REACTIVIDAD DE LOS COMPUESTOS ORGÁNICOS 2ª Parte: Reacciones orgánicas. Tipos. Sustitución. Adición. Eliminación. Condensación Redox

Reacciones químicas principales Sustitución: Un grupo sustituye a otro (“uno entra y otro sale”). Ej: CH3–Cl + H2O  CH3–OH + HCl Adición: a un doble o triple enlace (un enlace se rompe y se une un nuevo sustituyente) Ej: CH2=CH2 + Cl2  CH2Cl–CH2Cl Eliminación: de un grupo de átomos. (Se produce un doble enlace) Ej: CH3–CH2OH  CH2=CH2 + H2O Condensación: Se unen dos o más moléculas mediante la eliminación de una molécula más simple. MUY IMPORTANTE R-C + O-CH3  O OH H R-C + H2O O O- CH3

Reacciones químicas principales Polimeración: Unión de muchas moléculas (monómeros) en una sola macromolécula (polímero). Redox: (cambia el E.O. del carbono). C=O + H C=O + H ... –C–O–C–O–C–O– .... H …..  MUY IMPORTANTE -2 +1 +1 H-C-OH + ½ O2  H -2 H-C + H2O O H Estado de oxidación del carbono: 0 Estado de oxidación del carbono: -2

Reacciones de sustitución. Un átomo o grupo atómico del sustrato es sustituido por otro átomo o grupo atómico suministrado por el reactivo: Radicalaria (SR): El reactivo atacante es un radical libre producido en una ruptura homolítica. Electrófila (SE): Un reactivo electrófilo ataca zonas de alta densidad electrónica (dobles enlaces del anillo bencénico) Nucleófila (SN): Un reactivo nucleófilo ataca a zonas del sustrato con deficiencia electrónica (normalmente un carbocatión de una ruptura heterolítica)

Reacciones de sustitución. Radicálica: Se produce en tres fases Iniciación Propagación Terminación Electrófila: Un reactivo electrófilo ataca zonas de alta densidad electrónica (dobles enlaces del anillo bencénico) Nucleófila: Un reactivo nucleófilo ataca a un carbocatión.

Sustituciones radicalarias (homolíticas) Se necesitan “condiciones especiales” para producir la ruptura homolítica de los reactivos (luz U.V. o presencia de peróxidos) Típicas en alcanos Se dan, por ejemplo, en la halogenación de alcanos. Se producen en tres fases: Fase de Iniciación: Ruptura homolítica Cl2 + luz ultravioleta  2 Cl• De Propagación: CH3–CH3 + Cl•  CH3–CH2• + HCl De Finalización: CH3–CH2• + Cl•  CH3–CH2–Cl (también se produce: 2 CH3–CH2•  CH3–CH2–CH2–CH3 )

Reacciones de sustitución electrófila. Ruptura heterolítica, reactivo atacante electrófilo Típicas de los hidrocarburos aromáticos Nitración (–M): + HNO3  + H2O NO2 H2SO4 Halogenación (+M): + Cl2  + HCl Cl FeCl3 Alquilación (Friedelf–Crafts) (+I): + ClCH3  + HCl CH3 AlCl3

Ejemplo de sustitución electrófila(-M): Nitración Se producen en dos etapas Etapa 0 (previa): Se forman los reactivos (ácido nítrico en medio ácido) HONO2 + H2SO4  NO2+ + HSO4– + H2O 1ª etapa: Ataque electrófilo NO2 NO2 NO2 + H H H + NO2+  + + El carbocatión (complejo sigma) se estabiliza por resonancia. La carga positiva se concentra en las posiciones orto y para 2ª etapa: Perdida de un protón NO2 + HSO4–  + H2SO4

Ejemplo de sustitución electrófila(+M): Halogenación Etapa 0 (previa): formación reactivos Cl2 + FeCl3  Cl+ + FeCl4– 1ª etapa: Ataque electrófilo Ataque electrófilo Cl Cl Cl + H H H +Cl+  + + El carbocatión (complejo sigma) se estabiliza por resonancia. La carga positiva se concentra en las posiciones orto y para 2ª etapa: Cl + FeCl4–  + HCl + FeCl3

