Halogenuros

Química. Tema 11 (I). Otros compuestos orgánicos. Depto. de Ingeniería Industrial II. Profesora: Mª Jesús Rodríguez Guerreiro

TEMA 11 (I) OTROS COMPUESTOS ORGÁNICOS GRUPOS FUNCIONALES CON ENLACE SENCILLO. HALOGENUROS DE ALQUILO

8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6

Clasificación y nomenclatura de los halogenuros de alquilo Estructura y propiedades físicas de los halogenuros de alquilo Sustituciónnucleofílica alifática Reacciones de eliminación en los halogenuros de alquilo Métodos de obtención de halogenuros de alquilo Aplicaciones industriales de los halogenuros de alquilo

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8.1

Clasificación y nomenclatura de los halogenuros de alquilo

Desde el puntode vista industrial, los compuestos halogenados, que contienen cloro, bromo o yodo más importantes son los clorados porque el cloro es más abundante en la naturaleza. Los compuestos halogenados pueden ser mono o polihalogenados. Los compuestos monohalogenados, en los cuales X representa halógeno Cl, Br o I, se pueden clasificar en haluros de alquilo (R–X) y haluros de arilo (Ar–X). Los compuestoshalogenados de origen natural son escasos, de manera que la gran mayoría de ellos se obtienen para su empleo como solventes, como materias primas para la fabricación de otros productos orgánicos. Sin embargo, su empleo en la industria química, o en otras actividades, está siendo muy cuestionada por sus efectos tóxicos directos en el hombre, como son el insecticida DDT o el germicida Hexaclorofenoque son compuestos policlorados, el solvente 1,2-dicloroetano; o por sus efectos dañinos indirectos como los provocados por los freones. Son compuestos en los cuales un átomo de halógeno reemplaza a un átomo de H en un alcano. También se llaman haloalcanos. Todos los compuestos orgánicos halogenados pueden clasificarse como alifáticos o como aromáticos. Si son alifáticos pueden subdividirse enhalogenuros de alquilo primario, secundario o terciario, según su estructura.
H R R H R R Cl C R Cl

C H

Cl

C R

Halogenuro de alquilo primario

Halogenuro de alquilo secundario

Halogenuro de alquilo terciario

La nomenclatura de los compuestos halogenados es simple. Para los términos más sencillos de la familia (menos de 5 átomos de carbono), se cita como halogenuro, el halógenoseguido del nombre del grupo alquilo e intercalando la preposición “de”. (yoduro de metilo = CH3I ). La numeración de la cadena comienza por el extremo más cercano al primer sustituyente sin importar si se trata de un alquilo o de un halógeno.

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Además de lanomenclatura muchos halogenuros de alquilo tienen nombres comunes que se basan en la raíz haluro de alquilo.

Los derivados polihalogenados son generalmente conocidos con nombres vulgares: por ejemplo, tetracloruro de carbono: CCl4, Cloroformo: CHCl3, bromoformo: CHBr3 y cloruro de metileno: CH2Cl2.

8.2

Estructura y propiedades físicas de los halogenuros de alquilo

En los halogenuros dealquilo el enlace carbono-halógeno resulta de la superposición de un orbital con hibridación sp3 del átomo de carbono y de un orbital p del halógeno. Como a medida que se desciende en la tabla periódica (F-I) el tamaño del orbital p aumenta, la nube electrónica alrededor del halógeno se vuelve más difusa y por tanto la capacidad de solapamiento con el orbital sp3 del carbono disminuye. Por esta razón,la fuerza del enlace C-X decrece a lo largo de la serie, al mismo tiempo que la longitud del enlace aumenta. Una propiedad física de los halogenuros de alquilo, que es consecuencia de la mayor electronegatividad del átomo de halógeno sobre el átomo de carbono, es el carácter bipolar del enlace C-X. La densidad electrónica se desplaza hacia la dirección de X, dándole al halógeno una carga negativa...