Hidrocarburo halogenado
Hidrocarburos que contienen algún hidrógeno de la molécula sustituido por algún átomo del grupo de los halógenos (flúor, cloro, bromo o yodo). Dentro de esta clasificación se incluyen tanto los hidrocarburos alifáticos o aromáticos, como el benceno y sus derivados.
Generalmente estos compuestos se obtienen a partir de los correspondientes alcanos,
mediante reacciones como la sustitución electrófila aromática en el
caso de los hidrocarburos aromáticos y las reacciones de halogenación
radicalaria en el caso de los hidrocarburos alifáticos. En cuanto a la
facilidad de síntesis, los fluoroalcanos se sintetizan de manera
radicalaria de forma muy exotérmica, casi explosiva, disminuyendo la
reactividad conforme bajamos en el grupo (cloro, bromo y yodo) hasta
llegar al yodo donde la reacción es endotérmica. Las mejores
halogenaciones se hacen con cloro y bromo.
Químicamente, la halogenación de un alcano redunda en una disminución
de la reactividad de la molécula al formarse un enlace más estable que
en el caso del C-H y que además impide la oxidación del carbono (tenemos
el ejemplo extremo de los CFC's, que son muy estables frente al oxígeno y a otros reactivos que usualmente reaccionarían con los alcanos).
Físicamente, la adición de átomos muy electronegativos y más pesados que el hidrógeno a un alcano provoca un aumento de la masa molecular y el incremento de las fuerzas de Van der Waals
entre moléculas, lo que tiene como consecuencia que estos compuestos
aparezcan como líquidos antes que sus homólogos hidrogenados. Esto ha
sido utilizado en clorofluorocarburos en sistemas de refrigeración, por su estabilidad química y sus elevadas entalpías de vaporización.etc
Algunos ejemplos de ellos son los siguientes: CH3-CH2-CH2-Cl 1-cloropropano
Grupos funcionales
Los compuestos orgánicos también pueden contener otros elementos, también grupos de átomos, llamados
grupos funcionales. Un ejemplo es el grupo hidroxilo, que forma los
alcoholes: un átomo de oxígeno enlazado a uno de hidrógeno (-OH), al que le queda una valencia libre.
HIDROCARBUROS Oxigenados
Son cadenas de carbonos con uno o varios átomos de oxígeno. Pueden ser:
- Alcoholes:
Las propiedades físicas de un alcohol se basan principalmente en su
estructura. El alcohol esta compuesto por un alcano y agua. Contiene un
grupo hidrofóbico (sin afinidad por el agua) del tipo de un alcano, y un
grupo hidroxilo que es hidrófilo (con afinidad por el agua), similar al
agua. De estas dos unidades estructurales, el grupo –OH da a los
alcoholes sus propiedades físicas características, y el alquilo es el
que las modifica, dependiendo de su tamaño y forma.
El grupo –OH es muy polar y, lo que es más importante, es capaz de
establecer puentes de hidrógeno: con sus moléculas compañeras o con
otras moléculas neutras.
- Aldehídos:
Los aldehídos son compuestos orgánicos caracterizados por poseer el
grupo funcional -CHO. Se denominan como los alcoholes correspondientes,
cambiando la terminación -ol por -al :
Es decir, el grupo carbonilo H-C=O está unido a un solo radical orgánico.
- Cetonas:
Una cetona es un compuesto orgánico caracterizado por poseer un grupo
funcional carbonilo unido a dos átomos de carbono, a diferencia de un
aldehído, en donde el grupo carbonilo se encuentra unido al menos a un
átomo de hidrógeno.1 Cuando el grupo funcional carbonilo es el de mayor
relevancia en dicho compuesto orgánico, las cetonas se nombran agregando
el sufijo -ona al hidrocarburo del cual provienen (hexano, hexanona;
heptano, heptanona; etc). También se puede nombrar posponiendo cetona a
los radicales a los cuales está unido (por ejemplo: metilfenil cetona).
Cuando el grupo carbonilo no es el grupo prioritario, se utiliza el
prefijo oxo- (ejemplo: 2-oxopropanal).