Nota sobre el catalizador Para saber más (sólo para curiosos)

Sustitución electrófila (+I).Ejemplo de alquilación Friedelf–Crafts) Para saber más (sólo para curiosos) 1ª etapa: CH3Cl + Al3Cl  CH3+ + AlCl4– 2ª etapa: CH3 CH3 CH3 + H H H + CH3+  + + 3ª etapa: CH3 + AlCl4–  + HCl + AlCl3 El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a las posiciones “orto” y “para” dado el efecto +I del radical CH3 ya que estas posiciones tienen  – )

Doble sustitución, orientación del segundo sustituyente Los sustituyentes del benceno se clasifican en: Activantes (“directores orto y para”): Ceden e- al anillo (efectos +M o +I), Aumentan la reactividad de este. Orientan los segundos sustituyentes a posiciones “orto” y “para” . Ej: -OH, -Cl (o halogenos en general ), -NH2, -CH3… Desactivantes (“directores orto y para”): Atraen los e- del anillo hacia sí (efecto -M) disminuyen su reactividad. Orientan los segundos sustituyentes hacia posiciones “meta”, (Suelen tener dobles enlaces entre un C y un atomo más electronegativo). Ej: -NO2, -COH, -CN, -COOH….

Orientación del segundo sustituyente Reactivo electrófilo “+M”: El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a las posiciones “orto” y “para” dado el efecto +M del Cl ya que estas posiciones tienen – )

Orientación del segundo sustituyente Reactivo electrófilo “-M”: En este caso, el segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a la posición “meta” (el grupo nitro con efecto –M provoca fracciones de carga positiva en “orto” y “para”).

Orientación del segundo sustituyente Reactivo electrófilo “-M”: En este caso, el segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a la posición “meta” (el grupo nitro con efecto –M provoca fracciones de carga positiva en “orto” y “para”). O– N + +  N+ O O–  N + O– O N + O– +  N + O– O + –  Reactivo electrófilo “+M” : El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a las posiciones “orto” y “para” dado el efecto +M del Cl ya que estas posiciones tienen – ) Cl Cl+ –  Cl+ –  Cl+ – 

Orientación del segundo sustituyente Pregunta: ¿Como sería la primera y segunda nitración del tolueno? (Nota: sería una segunda y tercera sustitución)

Orientación del segundo sustituyente Pregunta: ¿Como sería la primera y segunda nitración del tolueno? (Nota: sería una segunda y tercera sustitución)

Orientación del segundo sustituyente Para saber más (sólo para curiosos) Reactivo electrófilo “+I”: El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a las posiciones “orto” y “para” dado el efecto +I del radical CH3 ya que estas posiciones tienen δ – ) Además durante el ataque del reactivo electrofilo, si éste se realiza sobre posiciones orto o para, una de las configuraciones de resonancia es de tipo carbocatión terciaria, lo que explica la mayor estabilidad del complejo sigma en estos dos casos

Sustitución nucleófila Se produce cuando un reactivo nucleófilo ataca a zonas del sustrato con deficiencia electrónica (o a un carbocatión). Para ello, es necesario que el carbono que va ha sufrir el ataque esté unido a un elemento muy electronegativo para que quede con déficit electrónico. Son típicas de los haluros de alquilo, las aminas y los alcoholes Vamos a estudiar dos casos de sustitución nucleófila: Sustitución en derivados clorados. Sustitución en alcoholes.

