Química Orgánica

Química orgánica:
La química del
Carbono

Química orgánica
– La química orgánica es el estudio de los
compuestos de carbono. Los átomos de carbono
t d
b
L át
d
b
son únicos en su habilidad de formar cadenas
muy estables y anillos y de combinarse con
anillos,
otros elementos tales como hidrógeno, oxígeno,
nitrógeno, azufre y fósforo.
– Entender la química orgánica es esencialpara
comprender las bases moleculares de la
química de la vida: la BIOQUÍMICA

Símbolos y estructuras
• Los átomos está típicamente ligados por
enlaces covalentes fuertes en los cuales
p
pares
los diferentes átomos comparten p
de electrones.
• Debido a que el carbono tiene 4
electrones en su órbita más externa,
puede formar enlaces compartiéndolos
d f
l
d l
como en el caso delmetano: CH4.
C

Tetrahedro

Capacidades de combinación
Las l
L valencias con la cuales otros
i
l
l
t
elementos encontrados en los
compuestos orgánicos de las células
vivas son:
Hidrógeno = 1
Oxígeno = 2
Nitrógeno = 3
Azufre = 2
Fósforo = 5

• Un ejemplo de las diferentes
combinaciones es el metanol, que
metanol
combina 1 carbono, 1 oxígeno y 4
hidrógenos de esta manera:
hidó
d
t

H
H–C–O–H
H

CH3OH

Algunas características estructurales
de los compuestos orgánicos
p
g
• Las moléculas orgánicas pueden
tener cadenas lineales o
ramificadas, ser cadenas abiertas o
cíclicas, saturadas o insaturadas, y
ser carbocíclicos o heterocíclicos

•E l
Enlaces sencillos, saturados
ill
d
•E l
Enlaces d bl o triples,
dobles t i l
insaturados
• Muchasmoléculas orgánicas
g
contienen anillos de átomos de
carbono

• Un anillo de carbono es una estructura
de tres o más átomos de carbono que
forman un ciclo cerrado: compuestos
cíclicos
• Si sólo contienen cabono: carbocíclicos

• No todos los átomos tienen que ser de
d l
d
p
carbono; pueden ser de O, N ó S:
heterocíclicos

• Las fórmulas estructurales condensadas reducen elvolumen con poco sacrificio de la información
H H
|
|
H—C—C—H
H C C H se convierte en
|
|
H H
CH3 —CH3 ó
CH
HC3 —CH3

• En ocasiones se usan paréntesis para
condensar más las estructuras
estructuras.
C C C C C
CH3CHCH2CH2CH3
|

(C
(CH3)2CHCH2CH3
C C C

CH3
CH3 CH3
|

|

CH3CCH2CHCH3
|
CH3

(CH3)3CCH2CH(CH3)2

Grupos funcionales
• El estudio de la química orgánicase organiza
alrededor de los grupos funcionales.
l d d d l
f
i
l
• Son los fragmentos moleculares que incluyen
átomos de no metales distintos al C y al H, o
que poseen enlaces dobles o triples, son los
sitios específicos de los compuestos orgánicos
que atacan más frecuentemente otras
sustancias químicas.

• Cada grupo funcional define una
familia orgánica
• Aunque se conocen más deseis
millones de compuestos orgánicos, sólo
hay un puñado de grupos funcionales
funcionales,
y cada uno define una familia de esos
compuestos

• L principales grupos funcionales
Los i i l
f
i
l
encontrados en los organismos vivos
son los siguientes:
a)
b)
c)
d)
e)
f)
g)

Grupos alquilo alifáticos
Grupos hidroxi
Grupos amino
Grupos carbonilo
Grupos carboxiloHemiacetales
Acetales

HIDROCARBUROS
SATURADOS

HIDROCARBUROS
• Compuestos por átomos de sólo dos
e e e tos: ca bo o
elementos: carbono e hidrógeno
d óge o
• Los enlaces covalentes entre los
átomos de carbono pueden ser
sencillos, dobles o triples.
• L esqueletos de carbono pueden ser
Los
l t d
b
d
cadenas o anillos

Clasificación de hidrocarburos
• Alcanos: Hidrocarburos saturados,con
enlaces sencillos ú i
l
ill únicamente, pueden
t
d
ser de cadena abierta o cerrada
• Alquenos: Hidrocarburos con uno o
y
más enlaces dobles carbono-carbono, ya
sea en esqueletos lineales o cíclicos
• Alquinos: Hidrocarburos con uno o más
enlaces triples

Hidrocarburos

(contienen sólo carbono e
hidrógeno)
Alifáticos (cíclicos y
(
acíclicos)
Alcanos Al
Al
Alquenos...