El grupo funcional carbonilo consiste en un átomo de carbono unido
con un doble enlace covalente a un átomo de oxígeno. El tener dos átomos
de carbono unidos al grupo carbonilo, es lo que lo diferencia de los
ácidos carboxílicos, aldehídos, ésteres. El doble enlace con el oxígeno,
es lo que lo diferencia de los alcoholes y éteres. Las cetonas suelen
ser menos reactivas que los aldehídos dado que los grupos alquílicos
actúan como dadores de electrones por efecto inductivo.
- Ácidos carboxílicos:
Los ácidos carboxílicos constituyen un grupo de compuestos que se
caracterizan porque poseen un grupo funcional llamado grupo carboxilo o
grupo carboxi (–COOH); se produce cuando coinciden sobre el mismo
carbono un grupo hidroxilo (-OH) y carbonilo (C=O). Se puede representar
como COOH ó CO2H..
-
Compuesto fenólico
Los fenoles o compuestos fenólicos son compuestos orgánicos en cuyas estructuras moleculares contienen al menos un grupo fenol, un anillo aromático unido a al menos un grupo funcional. Muchos son clasificados como metabolitos secundarios de las plantas,
aquellos productos biosintetizados en las plantas que poseen la
característica biológica de ser productos secundarios de su metabolismo.
En general son sintetizados por una de dos vías biosintéticas: la vía del ácido shikímico o la vía del ácido malónico (o por las dos, por ejemplo los flavonoides).
Los compuestos fenólicos de las plantas son un grupo heterogéneo de
productos con más de 10.000 compuestos. Algunos son solubles en
solventes orgánicos, otros son glucósidos o ácidos carboxílicos y por lo
tanto solubles en agua, y otros son polímeros muy grandes e insolubles.
Este grupo también juega una variedad muy heterogénea de roles en las
plantas, roles que son atribuidos en general a los productos
secundarios de las plantas: muchos son productos de defensa ante
herbívoros y patógenos, otros proveen soporte mecánico a la planta,
otros atraen polinizadores o dispersores de frutos, algunos de ellos
absorben la radiación ultravioleta, o actúan como agentes alelopáticos
(por ejemplo reducen el crecimiento de plantas competidoras que estén
cerca).
Biosíntesis
Los fenoles de las plantas son sintetizados por muchas vías distintas
y por lo tanto también son un grupo heterogéneo desde el punto de vista
metabólico, pero dos vías básicas están involucradas: la vía del ácido
shikímico y la vía del ácido malónico.
- La ruta del ácido shikímico
participa en la biosíntesis de la mayoría de los fenoles de las plantas
superiores. Utiliza como sustratos la eritrosa-4-fosfato (de la vía de las pentosas fosfato) y el ácido fosfoenolpirúvico (proveniente de la glucólisis). Uno de los productos de esta vía es la fenilalanina,
de la que se deriva la mayoría de los fenoles. La fenilalanina, un
aminoácido esencial parte del metabolismo primario de las plantas y
animales, entra al metabolismo secundario cuando la enzima fenilalanina amonio liasa (PAL) cataliza la eliminación de un amonio convirtiendo a la fenilalanina en ácido cinámico.
- La vía del ácido malónico
es una importante fuente de fenoles en bacterias y hongos, y en las
plantas superiores existe aunque no es tan utilizada como en aquéllos.
Su sustrato es el acetil-CoA. Junto con la vía del ácido shikímico participa en la biosíntesis de los flavonoides, la lignina y otros fenoles.
Clasificación
En base a su esqueleto químico:
- Fenoles simples:
- Fenilpropanoides simples: que tienen un esqueleto básico de
fenilpropanoide (un anillo aromático unido a una cadena de 3 carbonos).
Ejemplos: ácido trans-cinámico, ácido p-cumárico, y sus derivados como
el ácido cafeico.
- Lactonas fenilpropanoides (o "ésteres cíclicos"), también llamadas cumarinas.
También poseen un esqueleto fenilpropanoide pero el propano está
ciclado. Ejemplos: la umbeliferona (una cumarina simple), el "psolaren"
(una furanocumarina: cumarina a la que se adicionó un anillo furano).
