QUIMICA

QUIMICA ORGANICA. Tema II. Efectos electrnicos. Efectos inductivo , mesomrico ,hiperconjugativo 1.Rotura de enlace covalente - homoltica - heteroltica 2. Intermedios de reaccin radicales libres iones carbonio carbocationes carbaniones 3. Electrfilos y nuclefilos 4. Tipos de reacciones halogenacin de alcanos por radicales libres reacciones de ADICION a enlaces mltiples reacciones de ELIMINACINreacciones de SUSTITUCIN nucleoflica 1.- Rotura del enlace covalente Hay dos posibles formas de romper un enlace covalente la rotura homoltica y la rotura heteroltica. En la rotura homoltica cada tomo enlazado retiene uno de los dos electrones del enlace. La energa necesaria para romper el enlace de forma homoltica se conoce como Energa de disociacin de enlace. La rotura homoltica da lugar aradicales libres. CH3-CH Cl -CH3 ( Cl CH3- (C ) H-CH3 Rotura heteroltica en este caso, al romperse el enlace uno de los dos tomos enlazados retiene el par de electrones. Esta rotura tambin consume energa. Se forman dos iones un catin y un anin, por ello esta rotura tambin se conoce como rotura inica. A B ( A B - Ejemplo CH3-CH Cl -CH3 ( Cl -CH3-(C)H-CH3 BrBr ( Br Br- 2.- Intermedios de reaccin La mayor parte de las reacciones en qumica orgnica se dan en varios pasos, por los que transcurre la reaccin y son descritos por lo que se ha llamado mecanismo de reaccin en el que intervienen diferentes especies qumicas llamadas intermedios de reaccin, estos pueden ser radicales libres iones carbonio (o carbocationes)- carbaniones. Los intermedios de reaccin son especies qumicas de vida corta y muy reactivas, presentes en el medio de reaccin en muy bajas concentraciones porque reaccionan tan rpidamente como se forman. Cuando se pueden formar varios intermedios de reaccin , el ms estable ser el que controle la velocidad de reaccin y los productos de la reaccin. Por esta razn, a partir del estudio de losproductos obtenidos en diversas reacciones orgnicas, se proponen los posibles intermedios de reaccin que han podido intervenir, se compara su estabilidad y se explica sta gracias a la aplicacin de conceptos como el efecto inductivo la resonancia la hiperconjugacin (un nuevo concepto que se introduce ahora) Conocida la estabilidad de los diferentes intermedios de reaccin, se pueden predecir losproductos que se formarn en las reacciones qumicas orgnicas. Por ejemplo, veamos la prediccin de los productos de reaccin en la cloracin del propano en funcin de los intermedios. El paso que controla la reaccin (el paso lento) se puede representar como sigue Perfil de energa de reaccin del primer paso de propagacin en la reaccin de cloracin del propano La formacin del radical libresecundario , tiene una energa de activacin menor que la formacin del radical libre primario. Por tanto, se formar con ms rapidez el radical libre secundario. Podemos predecir que a pesar de haber un menor nmero de tomos de hidrgeno sobre el carbono secundario (C 2) se formar en mayor proporcin el compuesto halogenado 2-cloropropano, ya que el intermedio de reaccin secundario es ms estable. (L.G.WADE, JR. Qumica Orgnica, 2 ed.. Ed. Prentice may. 1993. Mxico. figura 4-8, pg. 157) a) Radicales libres Los radicales libres presentan un carbono con geometra electrnica plana triangular y ngulos de enlace de 120. Segn la Teora del Enlace de Valencia , el C presentara una hibridacin sp2. Ejemplo Para el radical libre ms sencillo (radical metilo) CH3 el carbono presentara tres orbitales hbridossp2 , que formaran los enlaces sigma con los orbitales 1s del hidrgeno, y un orbital pz, perpendicular al plano formado por los enlaces C-H, que albergara un electrn solitario. Los radicales libres siempre tienen un nmero impar de electrones. Son especies deficientes en electrones, son por tanto electrfilos, porque tienen tendencia a completar el octeto aceptando un electrn de otro tomo...