Efecto Electronico

QUIMICA ORGANICA.

Tema II. Efectos electrónicos.

Efectos: inductivo , mesomérico ,hiperconjugativo

1.Rotura de enlace covalente
- homolítica
- heterolítica

2. Intermedios de reacción:

- radicales libres
- iones carbonio =carbocationes
- carbaniones

3.Electrófilos y nucleófilos

4. Tipos de reacciones

a) halogenación de alcanos por radicales libres
b) reacciones de ADICION a enlaces múltiples
c) reacciones de ELIMINACIÓN
d) reacciones de SUSTITUCIÓN nucleofílica

1.- Rotura del enlace covalente

Hay dos posibles formas de romper un enlace covalente: la roturahomolítica y la rotura heterolítica.

a) En la rotura homolítica cada átomo enlazado retiene uno de los dos electrones del enlace.

La energía necesaria para romper el enlace de forma homolítica se conoce como Energía de disociación de enlace.

La rotura homolítica da lugar a radicales libres.

A : B ( A· + B· ∆Hº = energía de disociación de enlace

(A·y B· son radicales libres. Son especies químicas neutras)

Ejemplos:

Cl : Cl ( 2 Cl · ∆Hº = 58 Kcal/mol = 242 KJ/mol

CH3-CH2-CH3 + Cl· ( ·CH2-CH2-CH3 + HCl

CH3-CH Cl -CH3 ( Cl· + CH3- (C· ) H-CH3

b) Rotura heterolítica: en este caso, al romperse el enlace uno de los dos átomos enlazados retiene el par deelectrones. Esta rotura también consume energía.
Se forman dos iones: un catión y un anión, por ello esta rotura también se conoce como rotura iónica.

A : B ( A+ + B: -

Ejemplo: CH3-CH Cl -CH3 ( Cl: - + CH3-(C+)H-CH3

Br:Br ( Br+ + Br:-

2.- Intermedios de reacción:

La mayor parte de las reacciones en química orgánica se dan en varios pasos, porlos que transcurre la reacción y son descritos por lo que se ha llamado “mecanismo de reacción“ en el que intervienen diferentes especies químicas llamadas intermedios de reacción, estos pueden ser:
- radicales libres
- iones carbonio (o carbocationes)
- carbaniones.
Los intermedios de reacción son especies químicas de vida corta y muy reactivas, presentes en elmedio de reacción en muy bajas concentraciones porque reaccionan tan rápidamente como se forman.

Cuando se pueden formar varios intermedios de reacción , el más estable será el que controle la velocidad de reacción y los productos de la reacción.

Por esta razón, a partir del estudio de los productos obtenidos en diversas reacciones orgánicas, se proponen los posibles intermedios de reacciónque han podido intervenir, se compara su estabilidad y se explica ésta gracias a la aplicación de conceptos como:
- el efecto inductivo
- la resonancia
- la hiperconjugación (un nuevo concepto que se introduce ahora)

Conocida la estabilidad de los diferentes intermedios de reacción, se pueden predecir los productos que se formarán en las reacciones químicas orgánicas. Porejemplo, veamos la predicción de los productos de reacción en la cloración del propano en función de los intermedios. El paso que controla la reacción (el paso lento) se puede representar como sigue:

Perfil de energía de reacción del primer paso de propagación en la reacción de cloración del propano
La formación del radical libre secundario , tiene una energía de activación menor que laformación del radical libre primario. Por tanto, se formará con más rapidez el radical libre secundario. Podemos predecir que a pesar de haber un menor número de átomos de hidrógeno sobre el carbono secundario (C 2) se formará en mayor proporción el compuesto halogenado 2-cloropropano, ya que el intermedio de reacción secundario es más estable.

(L.G. WADE, JR. Química Orgánica, 2ª ed.. Ed....