Ejemplos de Sustitución nucleófila. Sustitución de derivados clorados: (CH3)3C–Cl + NaOH  (CH3)3C–OH + NaCl Nota: 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 + 2 NH3  CH3–CH2–CH2–NH2 + NH4Cl (sintesis de Hofmann) Sustitución de alcoholes: CH3–CH2–OH + HBr  CH3 CH2–Br + H2O

Mecanismos de sustitución nucleófila Sustitución bimolecular (una etapa SN1) Es favorecida por carbocationes inestables. CH3–CH2–OH + HBr  CH3 CH2–Br + H2O Sustitución unimolecular (varias etapas SN2) Es favorecida por carbocationes estables. 1ª) (CH3)3C–Cl  (CH3)3C+ + Cl– (etapa lenta) 2ª) (CH3)3C+ + NaOH  (CH3)3C–OH + (NaCl)

Reacciones de adición. La molécula del sustrato añade dos átomos o grupos atómicos procedentes del reactivo (se suprime un enlace doble (o triple)): Radicálica: Es poco frecuente. Se produce en presencia de peróxidos o de luz. (antiMarkownikoff) Nucleófila: El reactivo atacante es una especie nucleófila que busca puntos con baja densidad electrónica (+). Se da en sustancias orgánicas con dobles enlaces fuertemente polarizados. (Por ej: C=O).

Reacciones de adición. - Electrófila: (a doble o triple enlace) El reactivo atacante es una especie electrófila que busca puntos con alta densidad electrónica. Típicas de alquenos y alquinos. Suelen seguir un mecanismo unimolecular (dos etapas). Siguen la regla de Markownikoff (Markovnikov): “Cuando se adiciona un reactivo asimétrico, la parte positiva del reactivo se adiciona al carbono más hidrogenado”. Ejemplos: Adición de halogenuros de hidrógeno (hidrohalogenación): + + -

Reacciones de adición. Ejemplos (cont. adición electrófila): Adición de halogenos (halogenación): Adición de hidrógeno (hidrogenación) en presencia de catalizadores (hidrogenación catalítica): Pl o Pd alqueno alcano Nota: En la hidrogenación (catalítica) se suele usar platino (o paladio) como catalizadores, se hacen pasar los gases por una matriz de este metal

Reacciones de adición. Mecanismo Para saber más (sólo para curiosos) http://books.google.es/books?id=6h32OtElkAsC&pg=PA303&lpg=PA303&dq=reactivo+electrofilo+cloro+halogenos&source=bl&ots=LV73oar25V&sig=pjmPnadnw17ak7X0CmmgmoqLTv4&hl=es&ei=o-c1TfKRPMTCswappYCACg&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=2&ved=0CCIQ6AEwAQ#v=onepage&q&f=false

Ejemplos de reacciones de adición. Electrófila: CH3–CH=CH2 + H2  CH3–CH=CH2 + Cl2  CH3–CH=CH2 + HBr  CH3–CH=CH2 + H2O (H+)  CH3–CH2–CH3 (Hidrogenación) CH3–CHCl–CH2Cl Cloración (Halogenación) CH3–CHBr–CH3 (mayor proporción) Hidrobromación (hidrohalogenación) CH3–CHOH–CH3 (mayor proporción) Hidratación Nucleófila: CN | CH3–CO–CH3 + HCN  CH3–C–CH3 | OH

Mecanismo de la reacción de adición electrófila. Para saber más (sólo para curiosos) 1ª etapa: (lenta) CH3–CH=CH2  CH3–C+H–C–H2 (La carga positiva la soporta mejor el carbono secundario que el primario por estar mejor compensada por el efecto +I de dos grupos CH3 y CH2 (regla de Markownikoff) 2ª etapa: (rápida) CH3–C+H–C–H2 + HBr  CH3–CHBr–CH3

Mecanismo de la reacción de adición nucleófila. Para saber más (sólo para curiosos) 1ª etapa: (lenta) CH3 –C=O  CH3–C+–O– | | CH3 CH3 2ª etapa: (rápida) CN | CH3 –C+–O– + HCN  CH3–C–OH | | CH3 CH3

Ejercicio E: Al reaccionar metil-2-buteno con ácido clorhídrico se producen dos derivados clorados. Escribe sus fórmulas y justifica cual de ellos se encontrará en mayor proporción. CH3 | CH3 CH3–CCl–CH2–CH3 | CH3–C=CH–CH3 mayor_proporción + HCl CH3 | CH3–CH–CHCl–CH3

Ejercicio E: Al reaccionar metil-2-buteno con ácido clorhídrico se producen dos derivados clorados. Escribe sus fórmulas y justifica cual de ellos se encontrará en mayor proporción.

