REACTIVIDAD DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS.

Los compuestos orgánicos pueden sufrir múltiples reacciones químicas generando productos

absolutamente imprescindibles en el mundo actual tales como medicinas, plásticos, detergentes,

colorantes, insecticidas. Algunas reacciones ya han sido estudiadas en unidades anteriores:

(reacciones ácido-base, redox, combustión). Nos centraremos ahora brevemente en

algunas reacciones específicas de los compuestos de carbono.

La reactividad de los compuestos orgánicos se debe a fundamentalmente a la presencia de los grupos funcionales y puede ser debida a:

• La alta densidad electrónica (doble o triple enlace)

• La fracción de carga positiva, (densidad de carga positiva), en el átomo de carbono (enlaces C–Cl, C=O, ) debido a enlaces polares.

Dado el carácter covalente de los enlaces, las energías de activación de las reacciones

orgánicas suelen ser elevadas. Esto hace que este tipo de procesos sean en general lentos,

y de bajo rendimiento.

Los enlaces σ entre átomos aportan gran estabilidad, por lo que los compuestos

constituidos únicamente por enlaces simples (caso de los hidrocarburos saturados)

serán poco reactivos. Por el contrario, los enlaces π (dobles y triples) tienen mayor

reactividad, pudiendo transformarse en enlaces σ más estables.

Para entender porqué o cómo se produce una determinada reacción (y cuál es el mecanismo por

el que transcurre) es necesario comprender los desplazamientos electrónicos, (de los electrones

de los enlaces sigma y pi entre átomos) que son de dos tipos:

Efecto inductivo.

Efecto mesómero

Se denomina sustrato a la molécula reaccionante, de gran tamaño, que sufre la reacción.

Se denomina reactivo a la especie química, generalmente inorgánica, que reacciona con el

sustrato, es de menor tamaño, comparada con el sustrato, (se escribe encima de la flecha).

Se denomina catalizador a la sustancia que, sin intervenir de forma neta en el proceso y sin

alterar el rendimiento de la reacción, modifica la velocidad del mismo.

DESPLAZAMIENTOS ELECTRÓNICOS DE LOS ENLACES EN LAS MOLÉCULAS

SIUSTRATOS

Efecto inductivo: “Es un desplazamiento parcial del par electrónico de un enlace sencillo

“σ” hacia el átomo más electronegativo provocando fracciones de carga”. Es un efecto

local, no se transmite a gran distancia en la cadena carbonada. A pesar de que el hidrógeno

aporta levemente al carbono su par electrónico, por convenio, se toma como punto de referencia

considerando que el átomo de H no provoca efecto inductivo.

Así, podemos clasificar los grupos en dos tipos:

Grupos aceptores de electrones por efecto inductivo ( –I): son grupos que retiran

electrones, generando fracción de carga positiva. Los grupos funcionales que dan lugar a estos

desplazamientos electrónicos –I son: –NO2, – COOH, -COOR – X (halógeno), –

OH, -CN, -CHO, -COR; -OCH3, -OH, -NH2

Grupos dadores de electrones por efecto inductivo (+I): son grupos que aportan electrones,

(más que el hidrógeno), por ser menos electronegativas que el C, provocando una fracción de

carga negativa. Los grupos funcionales que dan lugar a estos desplazamientos electrónicos +I

son: Li, Na, Mg, –CH3, –CH2CH3, –CH(CH3)2, –C(CH3)3, –COO- ,-O-, El efecto inductivo se transmite a lo largo de la cadena a través del enlace “σ” a enlaces

adyacentes, aunque cada vez más débilmente, disminuyendo su efecto mucho con la

distancia (solo se tiene en cuenta el efecto inductivo sobre los C adyacentes).

Efecto mesómero o resonancia: “Es un desplazamiento del par de electrones del enlace

“π” del doble, triple enlace o de los electrones del anillo aromático hacia uno de los

átomos por la presencia de pares electrónicos cercanos”, recibe también el nombre de

conjugativo o resonante. Se produce cuando hay enlaces múltiples (dobles enlaces

conjugados) y átomos con pares de electrones solitarios con posibilidad de deslocalización.

A mayor número de formas resonantes mayor estabilidad de la estructura. La resonancia

no es un efecto local sino que se extiende en la molécula tanto como permitan los dobles

enlaces conjugados.

Ejemplo: CH2=CH–CH=CH2↔ +CH2–CH=CH–CH2 ↔ –CH2–CH=CH–CH2+

Las tres estructuras son resonantes verificándose que los tres enlaces C–C son intermedios

entre simples y dobles (la distancia de enlace es intermedia entre l de un doble y la de un

triple enlace).

Al igual que en el efecto inductivo, existe dos tipos de efectos mesómeros:

+M: : Dador de electrones por efecto mesómero. Los grupos funcionales que producen

desplazamientos electrónicos por efecto +M son especies químicas que poseen pares de

electrones solitarios, el efecto +M consiste en la cesión de un par de e– sin compartir del átomo

unido al carbono formándose un doble enlace. Los grupos funcionales que dan lugar a estos

desplazamientos electrónicos son: –NH2, –NH–R, –OH, –O–CH3, –X : CH2=CH–NH2, C H2–CH=NH2

+

–M: Aceptor de electrones por efecto mesómero. Los grupos funcionales que producen

desplazamientos electrónicos por efecto –M son las especies químicas que por conjugación

permitan la deslocalización del par de electrones de un doble enlace. Consiste en que el

átomo unido al carbono coge para sí el par de e– del doble o triple enlace. Los grupos

funcionales que dan lugar a estos desplazamientos electrónicos son: –CHO, –NO, –CN, –

CO–CH3, –COOH...

Ejemplo de desplazamiento de cargas en estructura resonante:

CH2=CH–CH=O: ↔ +C H2–CH=CH–O:¨

Un mismo grupo puede ser dador y/o aceptor de electrones por efecto mesómero e inductivo

indistintamente, prevaleciendo uno de los efectos sobre el otro. La siguiente tabla recoge los

efectos +/-I y +/-M

Los efectos +I y + M estabilizan carbocationes mientras que los efectos –I y –M estabilizan

carbaniones.

-I +I Grupo

funcional

-M +M

-H

-C6H5

-NR3+

-NO2

-CN

-CHO

-COR

-COOH

-COOR

-X

-OR

-OH

-NH2

-NHR

-NR2

-NHCOR

-O-

-COO-

-C(CH3)3

-CH(CH3)2

-CH2CH3

-CH3

-CX3

=CH2

En las moléculas orgánicas sustrato hay átomos de C con carga positiva debido a los desplazamientos

electrónicos, de la nube П, por ejemplo los grupos carbonilo (C=O) de aldehidos, cetonas, ésteres o –

CN: de los nitrilos y otros donde hay átomos de C con carga negativa debido a efectos +I. Esto determina

que las moléculas de sustrato puedan experimentar “en estas zonas” el ataque de reactivos con apetencia

de carga positiva, en el primer caso, reactivos que a partir de ahora recibirán el nombre de nucleofílicos; y

en el segundo caso serán atacados por reactivos con apetencia de carga negativa: reactivos electrofílicos”.