- Derivados del ácido benzoico (el esqueleto es un anillo
aromático unido a un carbono). Son formados a partir de fenilpropanoides
a los que se les delecionan dos carbonos de la cadena propánica.
Ejemplos: la vainillina, el ácido salicílico.
- .
Éter (química)
(Redirigido desde
Éteres)
Éter
tert-butil metílico.
En química orgánica y bioquímica, un éter es un grupo funcional del tipo R-O-R', en donde R y R' son grupos alquilo, estando el átomo de oxígeno unido y se emplean pasos intermedios:
- ROH + HOR' → ROR' + H2O
Normalmente se emplea el alcóxido, RO-,
del alcohol ROH, obtenido al hacer reaccionar al alcohol con una base
fuerte. El alcóxido puede reaccionar con algún compuesto R'X, en donde X
es un buen grupo saliente, como por ejemplo yoduro o bromuro. R'X
también se puede obtener a partir de un alcohol R'OH.
- RO- + R'X → ROR' + X-
Al igual que los ésteres, no forman puentes de hidrógeno. Presentan una alta hidrofobicidad, y no tienden a ser hidrolizados. Los éteres suelen ser utilizados como disolventes orgánicos.
Suelen ser bastante estables, no reaccionan fácilmente, y es difícil que se rompa el enlace carbono-oxígeno.
Normalmente se emplea, para romperlo, un ácido fuerte como el ácido
yodhídrico, calentando, obteniéndose dos halogenuros, o un alcohol y un
halogenuro. Una excepción son los oxiranos
(o epóxidos), en donde el éter forma parte de un ciclo de tres átomos,
muy tensionado, por lo que reacciona fácilmente de distintas formas.
El enlace entre el átomo de oxígeno y los dos carbonos se forma a partir de los correspondientes orbitales híbridos sp³. En el átomo de oxígeno quedan dos pares de electrones no enlazantes.
Los dos pares de electrones no enlazantes del oxígeno pueden
interaccionar con otros átomos, actuando de esta forma los éteres como ligandos, formando complejos. Un ejemplo importante es el de los éteres corona, que pueden interaccionar selectivamente con cationes de elementos alcalinos o, en menor medida, alcalinotérreos.
Dietil éter
El término "éter" se utiliza también para referirse solamente al éter llamado "dietiléter" (según la IUPAC en sus recomendaciones de 1993 "etoxietano"), de fórmula química CH3CH2OCH2CH3. El alquimista Raymundus Lullis lo aisló y subsecuentemente descubrió en 1275. Fue sintetizado por primera vez por Valerius Cordus en 1540. Fue utilizado por primera vez como anestésico por Crawford Williamson Long el 30 de marzo de 1842.
Éteres corona
18-corona-6 complejando el catión potasio.
Aquellas moléculas que tienen varios éteres en su estructura y que además formen un ciclo se denominan éteres corona.
En el nombre del éter corona, el primer número hace referencia al
número de átomos que conforman el ciclo, y el segundo número, al número
de oxígenos en el ciclo. Otros compuestos relacionados son los criptatos,
que contienen además de átomos de oxígeno, átomos de nitrógeno. A los
criptatos y a los éteres corona se les suele denominar "ionóforos".
Estos compuestos tienen orientados los átomos de oxígeno hacia el
interior del ciclo, y las cadenas alquílicas hacia el exterior del
ciclo, pudiendo complejar cationes en su interior. La importancia de
este hecho es que estos compuestos son capaces de solubilizar sales
insolubles en disolventes apolares. Dependiendo del tamaño y denticidad de la corona, ésta puede tener mayor o menor afinidad por un determinado catión.
Por ejemplo, 12-corona-4 tiene una gran afinidad por el catión litio,
15-corona-5 por el catión sodio y el 18-corona-6 por el catión potasio.
-
Estructuras de los éteres corona más importantes: 12-corona-4,
15-corona-5, 18-corona-6, difenil-18-corona-6, y diaza-18-corona-6.