Ejercicio F: a) Formule y nombre todos los posibles hidrocarburos de fórmula C5H10 que sean isómeros de cadena abierta. b) Escriba las reacciones que tendrán lugar al adicionar HBr a cada uno de los isómeros de cadena lineal del apartado a). a) CH2 =CH—CH2—CH2—CH3 1-penteno CH3—CH=CH—CH2—CH3 2-penteno (cis y trans) CH2 =C—CH2—CH3 2-metil-1-buteno | CH3 CH2 =CH—CH—CH3 3-metil-1-buteno | CH3 CH3—C=CH—CH3 metil-2-buteno | CH3 H H cis H CH2—CH3 trans C=C C=C CH3 CH2— CH3 CH3 H

Ejercicio F: a) Formule y nombre todos los posibles hidrocarburos de fórmula C5H10 que sean isómeros de cadena abierta. b) Escriba las reacciones que tendrán lugar al adicionar HBr a cada uno de los isómeros de cadena lineal del apartado a). b) alqueno + HBr  bromoderivado mayoritario CH2 =CH–CH2–CH2–CH3  CH3 –CHBr–CH2–CH2–CH3 CH3–CH=CH–CH2–CH3  CH3–CHBr–CH2–CH2–CH3 + CH3 –CH2–CHBr–CH2–CH3 CH2 =C–CH2–CH3  CH3–CBr–CH2–CH3 | | CH3 CH3 CH2 =CH–CH–CH3  CH3–CHBr–CH–CH3 | | CH3 CH3 CH3–C=CH–CH3  CH3–CBr–CH2–CH3 | | CH3 CH3

a) C4H2 (HCC–CCH) + 2 H2  C4H6 50 g —————— 2 mol (H2C=CH–CH=CH2) Ejercicio G: a) A una muestra de 100g de un hidrocarburo lineal C4H2 (A) se le adiciona hidrogeno. Calcule el volumen de hidrogeno medido a 700mm Hg de presión y a una temperatura de 50ºC que habría reaccionado si el producto obtenido fuese C4H6 (B). b) Calcule cuantos moles de ácido bromhídrico habría que añadir al C4H6 obtenido para que desaparezcan totalmente los dobles enlaces (C). c) Formule y nombre los productos A, B y C y escriba las reacciones que tienen lugar en los apartados a) y b) a) C4H2 (HCC–CCH) + 2 H2  C4H6 50 g —————— 2 mol (H2C=CH–CH=CH2) 100 g —————— n  n = 4 moles de H2 4 mol · 0,082 atm · L · 323 K 760 mm Hg V = ————————————— ·————— = 115 litros mol · K · 700 mm Hg 1 atm b) C4H6 (H2C=CH–CH=CH2) + 2 HBr C4H8Br2 (CH3–CHBr–CHBr–CH3)

(C)C4H8Br2(CH3–CHBr–CHBr–CH3) 2,3-dibromo-butano Ejercicio G: a) A una muestra de 100g de un hidrocarburo lineal C4H2 (A) se le adiciona hidrogeno. Calcule el volumen de hidrogeno medido a 700mm Hg de presión y a una temperatura de 50ºC que habría reaccionado si el producto obtenido fuese C4H6 (B). b) Calcule cuantos moles de ácido bromhídrico habría que añadir al C4H6 obtenido para que desaparezcan totalmente los dobles enlaces (C). c) Formule y nombre los productos A, B y C y escriba las reacciones que tienen lugar en los apartados a) y b) c) (A) C4H2 (HCC–CCH) butadiino (B) C4H6 (H2C=CH–CH=CH2) 1,3- butadieno (C)C4H8Br2(CH3–CHBr–CHBr–CH3) 2,3-dibromo-butano HCC–CCH + 2 H2  H2C=CH–CH=CH2 H2C=CH–CH=CH2 + 2HBr  CH3–CHBr–CHBr–CH3

