x  Apéndice


                                         . m
                                   o m
                              e.c
                         u  t
                      .g
               Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas
                  w             Genaro Matus Ortega
               w
            w
Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega
 genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com
Los Haluros
                                                            x
                                                         . m
 Los Haluros de los hidrocarburos son
  compuestos halogenados de los
  alcanos, alquenos, y los aromáticos o
                                                      o m
  arilos.


                                                   e.c
 El halógeno1 se liga a uno de los
  carbonos implicados en la doble
  ligadura y directamente al anillo
                                        u        t
  bencénico o a cualquiera de los
  átomos de los alcanos.
                                     .g
                                w


                          w
    Halógenos. Elementos de la familia VIIA,
    configuración electrónica característica s2p5,


                    w
    altamente electronegativos, oxidantes, básicos,
    electrofílicos
Clasificación de los haluros
                                x
                             . m
  clasifican
  generales:
             en  tres
                           m
 Normalmente los haluros se
                       grupos

                         o
                     e.c
 Haluros Alquílicos, que son



                 u t
  derivados halogenados de los
  hidrocarburos saturados.

 Haluros
              .g
             Vinílicos,  derivados
  halogenados de los hidrocarburos

            w
  insaturados; y

          w
 Haluros de Arilo, o derivados

        w
  halogenados del benceno.
Propiedades físicas                         x
                                                        . m
 Respecto a sus propiedades físicas, los
  aromáticos (cloro, bromo y yodobenceno) son
  líquidos a temperatura ambiente y hierven a
                                                     o m
                                          .c
  132°C, 156°C y 189°C, respectivamente como
  consecuencia de su polaridad y de su estructura.

                                         e
                                  u    t
  Los dihalogenados aromáticos son sólidos.

 Los halogenuros de alquilo tienen gran


                               .g
  importancia en la industria, algunos son buenos
  disolventes (como el tetracloruro de carbono,

                          w
  CCl4, los cloruros de pentilo, C5H11-Cl, los
  policloruros de alquilo, etc.); el bromo metilo

                     w
  (CH3-Br) como fumigante.


                 w
 Otros polihalogenados se usan como pesticidas
  (el D.D.T., el lindano, el dieldren, etc.).
Formación de los haluros
                             x
                          . m
                      o m
 Los derivados halogenados de los
  hidrocarburos, resultan al sustituir uno
  o más hidrógenos por uno o más
  halógenos, por lo tanto, estos

                   .c
  compuestos contienen sólo carbono,
  hidrógeno y uno o más halógenos

                  e
  (flúor, cloro, bromo, yodo).


              u t
 Esta reacción se denomina reacción de
  sustitución y ocurre cuando un átomo

           .g
  o grupo de átomos sustituye a otro;
  cuando el reemplazo lo hace un o más
  halógenos recibe el nombre de

         w
  halogenación.


       w
     w
Halogenación
                                                        x
                                                     . m
 Los derivados halogenados se obtienen de los alquenos y alquinos al
  tratarlos con hidrácidos (HX), o directamente con halógenos (X2).

                                            o m
                                        e.c
  CH3      CH     CH2     +     Cl2
                                 u    t CH3     CH     CH2      Cl


                              .g                Cl

        Propeno   +      w
                        Cloro            1,2 – dicloropropano
                      w
                  w
Grupo funcional                               x
                                           . m
 Los halógenos se representan con la letra X. su grupo
                                      m
 funcional es -X y su representación general R – X, donde R
                                    o
                               .c
 corresponde a un grupo alquilo.


                            t e
                         u
 Es el primer grupo de compuestos orgánicos en los que
                       g
                      .
 existe un grupo funcional, donde el halógeno puede ser
 transformado en otros grupos funcionales; éste es el motivo
                  w
 de su importancia en química orgánica.
              w
           w
Clasificación
                                            x
                                         . m
                                   o m
 Los derivados halogenados, según la cantidad de
  halógenos en su estructura se dividen en:
 Monohalogenados
 Dihalogenados R – X2
                         R–X
                             e.c
 Trihalogenados R – X3
                         u t
                      .g
 Polihalogenados R – Xn

                  w
              w
           w
Nomenclatura de derivados monohalogenados                     x
                                                           . m
  De acuerdo con la IUPAC, para nombrar a los halogenuros de alquilo primarios,
   primero se da el nombre del halógeno (X) y enseguida el del hidrocarburo.

