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Capítulo 1:
Introducción
Química Orgánica es una
Ciencia que estudia las propiedades de los
compuestos del carbono, así como sus cambios
en estructura y composición, y de la energía
que acompaña a estos cambios.
Cambios:
estructurales
energéticos
físico-químicos
biológicos
“Entendimiento de los fenómenos naturales
a nivel molecular”
Moléculas!
Introducción
Estructura
Reacción
Mecanismo
son tres aspectos fundamentales
en la Química Orgánica
Química orgánica tiene su idioma (estructura y reacción) y su lógica
(mecanismo), basándose en el comportamiento físico-químico de las
moléculas.
Moléculas, átomos y enlaces...
Enlace iónico
Enlace covalente
(de pares de electrones compartidos)
(Lewis, 1816)
Enlace covalente polar
Ejemplos
Cl Cl
+
Na Cl
Enlace covalente coordinado
HCl
-
CCl4
H3C CH3
NH3
H3C Cl
(L. Pauling, “The Nature of the Chemical Bond”,
3 ed., Corhell University Press, Uthaca, NY, 1960)
Introducción
Una reacción orgánica
Es la interacción entre unos compuestos orgánicos (sustratos)
en ciertas condiciones o también la transformación de un
compuesto orgánico en otro(s) (productos finales) en presencia
de un compuesto (un reactivo) que puede ser orgánico o
inorgánico
Una característica importante de las reacciones
orgánicas es
lalaruptura
rupturadel
delenlace
enlacequímico
químicode
delas
las
moléculas
moléculas
Durante la realización de reacciones químicas,
moléculas (sustratos y reactivos) sufren
cambios estructurales
Una síntesis
Construcción intencional de las moléculas orgánicas
por medio de reacciones químicas
Introducción
Clasificación
Clasificaciónestructural
estructural
Según las estructuras de sustratos y de productos obtenidos:
Sustrato
Producto final
Sustituciones (S), Adiciones (Ad), Eliminaciones (E),
Transposiciones (Tr)
Oxidaciones-Reducciones (Red-Ox)
Ejemplos...
Syke (1985), p. 30-32
A-B
Ad:
E:
Tr:
G´
G
S:
A G, G´ – grupos funcionales
B
A
B
- A-B
“Herramientas necesarias” para
efectuar la reacción:
Sustratos, Reactivos, Disolvente,
“Ayudante” (Catalizador o Inhibidor)
Esta clasificación abarca casi todas las
reacciones orgánicas, pero no aclara bien sus
aspectos mecanísticos
Introducción
“Más al fondo...”
Clasificación
Clasificaciónquímica
química
Estos cambios se pueden clasificar de
la siguiente manera:
Según el modo de ruptura de los enlaces en
una molécula A-B
Heterólisis
Homólisis
A: B
A:B
Al romper el enlace químico,
pueden formarse los intermediarios
iónicos (polares) y radicalares (no polares)
A- / B+
A+ / B-
A./ B.
Introducción
Sin embrago !
Existe un grupo grande de reacciones que
transcurren sin formación de iones, ni radicales
y se llaman REACCIONES PERICÍCLICAS.
Se puede ahora sumar estas observaciones en
la tabla siguiente:
REACCIONES
POLARES
RADICALES
PERICÍCLICAS
Ad, S, E, RedOx, Tr, Cad
Introducción
Naturaleza de los reactivos y clasificación
de reacciones orgánicas
Carey, p. 274
Sykes (1985), p. 28-30
Nucleófilos- :Nu reactivo debe tener por lo menos un par de
electrones en los orbitales p- o n- no compartidos o
centros con la carga electrónica alta.
Electrófilos- E+ reactivo debe tener por lo menos un orbital vacante
o centros de poca densidad electrónica
.