Reacciones de eliminación De la molécula orgánica se elimina una pequeña molécula; así, se obtiene otro compuesto de menor masa molecular. Siguen la regla de Saytzeff (Saytzev o Zaytsev): “En las reacciones de eliminación el hidrógeno sale del carbono (adyacente al grupo funcional) que tiene menos hidrógenos” Nota: habitualmente A o B serán un grupo funcional y un H, respectivamene

Reacciones de eliminación (ejemplos)

Reacciones de eliminación (ejemplos) Vamos a estudiar dos ejemplos típicos: Deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo. Se produce en medio básico. CH3–CH2–CHBr–CH3 + NaOH Deshidratación de alcoholes. Se produce en medio ácido. CH3–CH2–CHOH–CH3 (+ H2SO4)  CH3–CH=CH–CH3 +NaBr+ H2O mayoritario  CH3–CH=CH–CH3 +H2O mayoritario

Reacciones de eliminación, mecanismos Mecanismo de la deshidrohalogenación de halogenuros de alquilo (medio básico). Para saber más (sólo para curiosos) 1ª etapa: (lenta): CH3–CH2–CHBr–CH3 + NaOH  CH3–CH2–C+H–CH3+ Br– Nota: Esta reacción compite con la de sustitución,si bien en este caso, por formarse un carbocatión menos estable (secundario) se favorece la eliminación. 2ª etapa: CH3–CH2–C+H–CH3  CH3–CH=CH–CH3 (81 %) + CH3–CH2–CH=CH2 (19 %) El Br– neutraliza al Na+ y el H+ saliente reacciona con el OH– formando H2O.

Reacciones de eliminación, mecanismos Para saber más (sólo para curiosos)

Mecanismo de la deshidratación de alcoholes (medio ácido) Reacciones de eliminación, mecanismos Mecanismo de la deshidratación de alcoholes (medio ácido) Para saber más (sólo para curiosos) 1ª etapa: (protonación) CH3–CH2–CH–CH3 CH3–CH2–CH–CH3 |  | + H+ OH O+H2 2ª etapa: (formación de carbocatión). (lenta) CH3–CH2–CH–CH3 CH3–CH2–C+H–CH3 |  O+H2 + H2O 3ª etapa: (formación de alqueno) (Saytzeff) CH3–CH2–C+H–CH3  CH3–CH2–CH=CH2 + CH3–CH=CH–CH3 + H+

Ejemplo: Al reaccionar 2-metil-2-butanol con ácido sulfúrico se produce una mezcla de alquenos en diferente proporción. Escribe los posibles alquenos y justifica sus proporciones. CH3 | CH3 CH3–CH=C–CH3 | CH3–CH2–C–CH3 mayor proporción | OH CH3 | CH3–CH2–C=CH2 + H2O

Reacciones de condensación

Reacciones de condensación

Formación de ésteres. Esterificación Se producen por la reacción de deshidratación entre un ácido y un alcohol. Ácido orgánico + alcohol éster + agua Ejemplo: CH3–CH2–COOH + CH3OH CH3–CH2–COO–CH3 + H2O propanoato de metilo H2O

Esterificación o Hidrólisis ácida Se produce entre ácidos carboxílicos cuando reaccionan con alcoholes: R–COOH + R’–OH  R–CO–O–R’ + H2O Se forman ésteres y se desprende una molécula de agua. Se trata de una reacción reversible. El nombre “hidrólisis ácida” se suele utilizar para la reacción inversa (la “ruptura” –disociación- del ester) Ejemplo: CH3–COH + CH3–CH2–OH  CH3–CO–O–CH2–CH3 + H2O