RUPTURAS DE ENLACES EN LOS REACTIVOS Y FORMACIÓN DE LOS

INTERMEDIOS DE REACCIÓN.

Los enlaces covalentes de alta energía de los compuestos orgánicos pueden romperse de dos

maneras distintas:

Ruptura homolítica: El enlace covalente se rompe de manera simétrica (1 e– para cada

átomo) formándose radicales libres

Radical libre: Resto de un hidrocarburo por pérdida de un enlace C-H. (ej: radical

metilo, .CH3 ). En un radical hay un átomo de C que tiene un electrón disponible (los radicales

contienen un átomo con e– desapareados, son inestables, muy reactivos, y desaparecen porque

se unen rápidamente a otros radicales libres. Requiere, para producirse presencia de luz UV

pues se necesita un aporte de energía elevado.

Ruptura heterolítica: El enlace polar, se rompe de manera asimétrica debido a la diferente

electronegatividad de los átomos que participan en él (uno de los átomos se queda con los dos e–

que compartían). Es la ruptura más habitual, quedando con carga negativa el elemento más

electronegativo y con positiva el menos electronegativo, generalmente el C, en cuyo caso se

forma un carbocatión. (Si el C quedara con carga negativa se formaría un carbanión).

Con la ruptura heterolítica se forman dos tipos de iones, por ejemplo:

Carbocationes: Iones cargados positivamente, contienen un átomo de carbono con 6

electrones en tres enlaces R3C+

Se ha determinado experimentalmente que los carbocationes tienen estructura plana y ángulos de

enlace de 120º, el C que soporta la carga positiva tiene hibridación sp2. Los tres enlaces están

dirigidos hacia los vértices de un triángulo equilátero, la razón es que de esta forma los grupos

unidos al C+ están más separados y los electrones ubicados en los orbitales sp2 tiene mayor

carácter s y están más próximos al núcleo.

Un efecto inductivo “+I” es capaz de estabilizar tanto a radicales libres como a

carbocationes al suministrar parte del déficit electrónico que poseen, bien para completar

el octeto del carbono en el primer caso, bien para compensar la carga positiva en el

segundo. Por ello, la estabilidad de radicales libres y de carbocationes sigue el siguiente orden:

terciario > secundario > primario > metilo.Ejemplo:

(CH3)3C+ > (CH3)2CH+ > CH3CH2+ > CH3+

Carbaniones: Iones cargados negativamente que contienen un átomo de carbono con tres

enlaces y un par de electrones sin compartir. R3C:–

Ejemplo: (Cl3C:)-

Los carbaniones son tetraédricos, el C emplea hibridación sp3

Los carbaniones, son mucho más inestables pues el carbono soporta mal la carga negativa y

sólo son algo estables si existen cerca grupos con efecto “–I” que alivien en parte esa carga

negativa.

Ejemplo:

(se produce la ruptura heterolítica formando un carbanión ya que existen tres átomos de cloro

que lo estabilizan al colaborar en el reparto de la carga negativa.

Tanto radicales libres como carbocationes o carbaniones se forman a lo largo del

transcurso de una reacción (mecanismo) y son “intermedios de reacción”, puesto que son

especies químicas que siguen reaccionando y que desaparecen en la reacción global.

Existe un cuarto intermedio de reacción “los carbenos”, son especies neutras que contienen un

átomo de carbono con dos enlaces y dos electrones; pueden ser singletes (los dos elecrones

tienen los espines opuestos, apareados en un orbital) o tripletes (los dos electrones tienen los

espines paralelos en orbitales diferentes)

TIPOS DE REACTIVOS.

Existen tres tipos de reactivos:

Radicales libres.

Reactivos nucleófilos.

Reactivos electrofilos.

Radicales libres: Son especies químicas que tienen átomos con electrones desapareados. Se

forman en la reacciones con ruptura homolítica.

Reativos nucleófilos: Tienen uno o más pares de electrones libres (son reactivos

nucleofílicos los aniones y las bases de Lewis). Atacan a partes de molécula con deficiencia de

electrones. Son reactivos Nü: R–OH, H2O, R–NH2, ,

NH3, , , ,

R–COO–, NH3, OH–, Cl– , Br- …

Reactivos electrófilos: Tienen orbitales externos vacíos (ácidos de Lewis). Atacan a zonas

con alta densidad electrónica (dobles o triples enlaces) Son reactivos electrofílicos E+ H3O+ ,

-NO2 + , NO+, BF3

, AlCl3, cationes metálicos (Na+, …), R3C+, SO3,

CH3Cl, CH3–CH2Cl, halógenos (Cl2 , Br2,…), RCHO

Observa el siguiente esquema:

CUADRO RESUMEN DE REACTIVOS

REACTIVOS ELECTROFÍLICOS Buscan en

el sustrato zonas de densidad de carga

negativa

REACTIVOS NUCLEOFÍLICOS Buscan en

el sustrato zonas de densidad de carga

positiva

cationes metálicos H+, NO2 + R–OH R–COO– R–NH2

SO3, BF3 R3C+,, R–O- NH3 R CN

CH3Cl, (Na+, …), R3C+, H2O OH– Cl–,

CH3–CH2Cl, Cl2 Br2,…) CN- X- N3- Br–

RCHO H3O+ X2 CH3O- H- C6H5O-

R-CO-R´ Br+ Cl+ I+ Zn2+ NH2- CH3COO- HSO3

-

Agentes nucleófilos fuertes : I-, Cl-, Br-, NH3, N3-, CN-, HS-, CH3S-, OH-, CH3O-, NH2

-

Agentes nucleófilos débiles: agua, alcoholes y ácido acético.