Radicales- R especies que contienen electrones desapareados
Tipos de las reacciones según “los participantes”
S:
SN
SE
Srad
Ad,E:
Tr:
TrN
Trrad
Nucleófilas
Electrófilas
Radicalarias
Introducción
Mecanismo de reacción en química orgánica
El mecanismo es una descripción
detallada del camino por el cuál
transcurre la reacción.
?
?
S
?
P
Etapas elementales;
Intermediarios;
Estado de transición
Para conocer el mecanismo completo es necesario:
Saber la situación exacta de los reactivos en el sistema durante
toda la reacción;
Conocer la naturaleza de interacción ó de formación de los enlaces
entre los átomos que participan en esta interacción;
Saber la energía del sistema en todas las etapas de la reacción;
Saber la velocidad de los cambios que transcurren en el sistema.
Introducción
Este volumen de información supera lo que se sabe hasta
ahora de cualquier reacción.
??? (es mucho)
Simplificación
Por eso, nos vemos obligados a limitar el problema de estudio
del mecanismo. Vamos a opinar que “sabemos el mecanismo”
cuando todos los intermediarios que se forman en la reacción
son conocidos y cuando se puede, en términos generales, a
indicar cómo ocurre cada etapa separada de la reacción
compleja.
Esta simplificación es posible sólo cuando se sabe cuales son
los átomos que atacan a otros, qué fácil es este ataque y que tipo
de enlaces se forman (se rompen) en etapas separadas.
Introducción
SM, p. 218
Carroll, p. 297
Intermediarios de reacciones
orgánicas
•
•
•
•
•
•
Carbocationes
Carbaniones
Radicales libres
Carbenos
Nitrenos
Bencinos
Son especies reales:
1. Tiempo de vida: inestabilidad;
2. Deficiencia en e-s para formar un octeto estable.
Carbocationes
(IUPAC)
MB, p. 192-195
Iones de carbenio trivalentes
tricoordinados
CH3+: iones clásicos
Introducción
SM, p. 580;
Carroll, p. 284
Iones carbonio
hipercoordinados
CH5+ : iones no-clásicos
J. Am. Chem. Soc., 1972, 94, 808;
J. Chem. Edu., 1986, 63, 930-933
El concepto de cationes alquilo como intermediarios
fue desarrollado por Meerwein (1902), Ingold y Whimore (años
30-50 del siglo XX), Olah (años 60-80 del siglo XX)
G.A. Olah, Premio Nobel de Química, 1994
“For his contribution to carbocation chemistry”
Olah G.A., “My search for Carbocations and Their
Role in Chemistry (Noble Lecture)”, Angew. Chem.
Int. Ed. Engl., 1995, 35, 1393-1405;
Olah G.A., “100 Years of Carbocations and Their
Significance in Chemistry”, J. Org. Chem., 2001, 66,
5943-5957;
Olah G.A., J. Org. Chem., 2005, 70, 2413-2420.
Introducción
Carbocationes: aspectos generales
SM, p. 218
Carroll, p.283
A. Iones clásicos: σ-carbocationes
π-carbocationes
∃Geometría planar;
∃ Estabilidad relativa;
∃ Generación
+
B. Iones no-clásicos: iones carbonio
iones cíclicos tipo catión
2-norbornil
+
OSO2C6H4Br-p
H
H
“Tres centros para compartir
carga electrónica”
Norbornano (Biciclo[2.2.1]heptano)
Introducción
Problema del ion metonio
Estructura ?
Trabajo inicial de Olah (1987)
CH5+
EM, IR
“Modelo de trípode: CH3+ + H2 “
Ver animación: www.theochem.rub.de/go/ch5p.html
Superácidos
CH4
CH5+
? Superácido? Ácido mágico?
Introducción
SM, p. 227
Carbaniones: aspectos generales
∃ Geometría piramidal;
∃ Estabilidad relativa;
∃ Generación
..
Todos carbaniones son bases
Rbase
Ácidos conjugados débiles
R-H
(Pirámide de Keops)
ácido conjugado
Base fuerte
Estabilidad baja
del carbanión
Introducción
SM, p. 238
Radicales: aspectos generales
“Carboradicales”
Radicales “libres”
( de quién?)