Ácido orgánico + amina amida + agua Formación de amidas. Se producen por la reacción de deshidratación entre un ácido y un amina: Ácido orgánico + amina amida + agua Ejemplo: CH3–CH2–COOH + CH3NH2 CH3–CH2–CO–NH–CH3 + H2O N metil propanamida H2O

Otras reacciones. Saponificación (hidrólisis básica): Es una reacción de las grasas (triésteres de la glicerina o propanotriol). Es una reacción irreversible. 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 La reacción de saponificación recibe este nombre porque es la típica reacción que se usaba tradicionalmente para fabricar jabones. Cada una de la sales del ácido carboxílico libera un anión R-COO- que tiene una parte polar (hidrófila) y una apolar (hidrófoba, pero “lipofila”) que será la responsable de unirse a las partes grasas de las manchas

Reacciones Redox. En Orgánica existen también reacciones redox. Es más complejo determinar el E.O. del C, ya que en una misma cadena, cada átomo de C puede tener un estado de oxidación distinto. 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. Habitualmente, se sigue utilizando el concepto de Oxidación: como aumento en la proporción de oxígeno Reducción: como disminución en la proporción de oxígeno.

Reacciones Redox más comunes. oxidación reducción CH4  CH3OH  HCHO  HCOOH  CO2 E.O.: –4 –2 0 +2 +4 % O: 0 50 53,3 69,6 72,7 Reacciones redox más comunes: Oxidación de alquenos Ozonolisis. Oxidación de alcoholes. Oxidación y reducción de aldehídos y cetonas. Combustión.

Reacciones de oxidación

Oxidación de alquenos. Los alquenos se oxidan formando dialcoholes: Ejemplo: CH3–CH=CH–CH3 CH3 –CHOH–CHOH–CH3 Si no se toman precauciones la oxidación puede ser más profunda y formarse aldehídos y/o cetonas. KMnO4

Oxidación de alcoholes. 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. Ejemplo: CH3–CHOH–CH2–CH3 CH3–CO–CH2–CH3 KMnO4

Oxidación y reducción de aldehídos y cetonas. Los aldehídos son sustancias muy frágiles y reductoras y se oxidan con facilidad a ácidos. Los aldehídos 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.

Oxidación y reducción de aldehídos y cetonas. Ejemplos. O2 CH3–CH2–CHO CH3–CH2–COOH CH3–CO–CH3+ H2 CH3–CHOH–CH3 CH3–CH2–CHO + 2 H2 CH3–CH2–CH3 + H2O Pt o Pd Zn/HCl

(2 CH3 - CH = CH2 + 9O 2  6 CO2 + 6 H2O + Calor Combustión Constituyen un caso especial dentro de las reacciones redox. En ellas, el compuesto se quema para formar CO2 y H2O y liberándose gran cantidad de energía.. En general, la combustión de un hidrocarburo, CxHy, es: Por ejemplo, la combustión del butano es: Más Ejemplos: CH2=CH2 + 3 O2 2 CO2 + 2 H2O + energía (2 CH3 - CH = CH2 + 9O 2  6 CO2 + 6 H2O + Calor

Ozonolisis. Es una reacción específica del doble enlace, que consiste en la ruptura del mismo partiendo la cadena en dos y formando ácidos carboxílicos o cetonas: Ejemplo: En presencia de un ambiente reductor, es posible obtener aldehídos en vez de ácidos carboxílicos. O3 CH3–C=CH–CH3 CH3 –C=O + HOOC–CH3 | | CH3 CH3

Br (C6H 6) a) Propeno + HCl CH3–CHCl–CH3 (2-cloro-propano) Ejercicio H: Predecir los productos para cada una de las siguientes reacciones formulando y nombrando los compuestos que intervienen: a) Propeno + HCl b) 2–Buteno + H2O + H2SO4 c) Benceno + Br2 + FeBr3 d) 1-Bromo-3-metilbutano + NaOH CH3–CHCl–CH3 (2-cloro-propano) CH2 =CH–CH3 CH3–CHOH–CH2–CH3 (2-butanol) CH3–CH =CH–CH3 Br + HBr bromo-benceno (C6H 6) CH3–CH–CH2–CH2Br | CH3 CH3–CH–CH=CH2 3-metil-1-buteno | CH3