Agentes nucleofilos fuertes que no sean bases fuertes: :  I-, Cl-, Br-, NH3, N3-, CN-, HS-,

CH3S-

Bases impedidas: tBuO- tert-butóxido de potasio y LDA,

Bases fuertes: OH-, CH3O- y NH2-,

Bases fuertes e impedidas : OH-, (NaOH), CH3O-, NH2-, tBuO-, LDA

Bases débiles: : I-, Cl-, Br-, agua y alcoholes,

CUADRO RESUMEN DE REACTIVOS

REACTIVOS ELECTROFÍLICOS

Buscan en el sustrato zonas de densidad de carga negativa

REACTIVOS NUCLEOFÍLICOS

Buscan en el sustrato zonas de densidad de carga positiva

Cationes Ácidos

de Lewis

Aniones Bases

de Lewis

Nucleófilo débil

+Base fuerte

Nucleófilo

moderado

+

Base

moderada

Nucleófilo

fuerte

+

Base débil

H+ Al3Cl H-

Br+ BF3 Br- Cl- I-

Cl+ SO3 OH- H2O OH-

I+ PCl5 F-

NO+ RO- R-O-H CH3O-

NO2 +

Zn2+ HSO3- C6H5S-

R3C+ RCOO- CH3COO- C6H5O-

Cat met R3N NH2- N3

-

Agentes nucleófilos fuertes : I-, Cl-, Br-, NH3, N3-, CN-, HS-, CH3S-, OH-, CH3O-, NH2

-

Agentes nucleófilos débiles: agua, alcoholes y ácido acético.

Agentes nucleofilos fuertes que no sean bases fuertes: :  I-, Cl-, Br-, NH3, N3-, CN-, HS-,

CH3S-

Bases impedidas: tBuO- tert-butóxido de potasio y LDA,

Bases fuertes: OH-, CH3O- y NH2-,

Bases fuertes e impedidas : OH-, (NaOH), CH3O-, NH2-, tBuO-, LDA

Bases débiles: : I-, Cl-, Br-, agua y alcoholes,

TIPOS DE REACCIONES QUÍMICAS PRINCIPALES

S u s t i t u ci ón: Un grupo entra y otro sale. Puede ser radicalaria en alcanos,

electrofílica en el anillo bencénico y nucleofílica en alcoholes o halogenuros de alquilo

(compuestos que poseen enlaces polarizados)

Adición: Adicionamos pequeñas moléculas a un doble enlace, es adición electrofílica si se

produce en el doble enlace de un alqueno o en el triple enlace de un alquino y es una adición

nucleofílica si se produce en el enlace polarizado de un carbonilo o nitrilo

Ejemplo: CH2=CH2 + Cl2 ⇒ CH2Cl–CH2Cl.

Eliminación: (de un grupo de átomos) formándose un doble o triple

enlace.

Ejemplo: CH3–CH2OH ⇒ CH2=CH2 + H2O.

R e do x : Si cambia el estado de oxidación del carbono.Ejemplo: CH3OH + ½ O2 ⇒ HCHO + H2O.Transposición: Estas reacciones, llamadas

también de reordenación, consisten en el cambio,

desde una a otra posición dentro de una molécula, de

uno o varios átomos o grupos atómicos. Las

reacciones de transposición son importantes porque,

en ciertas ocasiones, los demás tipos de reacciones

orgánicas van acompañadas de procesos de

reordenación molecular. Una transposición muy

frecuente es la llamada tautomería, cetoenólica que

consiste en la emigración de un protón de un lugar a

otro de la molécula, dando lugar a dos isómeros,

llamados tautómeros, que se encuentran en equilibrio.

El caso más importante es el de la tautomería

cetoenólica donde se encuentran en equilibrio una

cetona (o aldehído) y un enol, también es importante la

tautomería imina-enamina

ESTUDIO DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS MÁS IMPORTANTES

R E A CC I O N E S DE S U S T I T U C I Ó N . Son reacciones en las que un átomo o grupo

atómico (X) unido a un carbono mediante enlace simple es sustituido por otro átomo o

grupo diferente (Y). Las reacciones de sustitución precisan de catalizadores

Donde X puede ser un átomo o un grupo metil, alcohol… e Y puede ser un átomo suelto (radical libre) o

parte de una molécula, que se disocia en la reacción. La otra parte del reactivo atacante, la que no se

une al sustrato , se unirá al grupo X saliente.

Ejemplo: CH3–Cl + H2O (H-OH) ⇒ CH3–OH + HCl.

Dentro de las reacciones de sustitución, según sea el reactivo que ataque y las

condiciones de la reacción distinguimos tres tipos:

Sustitución alifática (en hidrocarburos acíclicos: alcanos). Es una sustitución radicalaria,

transcurre a través de un mecanismo de radicales libres, está catalizada por la acción de la

luz UV

Sustitución aromática en bencenos y derivados: Es una sustitución electrofílica en el

anillo bencénico

Sustitución nucleofílica en halogenuros de alquilo y alcoholes

Sustitución radicalaria o radicálica en alcanos, Transcurre mediante rupturas

homolíticas en el sustrato, está catalizada con luz U.V. o en presencia de peróxidos), se

da, por ejemplo, en la halogenación de alcanos.

E j e m p l o :

CH3–CH3 + Cl2 + luz ultravioleta ⇒ CH3–CH2–Cl + HCl + CH3–CH2–CH2–CH3 +

otros…..

El mecanismo de esta reacción consta de tres etapas: iniciación (por acción del catalizador,

hν, se forma el radical Propagación: un radical + molécula genera molécula + radical,

Finalización: dos radicales forman una molécula

Mecanismo:

- Reacciones de sustitución electrofílica: Se produce cuando un reactivo electrófilo,

(reactivo con apetencia por los electrones), ataca zonas de alta densidad electrónica

del sustrato, es decir ataca dobles y triples enlaces, es la reacción que se produce en el

anillo bencénico.

Veamos en qué consiste:

Cuando la nube electrónica П de un anillo bencénico experimenta un ataque electrofílico, en una

primera etapa participan los electrones de la nube П, perdiéndose, de momento, la aromaticidad

al abrirse uno de los pares de electrones de uno de los dobles enlaces del anillo bencénico,

pareciendo que se va a perder la aromaticidad; no obstante, a diferencia de lo que sucedería si de

un alqueno o alquino se tratara, el resultado no es una reacción de adición a la nube П con la

pérdida de la aromaticidad, sino que se produce la salida del hidrógeno unido al carbono del

anillo que sufrió el ataque permitiendo que se mantenga el carácter aromático del anillo.

Veamos algunas reacciones de SE, recuerda que todas ellas necesitan catalizadores (en la

mayoría de las ocasiones son ácidos de Lewis)

• Nitración.• Sulfonación• Halogenación.• Alquilación• Acilación

Una vez que se produce la 1ª sustitución en el anillo es posible una 2º sustitución; en este caso

hay que tener en cuenta que el sustituyente que entró en primer lugar dirigirá el ataque para la 2º

sustitución electrofílica en el anillo bencénico, la razón es que dicho sustituyente posee efecto

y/o por lo que activará o desactivará determinadas posiciones en el anillo favoreciendo

un ataque selectivo.