∃ Geometría “mixta” planar o piramidal;
∃ Estabilidad relativa;
∃ Generación
Son especies
paramagnéticas
.
.
o
o
“Heteroradicales”
Ejemplos: difenilpicrilhidrazil radical;
nitróxido radical;
fenoxi radicales
Introducción
“Carboradicales”
Método de Resonancia Espin Electrónico (R.S.E.)
(>1945)
Orientación del espin de un electrón no apareado
en un campo magnético variable externo
CH3.
Ubicado en un campo magnético y
sometido a radiación electromagnética
Sensibilidad – hasta 10-12 mol/L
Desdoblamiento de las señales
(3+1)=4
1: 3 : 3 :1
(igual como en RMN)
Introducción
“Heteroradicales”
Fenoxi radicales
CMe3
CMe3
PbO2
Me3C
Me3C
OH
O
.
CMe3
CMe3
Muy estables,
Inhibidores de procesos radicales
Difenilpicrilhidrazil radical
O2N
.
N N
O2N
NO2
Introducción
Carbenos :
∃ Geometría
SM, p. 247
∃ Generación
El metileno es el carbeno más simple
: CH2 ( ) singulete
: CH2 ( ) triplete
Utilidad sintética: reactivo de Simmons-Smith
CH2I2 – Zn/Cu, Et2O -Ciclopropanación
Su “pariente”
:CCl2
¿Su estado electrónico?
“Carbenos –campeones”
CF3
..
Br
Br
CF3
J. Am. Chem. Soc., 1999, 121, 10213.
Ph
N N
Ph
:
N
Ph
Se vende !
Introducción
Criterios del estudio de un mecanismo
Sykes (1985), p. 43-44
Cuatro
Cuatrocriterios:
criterios:
1
El mecanismo debe explicar la formación de los productos finales
de la reacción.
Es bien evidente, pero la importancia de este criterio consiste en que el mecanismo
debe explicar no sólo la formación de los productos, sino también su estereoquímica
y además, los resultados del estudio de la reacción con compuestos que tengan
átomos isotópicos (marcaje isotópico).
2
En un mecanismo de varias etapas donde se supone la formación de
unos intermediarios, es deseable la comprobación de su existencia por
métodos químicos o físico-químicos.
Sin embargo, en todos los casos, estos intermedios deben llevar a la formación de los
productos finales obtenidos. Si no es así, el mecanismo puede ser falso.
3
El mecanismo debe explicar la influencia de los cambios de las
condiciones de reacción.
Más importantes son los cambios del pH, de la temperatura, de la naturaleza del disolvente
y la influencia del catalizador sobre el carácter de los productos y sobre la velocidad
de reacción. Eso significa que el mecanismo debe explicar:
4
El mecanismo debe explicar la cinética de la reacción.
Es el caso particular, pero muy importante del criterio anterior. Uso cinético del marcaje
isotópico.
Introducción
1
El mecanismo debe explicar la formación de
los productos finales de reacción
Determinación (confirmación) de la estructura del producto
final
A. Si es conocida (descrita en la literatura química) a veces
basta comparar los datos físicos
B. Si es desconocida (nueva en la literatura química) hace
falta analizar su estructura por métodos físico-químicos:
IR, UV, RMN (1H, 13C, .. ), EM, CG-EM, RSE, DRX
Cualquier
Cualquierproducto
producto(incluyendo
(incluyendosecundario)
secundario)de
deuna
unareacción
reacciónorgánica
orgánicadebe
debeser
ser
analizado
(determinado)
analizado (determinado)
Introducción
1a
Estudio de la estereoquímica del
producto final
Sykes (1985), p. 50-51
S
Br2
Br
CCl4
Br
Trans o Cis?¿
Introducción
“Marcaje isotópico”
1b
Sykes (1982), p. 38-49
Estudios con sustratos marcados
(trazadores)
Uso no cinético
Uso cinético
D, T, 13C, 14C,
15N, 18O, 32P, 35S,
37Cl, 131I
George de Hevesy, Premio Nobel de Química, 1943
J. Chem. Edu., 2001, 78, 301
Para recordar:
Isótopo es una de dos (o más) formas (especies) de un elemento que tienen
el mismo número atómico, pero distintas masas atómicas. La diferencia en la
masa se debe a la presencia de uno o más neutrones extra en el núcleo..