Ejercicio I: a) Complete y formule la siguiente secuencia de reacciones y nombre los compuestos obtenidos; b) Calcule los gramos de propeno que reaccionarían con hidrógeno, para dar 100 litros de propano en condiciones normales, suponiendo que el rendimiento de la reacción es del 60%. Datos: Masas atómicas C=12 H=1 1) Propeno + HBr  2) 1–propanol + H2SO4(conc) 3) 1–Bromopropano + NaOH  2-bromopropano CH2=CH–CH3 CH3–CHBr–CH3 propeno CH3–CH2–CH2OH H2O + CH2=CH–CH3 propeno CH3–CH2–CH2Br CH2=CH–CH3 + H2O + NaBr

b) CH2=CH–CH3 + H2  CH3–CH2–CH3 Ejercicio I: a) Complete y formule la siguiente secuencia de reacciones y nombre los compuestos obtenidos; b) Calcule los gramos de propeno que reaccionarían con hidrógeno, para dar 100 litros de propano en condiciones normales, suponiendo que el rendimiento de la reacción es del 60%. Datos: Masas atómicas C=12 H=1 b) CH2=CH–CH3 + H2  CH3–CH2–CH3 42 g 22,4L ————— = ———————— m(propeno) 100 L m(propeno) teórica = 187,5 g 100 m(propeno) real = 187,5 g · —— = 312,5 g 60

Ejercicio J: a) Escriba las formulas Ejercicio J: a) Escriba las formulas (semidesarrolladas) de los siguientes compuestos: 3-metil-1-cloro-butano; 3-metil-1-pentino; metil-2-propanol; 2,4–pentanodiona. a) 3-metil-1-cloro-butano 3-metil-1-pentino metil-2-propanol 2,4–pentanodiona. CH3–CH–CH2–CH2Cl | CH3 CH3–CH2–CH–CCH | CH3 OH | CH3–C–CH3 | CH3 CH3–CO–CH2–CO–CH3

Ejercicio J: b) Utilizando algunos de los compuestos anteriores escriba un ejemplo de reacción de sustitución, otro de eliminación y otro de adición. b) Sustitución: OH Cl | | CH3–C–CH3 + HCl  CH3–C–CH3 + H2O | | CH3 CH3 Eliminación: CH3–CH–CH2–CH2Cl  CH3–CH–CH=CH2+ NaCl + H2O | | CH3 + NaOH CH3 Adición: CH3–CH2–CH–CCH + 2 H2  CH3–CH2–CH–CH2–CH3 | | CH3 CH3

Ejemplo: Escriba las reacciones completas de: a) Deshidratación del etanol. b) Sustitución del OH del etanol por un halogenuro. c) Oxidación del etanol. d) Ácido acético con etanol. a) CH3–CH2OH+ H2SO4  CH2=CH2 + H2O b) CH3–CH2OH + HI  CH3–CH2– I + H2O c) CH3–CH2OH + O2  CH3–COOH + H2O d) CH3–COOH + CH3–CH2OH  CH3–COO–CH2–CH3 + H2O

Bibliografía Bloomfield, M. (1997). Química de los Organismos Vivos. 1era ed. México: Editorial LIMUSA Rakoff, H. et al. (1992). Química Orgánica Fundamental. 1era ed. México: Editorial LIMUSA Solomons, G. (1996). Fundamentos de Química Orgánica. 2da. ed. México: Editorial LIMUSA Algunos enlaces interesantes: http://fresno.pntic.mec.es/~fgutie6/quimica2/ArchivosHTML/Teo_9_princ.htm#5 ·       http://bilbo.edu.uy/organica/MaterialApoyo1.pdf http://nuvol.uji.es/~mcarda/DOCENCIA/tema8QO.pdf http://www.uam.es/departamentos/ciencias/qorg/docencia_red/qo/l00/lecc.html (avanzado)