En organismos biológicos, suelen servir como transporte de cationes
alcalinos para que puedan atravesar las membranas celulares y de esta
forma mantener las concentraciones óptimas a ambos lados. Por esta razón
se pueden emplear como antibióticos,
como la valinomicina, aunque ciertos éteres corona, como el
18-corona-6, son considerados como tóxicos, precisamente por su excesiva
afinidad por cationes potasio y por desequilibrar su concentración en
las membranas celulares.
Poliéteres
Se pueden formar polímeros que contengan el grupo funcional éter. Un ejemplo de formación de estos polímeros:
- R-OH + n(CH2)O → R-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-CH2-CH2-O-..
Los poliéteres más conocidos son las resinas epoxi, que se emplean principalmente como adhesivos. Se preparan a partir de un epóxido y de un dialcohol.
Una resina epoxi
Nomenclatura
- La nomenclatura de los éteres según las recomendaciones de 1993 de la IUPAC (actualmente en vigencia) especifican que estos compuestos pertenecientes al grupo funcional oxigenado deben nombrarse como alcoxialcanos,
es decir, como si fueran sustituyentes. Se debe especificar al grupo
funcional éter como de menor prioridad frente a la mayoría de cadenas
orgánicas. Cada radical éter será acompañado por el sufijo oxi.
- Un compuesto sencillo, como por ejemplo CH3-O-C6H5 según las normas de la IUPAC se llamaría:
- La nomenclatura tradicional o clásica (también aceptada por la IUPAC
y válida para éteres simples) especifica que se debe nombrar por orden
alfabético los sustituyentes o restos alquílicos de la cadena orgánica
al lado izquierdo de la palabra éter. El compuesto anterior se llamaría
según las normas antiguas (ya en desuso) de esta manera:
Los éteres sencillos de cadena alifática o lineal pueden nombrarse al final de la palabra éter el sufijo -ílico luego de los prefijos met, et, but, según lo indique el número de carbonos. Un ejemplo ilustrativo sería el siguiente:
 
Síntesis de éteres
- La síntesis de éteres de Williamson es la síntesis de éteres
más fiable y versátil. Este método implica un ataque SN2 de un ion
alcóxido a un haluro de alquilo primario no impedido o tosialato. Los
haluros de alquilo secundarios y los tosialatos se utilizan
ocasionalmente en la síntesis de Williamson, pero hay competencia en las
reacciones de eliminación, por lo que los rendimientos con frecuencia
son bajos.
- El alcóxido generalmente se obtiene añadiendo Na, K o NaOH al alcohol.
Síntesis de éteres mediante aloximercuriación-desmercuriación.
- Síntesis de éteres mediante aloximercuriación-desmercuriación.
En el proceso de aloximercuriación-desmercuriación se añade una
molécula de un alcohol a un doble enlace de un alqueno. Se obtiene un
éter tal como se muestra a continuación:
- Síntesis industrial: deshidratación bimolecular de alcoholes.
Reacciones de éter
Ruptura por HBr y HI
Autooxidación
Usos de los éteres
- Medio para extractar para concentrar ácido acético y otros ácidos.
- Medio de arrastre para la deshidratación de alcoholes etílicos e isopropílicos.
- Disolvente de sustancias orgánicas (aceites, grasas, resinas, nitrocelulosa, perfumes y alcaloides).
- Combustible inicial de motores Diésel.
- Fuertes pegamentos
- Antinflamatorio abdominal para después del parto, exclusivamente uso externo.
- vaselina de los persevativos
- para la nafta de los caballos
-
Sulfato ESTERES O SALES
Estructura del ion sulfato.
Los sulfatos son las sales o los ésteres del ácido sulfúrico. Contienen como unidad común un átomo de azufre en el centro de un tetraedro formado por cuatro átomos de oxígeno. Las sales de sulfato contienen el anión SO42-
Los sulfatos inorgánicos
Los sulfatos inorgánicos son las sales del ácido sulfúrico. En la naturaleza se encuentran en forma de yeso, o aljez, (sulfato de calcio dihidratado CaSO4 · 2 H2O), baritina (sulfato de bario) o sulfato de sodio (Na2SO4). Por oxidación se forma de los sulfuros de muchos elementos cuando estos entren en contacto con el oxígeno del aire...