Introducción
1b
Ejemplos!!
Hidrólisis básica de los esteres
Trasposición de Claisen
?
?
MB., p. 862
Carroll, p. 325
Marcaje isotópico con carbono
Utilización valiosa en las investigaciones
bioquímicas y biomédicas:
1.
2.
3.
Fotosíntesis: empleo de 14CO
Biogénesis de los productos naturales
Rutas metabólicas de los fármacos
Introducción
1b
Efecto isotópico primario
Uso cinético para determinar la etapa
más lenta del proceso.
KH/KD ~ 6.9-10.0
KH/KT ~ 16-60
K12C/K13C ~ 1.022-1.250
K12C/K14C ~ 1.5
K14N/K15N ~ 1.14
K16O/K18O ~ 1.19
“Efecto isotópico de deuterio”
D-C, D-O, D-N
>
H-C, H-O, H-N
A mayor masa, más fuerte es el enlace
Para romper esos enlaces se
necesita más energía!!
Gráfica!
Introducción
1c
Carroll, p.323
Experimentos de cruzamiento
Reacciones cruzadas (experimentos de cruzamiento)
son una herramienta muy útil e importante en el
estudio de los mecanismos
Ejemplos…
Introducción
2
Estudio de los intermediarios de reacción
Sykes (1985), p. 48-50
S + R
[I]
P
Tres
Trestécnicas
técnicascomunes:
comunes:
Aislamiento
Detección
(UV, IR, RMN, RSE, EM)
Atrapado
(Trampas químicas)
Introducción
La mayoría de las reacciones orgánicas transcurren a través de uno o más intermediarios,
o sea, consisten en varias etapas elementales
Un paso elemental
0.01 nm
10-100 fs
Sykes (1982), p. 7-8
MB, p. 30-69
CS, p. 192-194
ET
“ET” – estado quasi termodinánico con max. Go
en él no existe especies moleculares distintas
sino una agrupación única
E
Eact
su fuente es la energía cinética
de las partículas en movimiento. Cada
reacción requiere colisiones de partículas
con energía suficiente y de orientación
apropiada.
S
1 nm
1-10 ns
P
χ
Estudio del ET con el método UED (ultrafast electron diffraction)
(“Femtoquímica” 10-15 s - Chem. Rev., 2004, 104, número 4)
A.H. Zewail, Premio Nobel en Química, 1999
Introducción
Reacción de dos pasos
elementales
CS, p. 193
Sykes (1985), p. 40
En diferentes gráficas:
ET1
E
I – un intermediario
S
I
ET2
S
P
χ
¿Cuál diferencias existe entre ambas gráficas?
Introducción
3
Influencia de los cambios de las condiciones
sobre la velocidad de la reacción
Cuatro
Cuatrofactores:
factores:
Temperatura
Ecuación de Arrenius:
K = A.e -Eact/RT
Disolvente
pH
(Catálisis ácida,
catálisis básica)
Catalizador
Introducción
3b
Influencia del disolvente
CS, p. 232-236
Disolventes apróticos no polares:
CCl4 , CS2, ciclohexano etc.
Disolventes apróticos bipolares:
acetona, acetonitrilo, DMSO, HMPT,
DMF, NMP, DMPU, piridina, esteres,
CHCl3 etc.
Disolventes próticos:
H2O, NH3, ROH, RCOOH etc.