   CH3     Cl                         Clorometano
                                                        o m
                                              .c
   CH3     CH2     Br                 Bromoetano



                                           t e
  En la nomenclatura sistemática se siguen las mismas reglas de la IUPAC,
   mencionadas en los alcanos. El halógeno se considera como un sustituyente
   mas de la cadena principal.


                                    g u
  La numeración de los carbonos comienza por el extremo mas próximo al
   halógeno.
                        4      3   . 2              1

                     CH3
                            w CH2    CH       CH3

                     w                Cl

                 w          2 – Clorobutano
Nomenclatura de derivados polihalogenados   x
                                         . m
 Cuando en la molécula hay dos o más átomos de

  sea su número.                   o m
  halógeno se anteponen los prefijos di (2), tri (3), según

 1       2

                              e.c
CH2     CH2                 t
                  1,2 – dicloroetano (cloruro de etileno)
                         u
 Cl      Cl           .g
                  w
               w
              w
Nomenclatura de derivados polihalogenados                   x
                                                         .
   Si en la molécula hay dos o más halógenos distintos, sem
                                                     m
    nombran en el siguiente orden: yodo, bromo, cloro, flúor.

                                                   o
                                         e.c   F

                                       t
                1         2        3       4        5         6

         Br         CH2       CH

                               g u     C       CH       CH2       CH3

                              .        I
                          w
                     w
              3 – yodo – 1 – bromo – 4 – flùor – hexeno
               w
Isomería
                                                         x
                                                      . m
 Las isomerías corresponden a la cadena carbonada y a la

    principal.
                                            o m
    posición del halógeno, que debe situarse en la cadena


1         2         3            1
                                       e.c
                                        2         3

ClCH2         CH2       CH3
                                 u   t      CH3       CHCl   CH3

    1 – cloropropano          .g      2 - cloropropano
                         w
                        w
                w
Propiedades Químicas                  x
                                   . m
         Los halogenuros de alquilo intervienen en
         la obtención de muchos compuestos


                            o m
         como alcoholes, éteres, aldehídos, ácidos,
         aminas e hidrocarburos.


                     e.c
         Reaccionan con gran número de bases de

                u  t
         Lewis orgánicas e inorgánicas, pues
         tienen dos electrones que nadie

             .g
         comparte, como los iones hidróxido

         w
         (:OH-), cianuros (:CN-), amoniaco (:NH )
         y acetiluros (R-C≡C: ).
                                                 3




       w
     w
Propiedades Físicas                          x
                                          . m
Los halogenuros de alquilo poseen puntos de ebullición
  mayores a los de los alcanos con el mismo número de
  carbonos.
                                   o m
                               .c
A pesar de su polaridad son insolubles en agua, pero si en
                              e
  disolventes no polares.

                         u  t
Los yoduros y bromuros son más densos que el agua, pero

                      .g
  los derivados monofluorados y los monoclorados, menos
  densos.
                  w
               w
           w
Usos
                                                   x
 Los derivados halogenados del metano
  se han empleado en la medicina como
                                                . m
  anestésicos     o   antisépticos;   sin
  embargo, su uso se ha restringido por
  los trastornos secundarios que causan.
                                             o m
 Los cloruros de alquilo son buenos

                                          e.c
  disolventes de muchas sustancias


                                  u
  orgánicas y tienen gran aplicación
  química e industrial; entre los más
                                        t
  metileno,     el
                               .g
  importantes están el cloruro de
                       cloroformo,      el

                          w
  tetracloruro de carbono, entre otros.