Es importante que conozcas el efecto activante, desactivante del sustituyente del anillo bencénico

-I +I GRUPO FUNCIONAL -M +M

-I -

NO2

-NR3 -CN -SO3H -NR3+ -CF3 -CHO -COOH -COR -M

Desactivante del anillo por efecto -I

=CH2 +M

Desactivantes del anillo bencénico por efecto mesómero y por efecto inductivoorientan a Meta por efecto –I y –M (*)

-I -X +M

Desactivante del anillo bencénico orienta a Orto y Para por efecto +M (*)

-I -OH -OCH3 -NH2 -NHR -NHCOR +M

Activantes del anillo por efecto +M

-C6H5 +M

Activantes del anillo bencénico por efecto

Orientan a Orto y Para por efecto +M

+I -O- +M

Activante del anillo bencénico por efecto +I y +MOrienta a Orto y Para por efecto +M y +I

+I -CH3 -CH2CH3 -CH(CH3)2 -C(CH3)3 -COO-

Activantes del anillo aromático por efecto +IOrienta a Orto y Para por efecto +I

4

El efecto +M siempre supera al efecto -I, salvo para los halógenos, que poseen un efecto inductivo –I

elevadísimo, por esta razón los halógenos, aunque orientan a orto y para la segunda sustitución en

el anillo bencénico (efecto +M) son desactivantes del anillo por efecto –I.

Efecto de los sustituyentes en el anillo bencénico

Los sustituyentes que sólo tienen efecto +I son activantes del anillo bencénico por

efecto inductivo y orientan la segunda sustitución electrofílica a orto y para.

Los sustituyentes que sólo tienen efecto -I son desactivantes del anillo bencénico

por efecto inductivo y orientan la segunda sustitución electrofílica a meta.

Los sustituyentes que tienen efecto +I, +M son activantes del anillo bencénico por

ambos efectos y orientan la segunda sustitución electrofílica a orto y para.

Los sustituyentes que tienen efecto -I, -M son desactivantes del anillo bencénico

por ambos efectos y orientan la segunda sustitución electrofílica a meta.

Los sustituyentes que tienen efecto +I, -M son desactivantes del anillo bencénico

porque , y orientan la segunda sustitución electrofílica a la posición

meta.

Los sustituyentes que tienen efecto -I, +M, siendo aunque son

desactivantes del anillo bencénico orientan la segunda sustitución electrofílica a la

posición orto y para debido a su efecto +M.

Hal oge naci ón ( FeCl3 actúa como catalizador ácido de Lewis)

El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a las posiciones “orto” y “para”, que es donde hay “δ–” debido a la aportación “+M” de los pares electrónicos del Cl.

Una vez que se produce la cloración del anillo bencénico, debido a que el Cl posee pares de

electrones solitarios activa las posiciones orto y para del anillo y orienta a estas posiciones

la siguiente cloración; (en realidad los halógenos son desactivantes del anillo bencénico por

efecto

–I, pero el efecto +M, aunque no prevaleza sobre el efecto –I , ( los halógenos son

desactivantes por efecto inductivo) es el que dirige la segunda orientación

Al quilaci ón de Fri de l f-Cra fts

El mecanismo de la reacción es similar a los anteriores en tres etapas en el que el

catalizador AlCl3 ayuda a formar el reactivo electrófilo R+. El efecto “+I” del radical

alquilo ayuda a soportar la fracción de carga positiva sobre el carbono al que se

une, lo que produce que las posiciones “orto” y “para” estén favorecidas de cara a un

segundo ataque por reactivo electrófilo.

Acilación de Friedel Crafts

Sulfonación del benceno

Nitración del benceno

Una vez que tuvo lugar la nitración del anillo bencénico, la presencia del grupo -NO2 orienta la

segunda nitración a las posiciones meta del anillo; la razón radica en que el grupo nitro -NO2 es

desactivante del anillo bencénico por efecto –M y también por efecto –I. La presencia de un

grupo nitro, (-NO2), en el benceno hace que una segunda sustitución se produzca

mayoritariamente en la posición meta-

Sustitución nucleofílica en halogenuros de alquilo y en alcoholes

Se produce cuando un reactivo nucleofílico (Nü), ataca a centros activos de un sustrato, C

deficitario en electrones que tiene sobre él densidad de carga positiva debido a que soportan un

sustituyente aceptor de electrones por efecto –I, por ejemplo C que soporta al halógeno en un

halogenuro de alquilo o a un grupo –OH en los alcoholes),

Esta reacción, SN, puede transcurrir mediante una cinética unimolecular (la molecularidad es

uno: una molécula es la que interviene en la etapa elemental determinante de la ecuación de

velocidad). En la SN1 se produce la formación de un carbocatión por salida del grupo funcional

–X- si se trata de un halogenuro de alquilo o la salida del grupo –OH- si se trata de un alcohol,

el carbocatión que se ha formado queda estabilizado por efecto +I, dador de electrones por

efecto inductivo, o +M, dador de electrones por efecto mesómero, producido por el entorno del

carbocatión). Posteriormente en una segunda etapa, muy rápida, entra en la molécula sustrato la

especie que corresponda para finalizar así el proceso.

Las reacciones de SN también pueden tener lugar mediante una cinética bimolecular, (en la etapa

determinante de la ecuación de velocidad intervienen dos moléculas, molecularidad 2) en este

caso al mismo tiempo que ataca el agente Nü por una cara de la molécula se produce la salida,

por la otra cara de la molécula, del grupo que abandona el sustrato, este mecanismo origina una

inversión “efecto paragüas” en la molécula pudiendo dar lugar a la formación de enantiómeros”

Podemos establecer una escala de estabilidad para los carbocationes: el carbocatión terciario

(CH3)3C+ tiene mayor estabilidad que el secundario (CH3)2CH+ y éste mayor estabilidad que

un carbocatión primario (CH3)CH2+, y el que menos estabilizada tendría la carga positiva sería

el carbocatión CH3+ (carbocatión monario) la razón estriba en que el carbocatión terciario tiene

estabilizada la carga positiva por tres efectos inductivos +I de los grupos alquílicos unidos al C

que soporta la carga positiva, el secundario sólo por dos efectos inductivos, el carbocatión

primario sólo por un efecto inductivo y el carbocatión monario no está estabilizado por ningún

efecto inductivo..

Vamos a estudiar dos casos de sustitución nucleófila:

• Sustitución en derivados clorados, (halogenuros de alquilo)• Sustitución en alcoholes.• Sustitución en aminas

S u s t i t u ci ón e n d e r i v a do s c l o r a d o s :

(CH3)3C–Cl + NaOH ( E t a n o l c o m o d i s o l v e n t e ) ⇒ (CH3)3C–OH + NaCl

No t a : Esta reacción compite con la de eliminación, si bien en este caso, por

formarse un carbocatión estable (terciario) se favorece la sustitución.