Las
Lasreacciones
reaccionesen
ensolución,
solución,incluso
inclusocon
conruptura
ruptura
hemolítica
hemolíticade
delos
losenlaces,
enlaces,ocurren
ocurrenmás
másrápido
rápidoyy
aatemperatura
temperaturamás
másbaja
bajaque
quelas
lasmismas
mismasen
enfase
fase
gaseosa.
gaseosa.
La
Lapolaridad
polaridadde
delos
losdisolventes
disolventespuede
puedeafectar
afectar
aalas
lasrutas
rutasde
dereacciones
reacciones. .
Introducción
3d
Influencia de la catálisis
Sykes (1985), p. 42
En gráficas:
E
χ
Introducción
4
Sykes (1982), p. 11-20
Sykes (1985), p. 36-39
Cinética:
La expresión matemática de la relación
Velocidad ≅ Concentración
xX
aA + bB
Sustratos
+ yY
Productos finales
C
C
χ
χ
Etapa determinante..
Velocidad total de una reacción de varias etapas de la velocidad
de una etapa más lenta de todas...
Introducción
Cinética y termodinámica
ΔG0 =ΔH0-TΔS0
Reacción favorable
ΔG0 < 0
(ΔH0 < 0, reacción exotérmica)
Reacción altamente favorable ΔG0
<< 0
(ΔH0 < <0, reacción muy exotérmica)
Reacción desfavorable
ΔG0 > 0
(ΔH0 > 0, reacción endotérmica)
Gráficas!
Introducción
Postulado de Hammond
CS, p. 211-215
Una teoría de ET que explica la relación entre
estructura y reactividad en unas reacciones
orgánicas de manera cualitativa
(J. Am. Chem. Soc., 1955, 77, 334)
Para una reacción de una sola etapa, la geometría
de ET se parece al lado que está cerca
en energía libre.
(Idea similar fue propuesta antes por J.E. Leffler, 1953)
Introducción
Postulado de Hammond
“Si dos estados ocurren consecutivamente
durante una reacción y tienen casi el mismo
contenido de energía, su interconversión
necesita solo una pequeña reorganización
molecular”
E
Reacción
exotérmica
E
ET
Reacción
endotérmica
ET
R
P
P
χ
R
χ
Introducción
Control cinético versus
Control termodinámico
CS, p. 209-210
Sykes (1985), p. 42-43
Sykes (1982), p. 33-37
La composición de los productos pueda determinarse por el equilibrio
termodinámico. En este caso, la composición está gobernada por el control
termodinámico. Alternativamente, la composición de los productos pueda
determinarse por la competencia de velocidades de la formación de los
productos. En este caso, esta composición se determina por el control cinético.
B
E
C
A
A
Producto inicial
B
C
χ
C – producto que se forma un poco más rápido
B – producto termodinámicamente mas estable
Si dos reacciones son irreversibles, C se forma más por que él se forma
más rápido (Control cinético).
Si esas reacciones son reversibles, B será casi siempre único producto
cuando se permite alcanzar el equilibrio (Control termodinámico).
Introducción
Orden y Molecularidad
!
La molecularidad de una reacción se define como
el número de especies (moléculas, iones, etc) que
sufren necesariamente el cambio de covalencia en
el paso determinante de la velocidad
* reacción monomolecular
* reacción bimolecular
* reacción trimolecular
!
El orden de una reacción es determinado
experimentalmente
A+B
P
V = k [A]α [B]β
(α + β) - orden
* reacción de primer orden
* reacción de segundo orden
Introducción
Ácidos y Bases
SM, p.338-351
Sykes (1985), p. 52-74
Teoría de Brønsted
Donador de H+
AH ácido
Aceptor de H+
Relación
de aceptor y donador
Aceptor de un par
electrónico
B base
Donador de un par
electrónico
Teoría de Lewis
Los
Los ácidos
ácidosde
deLewis
Lewisson
sonreactivos
reactivoselectrófilos
electrófilos
Los
bases
de
Lewis
son
reactivos
nucleófilos
Los bases de Lewis son reactivos nucleófilos
Introducción
Ácidos y Bases
SM, p.338-351
Sykes (1985), p. 52-74
Teoría de Brønsted: la fuerza de acidez es una tendencia para dar un
H+; la fuerza de basicidad es una tendencia para aceptar un H+; se valora
a través de pKa (o pKb).