Síntesis
La mayor parte de los sulfatos se genera a partir de una base y del ácido sulfúrico o por reacción del ácido sulfúrico con el metal esto puede generar trasplantes en el átomo de oxigeno.
Aplicaciones
Las aplicaciones de los sulfatos suelen variar enormemente según el metal al que están unidos. Así el sulfato sódico, por ejemplo, se utiliza en la fabricación del vidrio, como aditivo en los detergentes, etc.; el sulfato de cobre se aprovecha en la fabricación de la viscosa según un determinado proceso.
Yeso y barita se utilizan en la construcción y como aditivos en la fabricación de papel y cartulina. El sulfato de bario también se utiliza en medicina para realizar radiografías de contraste.
Los sulfatos son parte esencial de unas sales dobles como los alumbres de fórmula general AB(SO4)2 · 12 H2O, siendo A y B cationes con carga +1 y +3 respectivamente. La más conocida es la alumbre de sodio formada con sodio y aluminio.
Analítica
Los sulfatos solubles precipitan en presencia de cloruro de bario incluso de solución ácida en forma de sulfato de bario (BaSO4)
como sólido blanco. Si al mismo tiempo hay permanganato presente este
puede ser incluido en el precipitado dándole un color ligeramente
rosáceo.
Con sodio metálico es reducido al sulfuro (Cuidado: reacción muy violenta) y puede ser determinado como tal.
Los sulfatos orgánicos
Los sulfatos orgánicos son ésteres del ácido sulfúrico con la fórmula genérica R–O–SO2–O–R'. Se pueden formar directamente del alcohol correspondiente y del ácido sulfúrico o del trióxido de azufre o a partir del alcohol y el cloruro de sulfurilo (Cl2SO2) en presencia de unas base.
Se trata de sustancias probablemente cancerígenas.
El sulfato orgánico más conocido es el sulfato de dimetilo (CH3)2SO4 que se utiliza en algunas reacciones de metilación.
Haluro de ácido
(Redirigido desde Haluro de acilo)
Haluro de ácido
Un haluro de ácido (o haluro de acilo) es un compuesto derivado de un ácido al sustituir el grupo hidroxilo por un halógeno.
Si el ácido es un ácido carboxílico, el compuesto contiene un grupo funcional -COX. En ellos el carbono
está unido a un radical o átomo de hidrógeno (R), a un oxígeno mediante
un doble enlace y mediante un enlace simple (sigma) a un halógeno (X).
Al resto procedente de eliminar el grupo OH se lo llama acilo. Los
halogenuros de ácido se nombran, entonces, anteponiendo el nombre del
halógeno al del resto acilo, el cual se nombra reemplazando la
terminación "oico" del ácido del que deriva por "ilo" Por ejemplo, el
resto acilo derivado del ácido acético (CH3-CO-) es el acetilo. El cloruro de ácido derivado del acetico, se nombrara por lo tanto, cloruro de acetilo.
Estos compuestos dan reacciones de sustitución nucleofílica con mucha
facilidad y son utilizados en reacciones de acilación (como la de Frieldel-Crafts).
El grupo hidroxilo del ácido sulfónico
también puede ser reemplazado por un halogeno, dando lugar a un ácido
halosulfonico. Por ej., el ácido clorosulfonico resulta de reemplazar un
grupo hidroxilo por un atomo de cloro.
Preparación
Los métodos de laboratorio más comunes para la preparación de
halogenuros de acilo incluyen la reacción del ácido carboxílico con cloruro de tionilo (SOCl2), pentacloruro de fósforo (PCl5) o cloruro de oxalilo ((COCl)2) para obtener el cloruro de acilo y con tribromuro de fósforo para el bromuro de acilo.
Mecanismo de reacción: R-COCl + SOCl2
Reacciones
Los halogenuros de ácido dan las típicas reacciones de sustitución nucleofílica de los derivados de ácido.
1) Hidrólisis (conversión a ácidos)
Esta reacción es un ejemplo típico del tipo de reacciones de sustitución nucleófila acílica mediante el mecanismo de adición-eliminación.1 -
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muy bueno
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