CH3–CH2–CH2–Cl +CH3COO-Na+ ⇒ CH3COOCH2CH2CH3

CH3–CH2–CH2–Cl + 2 NH3 ⇒ CH3–CH2–CH2–NH2 + NH4Clamina

CH3–CH2–CH2–Cl + H2O ⇒ CH3–CH2–CH2–OH + HClalcohol

CH3–CH2–CH2–Cl + NaCN ⇒ CH3–CH2–CH2–CN + NaClnitrilo

CH3–CH2–CH2–Cl +NaOCH2CH2CH3 (Propóxido sódico)⇒ CH3–CH2–CH2–O CH2CH2CH3 + NaClAlcóxido sódico éter

CH3–CH2–CH2–Cl +NaI ⇒ CH3–CH2–CH2–I

CH3–CH2–CH2–NH2 +CH3CH2I ⇒ CH3–CH2–CH2–NHCH2CH3

S u s t i t u ci ón e n a l c o h o l e s :

CH3–CH2–OH + HBr ⇒ CH3 CH2–Br + H2O

Requiere el empleo de un ácido fuerte como catalizador que protonice el grupo –OH y facilite el ataque del reactivo Nü

Existen dos posibles mecanismos dependiendo de la estabilidad del

carbocatión:

M e c a n i s m o S u s t i t u c i ó n un i m o l e c u l a r ( S N 1): Es favorecida por carbocationes

estables. Sucede en dos etapas:

1.- (CH3)3C–Cl ⇒ (CH3)3C+ + Cl– (etapa lenta) detdrminante de la velocidad de

reacción

2.- (CH3)3C+ + OH– ⇒ (CH3)3C–OH (etapa rápida)

M e c a n i s m o S u s t i t u c i ó n b i m o l e c u l a r ( S N 2): Es favorecida por carbocationes

inestables. Sucede en una sola etapa. Por un lado entra el reactivo y por el otro sale

el grupo sustituido.

CH3–CH2–OH + HBr ⇒ CH3–CH2–Br + H2O

RE A CC I O N E S DE A D I C I Ó N .

El reactivo se añade sobre una molécula que posee un doble o

triple enlace. Se clasifican en:

• Radicálica

• Electrófila El reactivo se añade al doble o triple enlace existente entre dos

carbonos (enlace no polarizado), sigue la regla Marconicoff

• N u c l e ó f il a al grupo carbonilo y nitrilo

Adición Radicálica al doble enlace . Ocurre en presencia de diboranos o peróxidos en medio básico (sigue la regla Antimarkownikoff), La reacción de hidroboración de alquenos con obtención de alcoholes sigue la regla antimarkovnicoff.

1º) BH3(B2H6) 2º H2O/OH-

E l ec t r ó f il a : Adición electrofilica al doble y triple enlace

El reactivo se añade a un doble o triple enlace poco polarizado, como el que hay

entre dos átomos de carbono. Sigue la regla de Markownikoff: “la parte

positiva del reactivo se adiciona al carbono más hidrogenado”. (si el

reactivo posee H la regla Markownicoff queda: los H entran en el carbono que posee

más H)

Realmente la regla de MarKownicoff es fruto del mecanismo por el que

transcurre la adición electrofílica al doble o triple enlace; como tal regla sólo

hace falta aplicarla cuando se produce la adición de un reactivo asimétrico a un

alqueno también asimétrico.

Estas adiciones suelen seguir un mecanismo unimolecular, (por tanto dos etapas,

la primera lenta y la segunda muy rápida, (el número de moléculas que

intervienen en la etapa lenta es una, molecularidad de la etapa; uno).

(Todas las reacciones de Adición electrofílica, AE, que aparecen a continuación, también las

experimentan los alquinos (acetilénicos), dos veces).

Tipos de adiciones electrofílicas al doble y triple enlace:

H i d r o g e n a c i ó n d e d o b l e s e n l a c e s , s e f o r m a n a l c a n o s :

CH3–CH=CH2 + H2 ( soportado sobre Pd o Pt)⇒ CH3–CH2–CH3

alqueno Catálisis heterogénea alcano

Hidrogenación de triples enlaces, se forman alquenos

puede adicionar otra molécula de H2 y formar alcano

Catalizada por Pt o Pd

Alquino alqueno

El mecanismo de la hidrogenación de dobles y triples enlaces es una catálisis heterogénea

H a l o g e n a c i ó n ( a d i c i ó n d e h a l ó g e n o s ) , s e f o r m a n d i h a l o g e n u r o s d e

a l q u i l o o d e r i v a d o s d i h a l o g e n a d o s

CH3–CH=CH2 + Cl2 ⇒ CH3–CHCl–CH2ClEl agente electrofílico es Cl+ procedente de una ruptura heterolítica del reactivo Cl2 ( )

Adición de halogenuros de hidrógeno HCl, HBr, HI, se forman haluros de alquilo:

CH3–CH=CH2 + HBr ⇒ CH3–CHBr–CH3 (mayor proporción, 70%) + CH2Br-CH2-CH3

(30%)(Regla Markownikoff)

Adición de halogenuros de alquilo RCl, RBr, RI, se alarga la cadena (alquilación):

(70%) + (Regla Markownikoff)

Adición de halogenuros de acilo RCOCl, RCOBr, RCOI,

(70%)+

(Regla Markownikoff)

Hidratación (adición de agua):

CH3–CH=CH2 + H2O ⇒ CH3–CHOH–CH3 (70%) + CH2OH–CH2–CH3 (30%)(catalizada en medio H+) (Regla Markownikoff)

Nitración

(Regla Markownikoff)

Adición de Acido cianhídrico

(Regla Markownikoff)

Adición de oxoácidos

(Regla Markownikoff)

Sulfonación (obtención de derivado sulfonado)

.- (rápida) CH3M e c a n i s m o : Sucede en dos etapas:

En la primera etapa (lenta) ataca el agente E+ (electrofílico, es pobre en electrones y busca en el

sustrato la zona rica en densidad de carga negativa), el doble enlace se “abre” y recae sobre uno

de los átomos de carbono, dejando una carga positiva sobre el otro átomo de carbono; en

principio los dos carbocationes que se pueden formar son posibles, ahora bien, de los dos

carbocationes que se forman predominará aquel que esté más estabilizado por el efecto +I de los

grupos adyacentes

(lenta)

La carga positiva la soporta mejor el carbono secundario que el primario, el carbocatión más

estable predomina sobre el otro en un 70% aproximadamente; la consecuencia de este hecho es

la aplicación de la regla de Markownikoff.