Teoría de Lewis: la definición de la fuerza de acidez (basicidad) es
difícil, solo se cuenta con los valores relativos
Ácidez aumenta
HF–SbF5, FSO3H–SbF3–SO3, FSO3H–SbF5, FSO3H
pKa << -10
HClO4, HI, H2SO4, HBr, HCl ,ArSO3H
pka ~ -10÷ -1
CH(CN)3, HNO3, ……, HCN
pKa ~ -2÷+ 9
PhCH3, PhH, CH2=CH2, ……, CH4
pKa ~ 43- 50
La definición de la fuerza de las bases por medio de pKa es más frecuente,
así se tiene una única escala continua tanto para los ácidos como para
las bases (a través de ácidos conjugados, pKa BH+):
Introducción
Ácidos y Bases
Ácidos conjugados y su fuerza:
pKBH (en agua):
H3C +
10.73
NH2
H3C
10.66
H3C NH3+
H3C +
9.80
NH
CH
H3C
3
+
5.23
N H
Basicidad decrece: “cuando pKBH es grande,
base es fuerte (o ácido conjugado débil)
4.87
NH3+
NH3+
O2N
1.02
-3.53
Et2O+H
H3C
C O+H
H3C
5.29 H3CO
5.12 H3C
4.58 H
3.98
3.91
1.02
O2N
-7.50
NH3+
NH3+
Basicidad aumenta
NH3+
NH3+
Cl
NH3+
Br
NH3+
pKBH (en agua):
(Explicaciones..)
Introducción
Principio de R. Pearson -HSAB
SM, p. 339-341
1963: Teoría cualitativa basada en la transferencia de los e-s
para predecir la reactividad química
(J. Am. Chem. Soc., 1963, 85, 3533)
Ácidos duros
Ácidos blandos
Bases blandas
Bases duras
Los
Losácidos
ácidosduros
durosprefieren
prefierenasociarse
asociarsecon
conlas
lasbases
basesduras
durasyy
Los
Losácidos
ácidosblandos
blandosprefieren
prefierenasociarse
asociarsecon
conlas
lasbases
basesblandas
blandas
(Palabras “duros” o” blandos” no significan fuerte o débil !!)
“Dureza” o “blandura” depende de
la naturaleza del átomo, sus parámetros:
¾Tamaño
¾ Electronegatividad
¾ Polarizabilidad
¾ Carga electrónica
Introducción
HSAB
Detalles..
Ácidos duros
Ácidos blandos
H+, Na+, Ca2+, Mn3+, Al3+,
Cr3+, SO3 ..
Cu+, Ag+, Hg+, Pd2+, Pt2+,
InCl3, BH3, carbenos ..
Aceptores: son de átomo pequeño,
tienen la carga positiva alta. Son de
baja polarizabilidad y alta electronegatividad
Bases blandas
I-, CN-, SCN-, S2O32-, H-, R-,
PPh3, CO, R2S, RSH ..
Donadores: son de átomo grande,
de alta polarizabilidad y baja electroNegatividad. Son fáciles de oxidarse
Aceptores: son de átomo grande,
tienen la carga positiva baja. Son de
alta polarizabilidad y baja electronegatividad
Bases duras
H2O, HO-, RO-,F-, AcO-, SO42-, CO32-,
NO3-, PO43-, NH3, RNH2, ROH, ..