                     w
                w
x
         compuesto
                                 .
                         orgánico, m
         Al aumentar el contenido de halógeno en un
                                       disminuye
         inflamabilidad por lo que el CCl4 se ha
                                                     su


         recomendable
                        o m
         utilizado en extinguidores, pero no es
                            por    que    a    elevadas


                 .c
         temperaturas pueden reaccionar con el
         oxígeno del aire y producir fosgeno (COCl2) la

                e
         cual es sumamente tóxica.

              t
         g u
         Entre los derivados fluorados, tenemos el
         polímero de tetrafluoroetileno (-CF2-CF2 -)n

        .conocido también como teflón. Muchos

    w    compuestos fluoroclorados, conocidos como
         “freones”, se usan como refrigerantes .

 w       Otros compuestos clorados se usan como
         insecticidas, entre los más conocidos están el

w        DDT, el lindano o gammexano, el aldrín y el
         clordano.

16 Apéndice (Derivados Halogenados)

  • 1.
    x Apéndice . m o m e.c u t .g Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas w Genaro Matus Ortega w w Autor: Maestro en Ciencias Bioquímicas Genaro Matus Ortega genaromatus@excite.com, genaro_matus@hotmail.com
  • 2.
    Los Haluros x . m  Los Haluros de los hidrocarburos son compuestos halogenados de los alcanos, alquenos, y los aromáticos o o m arilos. e.c  El halógeno1 se liga a uno de los carbonos implicados en la doble ligadura y directamente al anillo u t bencénico o a cualquiera de los átomos de los alcanos. .g w  w Halógenos. Elementos de la familia VIIA, configuración electrónica característica s2p5, w altamente electronegativos, oxidantes, básicos, electrofílicos
  • 3.
    Clasificación de loshaluros x . m clasifican generales: en tres m  Normalmente los haluros se grupos o e.c  Haluros Alquílicos, que son u t derivados halogenados de los hidrocarburos saturados.  Haluros .g Vinílicos, derivados halogenados de los hidrocarburos w insaturados; y w  Haluros de Arilo, o derivados w halogenados del benceno.
  • 4.
    Propiedades físicas x . m  Respecto a sus propiedades físicas, los aromáticos (cloro, bromo y yodobenceno) son líquidos a temperatura ambiente y hierven a o m .c 132°C, 156°C y 189°C, respectivamente como consecuencia de su polaridad y de su estructura. e u t Los dihalogenados aromáticos son sólidos.  Los halogenuros de alquilo tienen gran .g importancia en la industria, algunos son buenos disolventes (como el tetracloruro de carbono, w CCl4, los cloruros de pentilo, C5H11-Cl, los policloruros de alquilo, etc.); el bromo metilo w (CH3-Br) como fumigante. w  Otros polihalogenados se usan como pesticidas (el D.D.T., el lindano, el dieldren, etc.).
  • 5.
    Formación de loshaluros x . m o m  Los derivados halogenados de los hidrocarburos, resultan al sustituir uno o más hidrógenos por uno o más halógenos, por lo tanto, estos .c compuestos contienen sólo carbono, hidrógeno y uno o más halógenos e (flúor, cloro, bromo, yodo). u t  Esta reacción se denomina reacción de sustitución y ocurre cuando un átomo .g o grupo de átomos sustituye a otro; cuando el reemplazo lo hace un o más halógenos recibe el nombre de w halogenación. w w
  • 6.
    Halogenación x . m  Los derivados halogenados se obtienen de los alquenos y alquinos al tratarlos con hidrácidos (HX), o directamente con halógenos (X2). o m e.c CH3 CH CH2 + Cl2 u t CH3 CH CH2 Cl .g Cl Propeno + w Cloro 1,2 – dicloropropano w w
  • 7.
