reactividad organica


MATERIAL DE APOYO 3° MEDIO BIOLOGO
QUÍMICA
REACTIVIDAD EN QUÍMICA ORGÁNICA

La mayoría de las reacciones orgánicas se basan en un número pequeño de reacciones generales. Todas se basan en el siguiente esquema:

1- SUSTRATO: es el reactante orgánico que se transforma en una reacción química. Su reactividad depende de los grupos funcionales, insaturaciones, etc., provocando desplazamientoselectrónicos tales como:

Efecto inductivo: desplazamiento del par electrónico del enlace σ hacia el átomo más electronegativo, representado mediante flechas hacia éste. Este efecto es permanente pero decrece rápidamente al aumentar la distancia al origen del desplazamiento electrónico.
El efecto inductivo puede ser electrón-atrayente, o electrón-dador.
La referencia es el Hidrógeno, cuyoefecto inductivo se considera 0, aquellos átomos, o grupos de átomos, cuya electronegatividad es mayor que la del Carbono tienen efecto inductivo negativo, electrón-atrayentes, ya que atraen hacia sí el par de electrones del enlace dejando sobre el átomo de carbono al que están unidos una densidad de carga positiva, por ejemplo flúor, cloro, bromo, nitrógeno, grupo carboxilo, azufre, entre otros.Átomos, o grupos de átomos, que tienden a desplazar la densidad electrónica sobre el átomo de carbono al que se unen, tienen un efecto inductivo positivo, electrón-dadores.

+I: grupos que ceden densidad electrónica al átomo de C.

-I: atraen hacia si los electrones compartido con el C.



Efecto mesómero o de resonancia: desplazamiento de electrones de enlaces C=C ó C=O o de pares noenlazantes de átomos contiguos hacia uno de los átomos enlazados, formándose estructuras resonantes se transmite a lo largo de la cadena si hay dobles enlaces alternos (conjugados) se representa por una flecha curva. Puede ser

+M: ceden dos electrones al átomo de C


-M: grupos que atraen hacia si los electrones del enlace π compartidos con el C.



2- REACTIVO: son las moléculas encargadasde producir la transformación. Estos reactivos se pueden clasificar en:

REACTIVOS ELECTROFÍLICOS Ó ELECTRÓFILOS (del griego amante de los electrones): son iones positivos (deficientes en electrones), moléculas con átomos sin octeto completo (ácidos de Lewis) atacan zonas con alta densidad electrónica es decir donde hay enlaces dobles o triples, por lo tanto, aceptan electrones del sustrato.Electrófilos cargados: iones positivos

Electrófilos neutros: moléculas con átomo sin octeto completo



REACTIVOS NUCLEOFÍLICOS Ó NUCLEÓFILOS (del griego que aman a los núcleos) son aniones o moléculas que tienen pares de electrones no compartidos (bases de Lewis) atacan a partes de la molécula (sustrato) deficiente en electrones.

Nucleófilos cargados: iones negativosNucleófilos neutros: moléculas con átomo que presentan pares de electrones no compartidos



En la siguiente tabla se muestran algunos ejemplos de nucleófilos y electrófilos.

En resumen, la reacción entre un nucleófilo y un electrófilo puede quedar representada como:


3- INTERMEDIARIOS:
Son especies intermedias que se forman a medida que la reacción avanza desde los reactivos hacia losproductos. Son menos estables que los reactivos y que los productos y tienen una vida media muy corta en la mezcla de reacción. A pesar de ello existe una sólida evidencia experimental de la existencia de tales intermedios.

Carbocationes.
Un carbocatión tiene hibridación sp2 con una estructura plana y ángulos de enlace de 120º. A continuación se representa la estructura orbitálica del carbocatiónmetilo.

Se ha observado experimentalmente que la estabilidad de los carbocationes aumenta con su grado de sustitución, tal y como se indica en la siguiente figura:

A tenor del orden de estabilidad anterior hay que concluir que los grupos metilo, y en general cualquier cadena alifática, provocan un aumento de la estabilidad del carbocatión. La explicación a este efecto beneficioso sobre...