“Cuando se adiciona un reactivo asimétrico a un hidrocarburo etilénico o acetilénico también

asimétrico se obtiene mayoritariamente el producto en el que la parte positiva del reactivo se ha

adicionado al carbono que tiene más hidrógenos”

1. (rápida)

Reacciones de adición Nucleófila al grupo carbonilo y ciano:

Se da en sustancias orgánicas con dobles enlaces

fuertemente polarizados, como por ejemplo el enlace C=O,

Adición de HCN

CH3COCH3 + HCN ⇒ CH3C(CN)OHCH3

En la primera etapa se produce el ataque del reactivo Nü al C del grupo

carbonilo con apertura del doble enlace C=O, el par de electrones del enlace П recae

sobre el O, que debido a su electronegatividad es capaz de soportarlo bien. En la

segunda etapa rápida el ión H+ (la parte que queda del reactivo) entra a neutralizar

la carga negativa del oxígeno.

Podemos adicionar, además, al carbonilo de aldehídos o cetonas:

Adición de hidrógeno

Mecanismo de la adición de hidrógeno al doble enlace:

Adición de agua en medio ácido con formación de glicol

Adición de amoniaco

Adición de amoniaco y aminas

Adición de alcoholes con formación de hemicetales, cetales, hemiacetales o

acetales, según se trate de aldehído o cetona y de que se adicione una o dos

moléculas de alcohol

Adición de Reactivos de Grignard o magnesianos

Reacciones de los nitrilos

Nitrilo + agua en medio ácido ⇒ ácido carboxílicoNitrilo + hidróxido de sodio ⇒ sal sódica

Nitrilo + hidruro de litio ⇒ amina primariaNitrilo + reactivo de Grignard ⇒ cetona

R E A CC I O N E S DE E L I M I N A C I Ó N .

Son reacciones inversas a las de adición; de la molécula orgánica sustrato,

generalmente alcohol o halogenuro de alquilo, se elimina una pequeña

molécula, de agua, de halógenos,… de manera que se obtiene otro compuesto de menor

masa molecular en el que se ha formado un doble o triple enlace Siguen la regla de

Saytzeff: “ En las reacciones de eliminación, el hidrógeno sale del carbono

adyacente al grupo funcional que tiene menos hidrógenos”. Dicho en otros términos:

“siempre se forma la olefina más sustituida”

Las reacciones de eliminación pueden seguir un mecanismo E1 (unimolecular) con formación de

carbocatión, plano, y formación de doble enlace. También pueden seguir un mecanismo E2

8bimolecular) en el que al mismo tiempo que se rompe el enlace C-X, el agente atacante en

virtud de su carácter básico ataca al protón del c contiguo al grupo saliente.

Vamos a estudiar dos casos:

• Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo.

• Deshidratación de alcoholes.

Deshidrohaloganación de los halogenuros de alquilo

Consiste en la eliminación de un halogenuro de hidrógeno. Se produce en medio

básico, en presencia de potasa alcohólica (KOH y etanol) En esencia, la reacción

consiste en que el Br se une al Na, se forma H2O y se obtiene la olefina más sustituida

E j e m p l o : CH3–CH2–CHBr–CH3 + NaOH → CH3–CH=CH–CH3

En medio potasa alcohólica (KOH/etanol)

Es posible realizar una doble eliminación, en el caso de que el compuesto posea dos átomos del

mismo elemento en carbonos contiguos, en este caso se eliminan dos átomos de halógeno y dos

átomos de hidrógeno, formándose un tripe enlace (hidrocarburo acetilénico)

Mecanismo: Sucede en dos etapas:

1.- CH3–CH2–CHBr–CH3 + Na+ → CH3–CH2–C+H–CH3 + NaBr (lenta)

Sale el Br- junto con el Na+ , queda una carga + sobre el carbono, pero sale del carbono adyacente

que menos H tenga un H+, que junto con el grupo OH- de la potasa forma H2O

Nota: Esta reacción compite con la de sustitución, si bien en este caso, por

formarse un carbocatión menos estable (secundario) se favorece la

eliminación.

CH3–CH2–C+H–CH3 + OH–→ CH3–CH=CH–CH3 + CH3–CH2–CH=CH2 + H2O (rápida) (81 %) (19 %)

En realidad la competencia entre la Eliminación (que puede ser bimolecular E2 o unimolecular

E1y la sustitución Nucleofílica SN1 o SN2 está afectada por múltiples factores:

La basicidad y la nucleofilia del reactivo, la polaridad del disolvente, la temperatura, los

impedimentos estéricos, la estabilidad del carbocatión formado en el sustrato

Un aumento de temperatura favorece la sustitución Nü

Deshidratación de alcoholes:

Consiste en la eliminación intramolecular de una molécula de agua, la deshidratación de

alcoholes precisa catálisis ácida y elevadas temperaturas

E j e m p l o :

En esta reacción se cumple la regla de Saytzeff “Se forma la olefina más sustituida, es decir se

elimina conjuntamente con el grupo OH el H del átomo de C adyacente que menos H

Mecanismo. Sucede en tres etapas: 1ª etapa: Protonación del grupo hidroxilo, 2ª etapa

(lenta, determinante de la velocidad de reacción) consiste en la formación del

carbocatión; 3ª etapa: Formación del alqueno según la regla de Saytzeff:

Deshidratación intermolecular de alcoholes

Competencia entre la sustitución nucleofílica y la eliminación en halogenuros

de alquilo y alcoholesLa Eliminación compite con la SN, de tal modo que el producto mayoritario depende del reactivo,

disolvente y del sustrato

Respecto al reactivo:

Si el reactivo es base fuerte y el disolvente es poco polar (acetona/agua) prevalece la

eliminación obteniéndose alquenos

Si el reactivo es Nú débil y el disolvente es polar compita la SN y se produce sustitución

Sustratos primarios: (Del carbono parte una cadena):

Respecto al disolvente: Los disolventes polares favorecen la SN, los disolventes no o poco polares favorecen la Eliminación

Respecto al sustrato: Sustratos primarios, (del carbono parte una cadena): Si el halogenuro de alquilo es 1º prevalece la sustitución porque el carbocatión es inestable. Sólo si el reactivo es muy voluminoso y muy básico produce la eliminación. Ejemplo: KOH calentando

Sustratos secundarios, (del carbono parten dos cadenas): los sustratos secundarios dan mezcla de productos, depende del reactivo:

Si el reactivo es Nü fuerte como etóxido sódico se produce SN2

Si el reactivo Nü es débil como etanol se produce SN1 y algo de E1

Si el reactivo es base fuerte como NaOH prevalece la E2 sobre la SN2

Sustratos terciarios: (del carbono parten tres cadenas): los sustratos terciarios favorecen la eliminación, depende entonces del agente que ataca:

Si el reactivo es Nü fuerte como OH- y CN- y disolvente poco polar favorece la E2. Como

además hay impedimento estérico para la SN2sólo se forma el alqueno

Si el reactivo Nü es débil como agua y el disolvente es polar prevalece la SN1 sobre E1

Análisis pormenorizado:

Los sustratos primarios con buenos agentes nucleófilos, como son: I-, Cl-, Br-, NH3, N3-, CN-,

HS-, CH3S-, OH-, CH3O-, NH2- dan SN2 La razón de que prevalezca la SN es que el carbocatión

que se forma es inestable.

