Reacciones Quimicas
Los seres vivos (microorganismos, plantas y animales) producen las reacciones químicas orgánicas que son los procesos por los cuales realizan las transformaciones de los millones de compuestos químicos que son indispensables para su supervivencia y reproducción. Así mismo, el hombre aprovecha las diferentes reacciones químicas en los laboratorios y en las grandesindustrias para sintetizar miles de compuestos orgánicos de gran utilidad, como: medicamentos, pigmentos, plásticos, pegamentos, alimentos, etcétera. El mecanismo de reacción describe con detalle qué ocurre exactamente en cada paso de una transformación química (reacción), es decir, qué enlaces se rompen y forman, y en qué orden; los reactivos empleados y los productos formados, y las condicionesen que se lleva a cabo la reacción (temperatura, presión, catalizador, etcétera). Tipos de reacciones químicas orgánicas Las reacciones químicas orgánicas se pueden clasificar en los siguientes tipos:
1. Reacciones importantes de adición Este tipo de reacciones se presentan cuando dos moléculas se combinan para dar lugar a una sola. El proceso puede generalizarse como sigue: A+B C
Losreactivos A y B se unen para formar el producto C La adición ocurre con frecuencia en aquellas moléculas que poseen un enlace doble o triple y en ocasiones un anillo de tamaño pequeño. Algunos ejemplos de las reacciones más importantes de adición, son: 1) Hidrogenación catalítica (síntesis de alcanos y Alquenos) La adición catalítica de hidrógeno gaseoso a un alqueno o a un alquino es también unareacción de reducción, pues la cantidad de hidrógeno se incrementa. Estas hidrogenaciones se realizan en presencia de un catalizador que puede ser platino o níquel , en forma de polvo. paladio
,
Reacción general de adición de hidrógeno a un alqueno Al adicionar un mol de hidrógeno a un mol de alqueno, se produce un alcano.
Al adicionar un mol de hidrógeno a un mol de alquino, se produce unalqueno.
Cuando se adicionan dos moles de hidrógeno a un alquino, se produce un alcano. H H C C + 2 H2
Pt Pd, Ni
C C H H
Ejemplos específicos:
CH CH3 CH2
Pt Pd, Ni
+ H2
CH3
CH2
CH3
CH3
CH2
C
CH
+ H2
Pt Pd, Ni
CH3
CH2
CH CH2
CH3
CH2
C
CH + 2 H 2
Pt Pd, Ni
CH3
CH2
CH2
CH3
4
2) Adición de halógenos a alquenos y alquinos(síntesis de derivados dihalogenados y tetrahalogenados en carbonos vecinos. De la misma forma que con los hidrógenos, el cloro y el bromo se adicionan también a los dobles y triples enlaces carbono-carbono. Ecuación general para la adición de un halógeno a un alqueno: R CH R= alquilo o H Ejemplo:
Br CH CH3 CH CH3
CH 2 + X X= Cl o Br
X
CCl4
R
CH X
CH 2 X
+ Br2
CCl4
CH3CH Br
CH CH3
2-buteno
2, 3-dibromo butano
Ecuación general para la adición de un halógeno a un alquino:
Ejemplo:
Ni el F2 ni el I2 son reactivos útiles en las reacciones de adición de los alquenos, ya que el flúor reacciona violentamente con los compuestos orgánicos; y el yodo se adiciona al doble enlace, pero el producto 1, 2 - diyodo es inestable y pierde I2 en la reaccióninversa, para generar al alqueno original:
3) Adición de halogenuros de hidrógeno a alquenos y alquinos (síntesis de derivados monohalogenados y dihalogenados en el mismo átomo de carbono) Los halogenuros de hidrógeno (HI, HCl, HBr, HF), conocidos también como hidrácidos halogenados, se adicionan a los enlaces dobles de los alquenos para producir halogenuros de alquilo1. Los alquinos reaccionan demanera análoga y producen halogenuros de vinilo2 o 1,1- dihaloalcanos, dependiendo de la cantidad de HX que se use. Ecuación general para la adición de hidrácidos halogenados3 a alquenos:
X R CH CH2
+ HX
R
CH CH3
Ejemplo:
Ecuación general para la adición de hidrácidos halogenados3 a alquinos:
HX
X
R
C
CH +
HX
R
C
X
CH3
Ejemplo:
Cl CH3 C CH
+
2...
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