    Grupo funcional x . m  Los halógenos se representan con la letra X. su grupo m funcional es -X y su representación general R – X, donde R o .c corresponde a un grupo alquilo. t e u  Es el primer grupo de compuestos orgánicos en los que g . existe un grupo funcional, donde el halógeno puede ser transformado en otros grupos funcionales; éste es el motivo w de su importancia en química orgánica. w w
  • 8.
    Clasificación x . m o m  Los derivados halogenados, según la cantidad de halógenos en su estructura se dividen en:  Monohalogenados  Dihalogenados R – X2 R–X e.c  Trihalogenados R – X3 u t .g  Polihalogenados R – Xn w w w
  • 9.
    Nomenclatura de derivadosmonohalogenados x . m  De acuerdo con la IUPAC, para nombrar a los halogenuros de alquilo primarios, primero se da el nombre del halógeno (X) y enseguida el del hidrocarburo. CH3 Cl Clorometano o m .c CH3 CH2 Br Bromoetano t e  En la nomenclatura sistemática se siguen las mismas reglas de la IUPAC, mencionadas en los alcanos. El halógeno se considera como un sustituyente mas de la cadena principal. g u  La numeración de los carbonos comienza por el extremo mas próximo al halógeno. 4 3 . 2 1 CH3 w CH2 CH CH3 w Cl w 2 – Clorobutano
  • 10.
    Nomenclatura de derivadospolihalogenados x . m  Cuando en la molécula hay dos o más átomos de sea su número. o m halógeno se anteponen los prefijos di (2), tri (3), según 1 2 e.c CH2 CH2 t 1,2 – dicloroetano (cloruro de etileno) u Cl Cl .g w w w
  • 11.
    Nomenclatura de derivadospolihalogenados x .  Si en la molécula hay dos o más halógenos distintos, sem m nombran en el siguiente orden: yodo, bromo, cloro, flúor. o e.c F t 1 2 3 4 5 6 Br CH2 CH g u C CH CH2 CH3 . I w w 3 – yodo – 1 – bromo – 4 – flùor – hexeno w
  • 12.
    Isomería x . m  Las isomerías corresponden a la cadena carbonada y a la principal. o m posición del halógeno, que debe situarse en la cadena 1 2 3 1 e.c 2 3 ClCH2 CH2 CH3 u t CH3 CHCl CH3 1 – cloropropano .g 2 - cloropropano w w w
  • 13.
    Propiedades Químicas x . m Los halogenuros de alquilo intervienen en la obtención de muchos compuestos o m como alcoholes, éteres, aldehídos, ácidos, aminas e hidrocarburos. e.c Reaccionan con gran número de bases de u t Lewis orgánicas e inorgánicas, pues tienen dos electrones que nadie .g comparte, como los iones hidróxido w (:OH-), cianuros (:CN-), amoniaco (:NH ) y acetiluros (R-C≡C: ). 3 w w
  • 14.
    Propiedades Físicas x . m Los halogenuros de alquilo poseen puntos de ebullición mayores a los de los alcanos con el mismo número de carbonos. o m .c A pesar de su polaridad son insolubles en agua, pero si en e disolventes no polares. u t Los yoduros y bromuros son más densos que el agua, pero .g los derivados monofluorados y los monoclorados, menos densos. w w w
  • 15.
    Usos x  Los derivados halogenados del metano se han empleado en la medicina como . m anestésicos o antisépticos; sin embargo, su uso se ha restringido por los trastornos secundarios que causan. o m  Los cloruros de alquilo son buenos e.c disolventes de muchas sustancias u orgánicas y tienen gran aplicación química e industrial; entre los más t metileno, el .g importantes están el cloruro de cloroformo, el w tetracloruro de carbono, entre otros. w w
  • 16.
    x compuesto . orgánico, m Al aumentar el contenido de halógeno en un disminuye inflamabilidad por lo que el CCl4 se ha su recomendable o m utilizado en extinguidores, pero no es por que a elevadas .c temperaturas pueden reaccionar con el oxígeno del aire y producir fosgeno (COCl2) la e cual es sumamente tóxica. t g u Entre los derivados fluorados, tenemos el polímero de tetrafluoroetileno (-CF2-CF2 -)n .conocido también como teflón. Muchos w compuestos fluoroclorados, conocidos como “freones”, se usan como refrigerantes . w Otros compuestos clorados se usan como insecticidas, entre los más conocidos están el w DDT, el lindano o gammexano, el aldrín y el clordano.