Los sustratos primarios no reaccionan con nucleófilos malos, débiles , como agua, alcoholes

y ácido acético.

Los sustratos primarios dan E2 con bases impedidas: tert-butóxido de potasio y LDA; así

como con KOH alcohólica calentando

Los sustratos secundarios dan SN2 con nucleófilos buenos, fuertes, que no sean bases

fuertes, como:  I-, Cl-, Br-, NH3, N3-, CN-, HS-, CH3S-, CH3CH2O-Na+ (Etóxido sódico)

2-Bromobutano + CH3O-Na+, (Nü fuerte) ⇒ 2-Metoxibutano

Los sustratos secundarios dan SN1 con nucleófilos malos, débiles: agua, alcoholes y ácido

acético, (se produce algo de eliminación E1)

2-Bromobutano + Metanol ⇒ 2-Metoxibutano ( mayoritario) y algo de 2-Metilbut-2-eno

2-Bromobutano + Agua (Nü débil, base débil) ⇒ 2-Butanol ( mayoritario) y algo de But-2-eno

Los sustratos secundarios dan E2, (prevalece sobre la SN2) con bases fuertes e impedidas:

OH-, (NaOH), CH3O-, NH2-, tBuO-, LDA

2-Bromobutano + NaOH ⇒ 2-Metilbut-2-eno (mayoritario) y algo de 2-Metoxibutano

2-Bromobutano + KOH ⇒ 2-Metilbut-2-eno (mayoritario) y algo de 2-Metoxibutano(base fuerte) + C2H5OH Dte cc, Δ

Los sustratos terciarios dan SN1 (prevalece sobre E1) con bases débiles : I-, Cl-, Br-, agua y alcoholes, con disolventes polares

Los sustratos terciarios dan reacciones de eliminación, E, mayoritariamente con el resto de

especies: CN-, NH3, HS-, N3-,  CH3S-, OH-, CH3O-, NH2

-, tBuO-, LDA, ( y disolventes poco

polares)

Las bases fuertes, OH-, CH3O- y NH2-, y las impedidas, tBuO- y LDA, dan 100% de E2.  El

resto de bases dan mezclas E1, E2, aumentando el porcentaje de E2 con la fortaleza de la

base.

REACCIONES REDOX En Química Orgánica existen igualmente reacciones redox, si

bien es más complejo determinar el estado de oxidación del carbono, ya que en una

misma cadena, cada carbono puede tener un estado de oxidación distinto, y como

consecuencia de ello, al calcular el estado de oxidación, en ocasiones salen

números fraccionarios, que no son sino las medias aritméticas de

los estados de oxidación de cada uno de los átomos de carbono.

Para oxidar un compuesto orgánico se le hace reaccionar con oxidantes fuertes como el

KMnO4, K2Cr2O7, y para reducirlos se hace que reaccionen directamente con H2 o con

reductores fuertes como tetrahidruro de Litio y aluminio, LiAlH4

Habitualmente, se sigue utilizando el concepto de oxidación como aumento en la

proporción de oxígeno y reducción como disminución es la proporción de oxígeno.

Las reacciones de oxidación-reducción más habituales son:

Oxidación de alquenos

Oxidación de alcoholes

Oxidación y reducción de aldehídos y cetonas

Combustión

Combustión

Para oxidar un compuesto orgánico se

le hace reaccionar con oxidantes fuertes

como el KMnO4, K2Cr2O7, y para

reducirlos se hace que reaccionen

directamente con H2 o con reductores

fuertes como tetrahidruro de Litio y

aluminio, LiAlH4

Oxidación de alquenos .

Los alquenos se oxidan formando dialcoholes y acaban , cuando el oxidante es

concentrado, en caliente , formando ácidos carboxílicos previa ruptura de la cadena

O x i d a c i ón d e a l c oho l e s .

Los alcoholes se oxidan por acción del KMnO4 o del K2Cr2O7 a aldehídos o

cetonas dependiendo de si se trata de un alcohol primario o secundario,

respectivamente. Los alcoholes terciarios, en cambio, son bastante resistentes a la

oxidación.

O x i d a c i ón d e a l d e h í do s y ce t on a s .

Reducción de aldehídos y cetonas

Los aldehídos son sustancias muy frágiles y reductoras y se oxidan con facilidad a

ácidos, aunque también pueden transformarse en alcoholes primarios e

incluso en hidrocarburos en presencia de un ambiente reductor fuerte,

dependiendo del catalizador empleado. En cambio, las cetonas sufren reacciones

de reducción similares a los aldehídos, pero se resisten a ser oxidadas.

Reacciones de ácidos carboxílicos

• Esterificación hidrólisis ácida.

• Saponificación (hidrólisis básica)

• Reacción ácido-base

• Reacción de condensación

E s t e r i f i c ac i ón : Se denomina esterificación a la reacción por la que a partir de un

ácido carboxílico y un alcohol se forma una molécula de ester y una molécula de agua,

es un proceso reversible, se alcanza un equlibrio químico con un rendimiento del 60%

(el proceso inverso recibe el nombre de hidrólisis del ester).

La reacción de esterificación ha sido ampliamente estudiada y se conoce perfectamente

el mecanismo por el que transcurre

R–COOH + R’–OH ↔ R–CO–O–R’ + H2O

E j e m p l o :

CH3–COOH +CH3–CH2–OH ⇒ CH3–CO–O–CH2–CH3 + H2O

La esterificación de un ácido graso con la glicerina Propano-1,2,3-triol da lugar a la formación

de triglicéridos:

S a pon i f i c a c i ón ( h i d r ó li s i s b á s i ca ) :

Consiste en la formación de una sal a partir de un ácido graso y de un hidróxido. Ej. La

formación de jabón (el ácido oleico es el triglicérido y junto con el hidróxido de sodio forma el

oleato de sodio (jabón) + glicerina

CH2–O–CO–R R–COO–Na+ CH2OH CH–O–CO–R’ + 3 NaOH ⇒ R’–COO–Na+ + CHOH CH2–O–CO–R’’ R’’–COO–Na+ CH2OH

Reacción ácido base

CH3COOH + NaOH ⇒ CH3COO- Na+

(Ka ácido acético=1,8.10-5)

Reacción de condensación: adición de dos moléculas con pérdida intermolecular de una molécula pequeña (H2O)

CAJÓN DE SASTRE:

Aquí aparecen todas aquellas reacciones que son de interés y no están incluidas en las páginas que anteceden:

Resumen de reacciones de alcanos:

Craking de alcanos: Alcano ⇒ fragmentación y obtención de moléculas pequeñas

Deshidratación de amidas empleando como agente deshidratante P2O5

Reacciones de alquinos terminales con amiduro de sodio

Nitración de alcanos: Alcano + ácido nítrico ⇒ nitroalcano

Reducción de nitrilos a amidas

Alqueno + ácido cianhídrico

EL PETRÓLEO Y SUS DERIVADOS.El petróleo es una mezcla de hidrocarburos que procede de la descomposición

anaerobia (en ausencia de aire) del plancton acumulado durante millones de años en el fondo

de mares y lagos. Es un proceso muy lento, de millones de años, con lo que sólo puede

extraerse de yacimientos fósiles.

