H3O+ pKa= 16 O O + H3C C H3C C + H 3O pKa= 4.8 - OH OLos alcoholes son 10 veces menos ácidos que los ácidos carboxílicos.El ión carboxilato existe como un híbrido de resonancia. Los dosenlaces carbono oxígeno son iguales. O O O H3C C - H3C C H3C C - - O O O Mayor acidez de ácidos con respecto a los alcoholes puede atribuirse a la deslocalización del par electrónico del ión carboxilato. (base conjugada más estabilizada)
  12. 12. METODO DE LA RESONANCIACaracterística de moléculas en que existen enlaces doblesconjugados. Ejemplo importante de resonancia: pKa= 4.8A-.Generación de Estructuras Resonantes- Derivan de la aplicación de cálculos mecánico-cuánticos.- Reglas para formular estructuras resonantes:a-. Estructuras resonantes implican el movimiento de electrones y no el de núcleos.CH2=CH-C≡N: ⇔ CH2=CH-C+=N:- ⇔ + CH2-CH=C=N:-
  13. 13. b- Contribuciones de las estructuras resonantes.El híbrido de resonancia es una única molécula conelectrones deslocalizados. (ejemplo: benceno).¿Por qué el grupo carboxílico no es un híbrido de resonancia? .. - O: O: .. .. H3C H3C .. + .. OH OH .. A BLa carga total no varía. La forma (estructura) B no contribuye enforma importante al híbrido de resonancia (separación de cargas) .. .. + - - + H2C O: H2C O: H2C O: .. .. .. Más importante menos importante no importante
  14. 14. c-. Resonancia Frente a Tautomería Tautomería: sirve para designar la rápida y reversible intercorversión de isómeros (cuando se mueven electrones o uno o más átomos de hidrógeno). O H O HO O O OHH3C C HC C CH3 H3C C CH C CH3 H3C C CH C CH3 Tautomería de la 2,4-pentanodiona O OH H Tautomería de la ciclohexanona La tautomería no debe confundirse con la resonancia. Cada estructura tautómera es capáz de exisitr de forma independiente y pueden ser aisladas.
  15. 15. ALGUNAS CONSECUENCIAS DE LA RESONANCIALa resonancia es un concepto importante usado pararelacionar la estructura con las propiedades químicas.Ejemplo: Estabilización de resonancia del anión carboxilato.a-. Interacciones Entre Grupos Funcionales. H2OCH3CH2-OH ⇔ CH3CH2O:- + H3O+ pKa= 16 H 2O .. .. - + pKa= 10 OH O: + H 3O .. ..
  16. 16. Los fenoles son más ácidos que los alcoholes porque la baseconjugada (ión fenóxido) es estabilizado por resonancia. La carganegativa esta deslocalizada por el anillo bencénico .. - .. .. .. - .. .. - - -: O O: O O O: .. .. .. .. .. :- contribuyente principalEjemplo: .. - .. .. :O H2O :O .. :O .. + + + - .. + N OH H3O + N O: N O: - - .. :O : - :O : :O : .. .. .. P-nitrofenol Ka= 6*10-8 pKa= 8La transmisión de efectos electrónicos a través de largos sistemas es unaconsecuencia importante del fenómeno de la resonancia.
  17. 17. • Efecto –M Efecto +M • Efecto inductivo positivo, +I• • -CH3• -NO2 -OH • -CH2CH3 • -CH2CH2CH3• -COOH -O-R • -CH(CH3)2• -COOR -NH2 • -C(CH3)3• -CHO -X (F,Cl,Br,I) • -COO-• R-CO-R • -O- • Efecto inductivo negativo, -I • -NO2 • -CN • -COOH • -F • -Cl • -Br • -I • -OCH3 • -OH
  18. 18. Carga FormalNúmero de electrones de valencia que tiene el átomo aislado menosel número de electrones asignado al átomo en la estructura deLewis.Enlace covalente coordinado: un átomo proporciona dos electronesnecesarios para un enlace covalente. Algunos átomos llevan unacarga positiva o negativa (carga formal). Estructura más estable- Los átomos deben tener la carga formal más pequeña.- Las cargas negativas deben estar en los átomos más electronegativos.- Las cargas formales no representan cargas reales de los átomos.

×