Donadores: son de baja polarizabilidad
y alta electronegatividad. Son difíciles
de oxidarse
Casos de frontera:
En ácidos - Fe2+, Co2+, Ni2+, Sn2+, Ru3+, R3C+
En bases - Br-, NO2-, SO32-, PhNH2
9Polarizabilidad es la facilidad con que la distribución electrónica alrededor
de un átomo se distorsiona por un campo dentro próximo.
Introducción
Reactivos
Nucleofilos :Nu (del griego, phelein = amar
Nucleofilia y Basicidad
Basicidades
eslalacapacidad
capacidaddel
delreactivo
reactivono
nosolamente
solamente
Basicidad
deprestar
prestarsu
supar
parde
deelectrones
electronesalalcarbono
carbonodeficiente,
deficiente,
de
sinoque
quetambién,
también,arrancar
arrancardel
delSustrato
Sustratoelelprotón
protónmóvil
móvil
sino
formarcon
conél,
él,compuestos
compuestosmenos
menosdisociados
disociadosque
queelel
yyformar
Sustrato.
Sustrato.
Lafuerza
fuerzanucleofílica
nucleofílica(nucleofilia)
(nucleofilia)consiste
consisteen
enlala
La
capacidad del
delreactivo
reactivo(anión
(aniónoomolécula
moléculaneutra)
neutra)de
de
capacidad
formarun
unenlace
enlacecovalente
covalentepor
pormedio
mediodel
delpar
parde
de
formar
electrones.Los
Losreactivos
reactivosnucleofílicos
nucleofílicossuelen
suelentener
tener
electrones.
átomoscon
conun
unpar
parelectrónico
electrónicoyy “pueden
“puedenprestar”.
prestar”.
átomos
™ No siempre el más nucleófilo resulta ser la más fuerte base !!
)
Introducción
Las fuerzas de nucleofilia y basicidad dependen de la naturaleza electrónica
del átomo que contienen los reactivos :
C
N
O
F
CH4
NH3
H2O
HF
-CH
-NH
-OH
-F
3
2
-NH
Sus aniones
Moléculas neutras
Átomos en el periodo de la Tabla Química
> NH3;
(KNH2, NaNH2)
2
Aumenta la electronegatividad
(recordar a la escala de Pauling)
Disminuye la fuerza nucleofílica
y la basicidad! (y acidez aumenta)
Introducción
Átomos (aniones) dentro del grupo de la Tabla Química
Fuerza nucleofílica (Nucleofilia)
O-
F-
1.72
S-
Cl-
6.57
Br-
9.57
I-
14.55
Nucleofilia
Masa atómica,
- SR > -OR
polarizabilidad
Basicidad
Masa atómica
Nucleofilia
Polarizabilidad
(cm3.1025)
FCl-
HI >> HF
Br-
OS-
IBasicidad
Tamaño
del ión
I-<< F-
Basicidad Tamaño
del ión
RO- > RS-
Introducción
Influencia de los ¨vecinos¨
Grupos
GDE Grupo Donador de Electrones
GAE Grupo Aceptor de Electrones
B GDE > B > B GAE
Nu GDE > Nu > Nu GAE
Factores electrónicos
Factores estéricos
Introducción
La esencia de Química Orgánica consiste en un complejo
de métodos experimentales y conceptos teóricos.
La ciencia de Química Orgánica sirve de base para otras ciencias bio-químicas:
1. Aislamiento de los compuestos individuales de origen
natural y su estudio (Química de Productos Naturales,
Bioquímica, Bioorgánica).
2. Síntesis y purificación de los compuestos tanto naturales
como sintéticos con interés práctico y teórico
(Química Orgánica, Síntesis Química Fina, Química Medicinal).
Es un corazón de la Química Orgánica
3. Determinación de la estructura de compuestos naturales
o obtenidos sintéticamente
(Físico-Química, Métodos espectroscópicos, Química Orgánica
Analítica).
4. Estudio y determinación de los mecanismos de reacción y
análisis de la relación “estructura-reactividad”
(Química Orgánica Teórica, Físico - Química, Química cuántica).