Es una sustancia oleosa de color variable, desde el ámbar hasta el negro. Su

composición es variable. Contienen entre un 90 y un 95% de hidrocarburos sólidos, líquidos

y gaseosos (gas natural).

Usos: Obtención de energía (90%). Fabricación de plásticos, aceites, fertilizantes,

medicamentos, pinturas, colorantes, fibras textiles, explosivos, disolventes...

Los diferentes hidrocarburos se separan por destilación fraccionada, separando en una

torre de fraccionamiento las sustancias según su punto de ebullición. Se obtienen así gases,

gasolinas, queroseno, gasoil, aceites lubricantes, asfaltos...

Las gasolinas (compuestas en su mayor parte por octano y heptano) se obtiene mediante

cracking , rotura de cadenas más largas por calentamiento a presión (500 ºC y 12 atm) y

posterior refinado.

Es importante que la gasolina se inflame cuando se produzca la chispa en el motor, pero

que no explosione espontáneamente

(detonación). A mayor proporción de octanos, menor peligro hay de detonación.

El índice de octanos indica el porcentaje de octano presente en la gasolina. Este

porcentaje se aumenta mediante el uso de catalizadores de plomo, con el inconveniente de

que introduce plomo en la gasolina (muy contaminante, y que degrada los catalizadores del

tubo de escape). Las actuales gasolinas sin plomo incluyen diversos alcoholes como

antidetonantes.

Plásticos: Sustancias sólidas a temperatura ambiente, que mantiene su forma tras ser

moldeadas a alta temperatura. Los primeros plásticos artificiales fueron obtenidos a finales del

s. XIX (celofán, rayón, celuloide, ebonita).

En el s. XX, se obtienen gran cantidad de plásticos por polimerización (formación de

cadenas largas al unir moléculas más pequeñas). Por ejemplo:

Baquelita (polimerizando fenol + metanal) nylon (poliamida)

PVC (polimerizando cloruro de vinilo) plexiglás y metacrilatos

Polietileno (polimerizando etileno)

Tienen múltiples usos, pero son difícilmente reciclables y, salvo excepciones, no son

biodegradables. Además, al quemarlos, desprenden gases contaminantes.

POLÍMEROS Y MACROMOLÉCULAS.-

Son moléculas muy grandes, con una masa molecular muy grande que se

obtienen por la repeticiones de una o más unidades simples llamadas “m onó m e r o s ”

unidas entre sí mediante enlaces covalentes.

Forman largas cadenas que se unen entre sí por fuerzas de Van der Waals,

puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas.

Se pueden clasificar según diversos criterios.

PO LI M ERI Z ACI Ó N PO R ADI CI Ó N.

La masa molecular del polímero es un múltiplo exacto de la masa molecular del

monómero, pues al formarse la cadena los monómeros se unen sin perder ningún

átomo.

Suelen seguir un mecanismo en tres fases, con ruptura homolítica:

• Iniciación: CH2=CHCl + catalizador ⇒ ·CH2–CHCl·

• Propagación o crecimiento: 2 ·CH2–CHCl· ⇒ ·CH2–CHCl–CH2–

CHCl·

CH2=CH –CH2–CH–CH2–CH–J Juguetes, embalajes

fenileteno (estireno)

–CF2–CF2–CF2–CF2– Antiadherente, aislante...tetraflúoreteno PTFE (teflón)

propenonitrilo I I(acrilonitrilo) CN CN

• Terminación: Los radicales libres de los extremos se unen a impurezas o

bien se unen dos cadenas con un terminal neutralizado.

En el cuadro siguiente vemos algunos de los polímeros de adición más

importantes, sus principales aplicaciones, así como los monómeros de los que

proceden. Nótese que los polímeros basan su nomenclatura en el nombre

comercial de los monómeros.

MONÓMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALES

CH2=CH2 –CH2–CH2–CH2–CH2– Bolsas, botellas,juguetes...eteno (etileno) polietileno

CH2=CH–CH3 –CH2–CH–CH2–CH– Películas, útiles de cocina,| | aislante eléctrico...CH3 CH3

propeno (propileno) polipropileno

CH2=CHCl –CH2–CHCl–CH2–CHCl– Ventanas, sillas,aislantes.cloroeteno (cloruro de vinilo) policloruro de vinilo

aislante térmico y acústico.

CH2=CCl–CH=CH2 –CH2–CCl=CH–CH2–Aislante térmico, neumáticos2-clorobutadieno,cloropreno o neopreno

CH2=CH–CN –CH2–CH–CH2–CH–Tapicerías,alfombras, tejidos

MACROMOLÉCULAS DE INTERÉS BIOLÓGICO

Son muchos los compuestos orgánicos que aparecen en la vida cotidiana. Sólo destacamos

aquí los nombres de algunos.

Proteínas: Formados por largas cadenas de aminoácidos (moléculas con grupos amino y

carboxilo). Son los “ladrillos” que construyen las células.

Hidratos de carbono (azúcares): Formados por aldehidos y cetonas con radicales –hidroxi.

Constituyen la fuente de energía de los organismos vivos. Ej: almidón, sacarosa, glucosa,

fructosa, lactosa...

Grasas: ácidos grasos de cadena larga y los ésteres de estos ácidos. Ej: aceites, colesterol...

Proteínas: Formados por largas cadenas de aminoácidos (moléculas con grupos amino y

carboxilo). Son los “ladrillos” que construyen las células.

Ácidos nucleicos.

Polisacáridos.

Almidón.Celulosa.

Glucógeno

Almidón

Celulosa

Se forman por la condensación de la glucosa en sus dos estados ciclados α y β.

Si se condensa la “α−glucosa” se produce el disacárido maltosa y si se

continúa la polimerización se produce el almidón. Si se condensa la

"β−glucosa” se produce la celulosa.

Caucho