Este documento resume los principales temas de química orgánica básica como hidrocarburos, halogenación, oxidación, pirólisis, adición, sustitución en anillos aromáticos, y derivados de alcoholes, aldehídos, cetonas y compuestos nitrogenados. Incluye enlaces a resúmenes más detallados de estos temas y a ejercicios de problemas en el sitio web triplenlace.com para reforzar la teoría.
17. Sustitución en el anillo
H
H H
H
H
H
H
H
Br2
FeBr3
H
H H
H
H
H
Br
H
H
H H
H
H
Br
H
H
1-bromo-2-
metilbenceno
1-bromo-4-
metilbenceno
+
(+ 2 HBr)
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18. Sustitución en el anillo
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Orientadores orto y para Orientadores meta
Activantes fuertes Desactivantes fuertes
-NH2, -NHR, -NR2
-OH, -OR
-NO2
-COOH
-COOR
-COR
-SO3H
-CN
Activantes débiles
-Alquilo (-R),-Arilo (-Ar)
Desactivantes débiles
-Halógeno
Regioselectividad de la SAE
22. Ataque con nucleófilos
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Competencia entre sustitución y eliminación en halogenuros de alquilo
SN1 SN2 E1 E2
Primarios
NO
Con núcleófilos
no básicos NO
Con bases
fuertes
Secundarios Competencia entre sustitución y eliminación. En general,
predomina S con nucleófilos poco básicos (H2O, R-OH…),
disolución acuosa y baja T, y predomina E con nucleófilos básicos
(OH–, RO-– …), alta T y disolvente alcohólico
Terciarios Con núcleófilos
no básicos NO
Con bases
fuertes
Con bases
fuertes
Mec. 2
Mec. 1
Bases débiles, baja T, agua Bases fuertes, alta T,
alcohol
26. Ataque con nucleófilos
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SN1 SN2 E1 E2
Primarios
Difícil
Especialmente
con ácidos
hidrácidos
Difícil
Especialmentec
on ác. oxácidos
fuertes
Secundarios Competencia entre sustitución y eliminación. En general,
predomina S con ácidos hidrácidos (XH) y eliminación con ácidos de
base conjugada poco nucleófila (H2SO4, H3PO4…) y alta T
Terciarios Especialmente
con ácidos
hidrácidos
Difícil
Especialmentec
on ác. oxácidos
fuertes
Difícil
Mec.2Mec.1
Ácidos hidrácidos Ácidos oxácidos, alta T
Competencia entre sustitución y eliminación en alcoholes
41. Sustitución de H en
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CH3
O
OH
CH3
O
OH
Br
ác. 2-bromo-
pentanoico
CH3
N
CH3CH2Br / NaNH2
CH3
N
CH3
CH3
En ácidos y derivados y en nitrilos
En el primer caso se producirá una reacción de combustión y se formará CO2 y H2O, apareciendo también probablemente CO por la escasez de O2. En el segundo caso se producirá una reacción de pirólisis que dará H2, CH4, CH3-CH3, CH2=CH2 y CH3-CH2=CH2, entre otros compuestos, por rupturas homolíticas de enlaces y recombinaciones de los radicales libres formados. En el tercer caso se obtendría una pequeña cantidad de butano en equilibrio con el isobutano; la reacción transcurriría por vía iónica al abstraer el ácido de Lewis el ion hidruro del C terciario, quedando un carbocatión que, por transposición de un metilo, se puede convertir en parte en secundario (aunque es menos estable, por lo que estará en menor proporción), el cual puede recuperar el ion hidruro inicialmente perdido. Ver la página 40 de las UUDD.
Oxidante suave (ruptura de enlace sigma): permanganato en medio alcalino
Oxidante fuerte (ruptura de enlaces sigma y pi): permanganato en medio ácido y calor
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Fuertes: Dicromato de potasio, permanganato de potasio, Agua Oxígenada (peróxido de Hidrógeno o Peritrol(mr) arriba del 40%) tetraóxido de Osmio, Ozono y sodio en caliente. Débiles: PCC (Clorocromato de piridinio), Ag elemental y Agua.
En la industria del petróleo la pirólisis se llama craqueo
En el tercer caso se obtendría una pequeña cantidad de butano en equilibrio con el isobutano; la reacción transcurriría por vía iónica al abstraer el ácido de Lewis el ion hidruro del C terciario, quedando un carbocatión que, por transposición de un metilo, se puede convertir en parte en secundario (aunque es menos estable, por lo que estará en menor proporción), el cual puede recuperar el ion hidruro inicialmente perdido. Ver la página 40 de las UUDD
Se forma el segundo compuesto porque el ataque del nucleófilo supone la formación de un carbocatión secundario (en el primer caso, serçía primario)
Se forma el segundo compuesto porque el ataque del nucleófilo supone la formación de un carbocatión secundario (en el primer caso, serçía primario)
Se forma el segundo compuesto porque el ataque del nucleófilo supone la formación de un carbocatión secundario (en el primer caso, serçía primario)