Halogenurosalquilo

Archivo realizado para el curso de quimica organica- halogenuros de alquilo

1. HALOGENUROS DE
ALQUILO
QUÍMICA ORGÁNICA I – QU325-B
Lic. Jorge Breña Oré

2. Halogenuros de Alquilo
•Los compuestos halogenados son de uso
corriente en la vida cotidiana: disolventes,
insecticidas, intermedios de síntesis, etc.
No es muy común encontrar compuestos
de origen natural que sólo tengan
halógenos pero sí con otras funciones.
Hay algunos importantes.

3. Tiroxina
Sustancia segregada por la glándula tiroides: influye
sobre el crecimiento, el desarrollo y maduración del
organismo, regulación del metabolismo basal, etc

4. •Los haluros pueden ser de alquilo, arilo o
vinilo. En este capítulo sólo estudiaremos
los haluros de alquilo, es decir, los
compuestos donde el halógeno está unido
a un carbono sp
3
. Los otros tienen una
reactividad muy diferente y se estudiarán
más adelante.

5. Halgenuro de Alquilo Halogenuro de arilo
Halogenuro de vinilo

6. Nomenclatura
•En la nomenclatura de la IUPAC el
halógeno se considera como un
sustituyente, con su número localizador,
de la cadena carbonada principal. Sólo en
casos especialmente sencillos los
compuestos pueden nombrarse como
halogenuros de alquilo.

7. 2-Bromo-2-metilpropano
(bromuro de terc-butilo)
(2-Iodopropil)-cicloheptano
trans-1-Bromo-2-clorociclohexano
1,1,1-Trifluor-3-cloro-
4,7-dimetiloctano

8. Los haloalcanos tienen puntos de ebullición
mayores que los correspondientes alcanos:
CH
3
(CH
2
)
3
X
(H) -0.5ºC(F) 32.5ºC(Cl) 78.4ºC
(Br)
101.6ºC
(I) 130.5ºC
La polaridad del enlace carbono-halógeno hace que aparezcan
fuerzas intermoleculares dipolo-dipolo más fuertes. A medida
que descendemos en el grupo de los halógenos, el punto de
ebullición del correspondiente haloalcano aumenta ya que, al
descender, el peso atómico y la polarizabilidad del halógeno
aumentan y así lo hacen las fuerzas de London.
Propiedades Físicas

9. Mientras que muchos compuestos orgánicos son
más ligeros que el agua, los haluros de alquilo son
más densos que ella.

10. La fortaleza del enlace C-halógeno (C-X) decrece
según descendemos en tabla. La polaridad
también lo hace pero en mucha menor medida.
Halometano
Longitud
(Å)
m(D)
Fortaleza (kcal/
mol)
CH
3
F 1.39 1.81 110
CH
3
Cl 1.78 1.86 85
CH
3
Br 1.93 1.78 71
CH
3
I 2.14 1.64 57

12. IMPORTANCIA DE LOS
HALOGENUROS DE ALQUILO
•SOLVENTES
•Su importancia radica en su capacidad de ser buenos
solventes de grasas e hidrocarburos con baja capacidad de
inflamación, de allí que fue reemplazando a solventes como la
bencina, hexano(muy inflamables) en la industria del lavado en
seco, donde el tricloroetileno o percloroetileno son solventes
empleados para es fin. Otros solventes como el cloruro de
metileno(diclorometano), cloroformo(triclorometano) y
tetracloruro de carbono son muy empleados cuando se hace
extracciones desde medios acuosos por su baja solubilidad
en agua y su elevada densidad que ayuda a la recuperación
de las fases
•(más pesadas) también se emplea para la extracción de
metabolitos secundarios desde la biomasa como en el proceso
de descafeinado del café, la cafeína se extrae del grano de
café entero empleando cloruro de metileno como solvente.

13. •REFRIGERACIÓN
•Los freones reemplazan al amoniaco, muy
venenoso en los sistemas de refrigeración,
los freones son halocarbonados cuyas
propiedades termodinámicas de ser
fácilmente condesables al comprimirlos y al
dejar caer la presión, permiten la
vaporización tomando calor del medio, de
allí su aplicación como refrigerante. Son
menos peligrosos (desde el punto de vista
mediático) cuando hay fugas en el sistema.

14. •La nomenclatura de los freones: freon-12, freon-22, refleja su
composición química según la denominada regla del 90, así:
para el freon-12 se tiene que 90 + 12 es 102, lo cual se
interpreta de la siguiente forma:
• Primer dígito (1) es el número de carbonos
• Segundo dígito (0) es el número de hidrógenos
• Tercer dígito (2) es el número de flúor
• El resto de los enlaces para saturar la cadena carbonada es
con átomos de cloro.
•Para el freon-12 necesita 2 átomos de cloro por lo que su
fórmula es CF2Cl2.
•El freon-22 le corresponde: 90+22 = 112, su fórmula química
es CHF2Cl.
•El freon-502 le corresponden: 90+502 = 592, su fórmula
química es C5H9F2Cl.
•Los freones también son aplicados como gases impulsadores
de aerosoles en distintos productos envasados en los
denominados “Spray” como los perfumadores de ambiente,
perfumes, cremas de afeitar, insecticidas de uso doméstico,
pinturas y una diversidad de productos .

15. •USO CLÍNICO
El desarrollo de la cirugía también se debe a la
capacidad de anestesiar al paciente. El CH
3
Cl
fue un anestésico empleado, pero por sus
efectos secundarios, fue retirado y se
desarrollaron otros como el halotano,
CF
3
-CHBrCl.
C
F
F
F
C
Cl
Br
H

16. •La denominada sangre artificial es una
solución acuosa de dos sustancias
halogenadas:
•Perfluor tri-n-propilamina( a ) y la
perfluordecalina( b ).
(CF
3
-CF
2
CF
2
)
3
N:
FF
F
F
F
F
(a) (b)

17. •Se le llama así porque una de las
propiedades de la sangre de disolver muy
bien el oxígeno necesario para el proceso
de respiración. Esta solución es tan buen
solvente del oxígeno que experimentos
realizados con ratones, estos pueden
respirar estando sumergidos en el
interior de esta solución. Esto no quiere
decir que ya existe la sangre sintética
puesto que no tiene otras propiedades de
la sangre.

18. •PLAGUICIDAS
•Los plaguicidas son sustancias cuyo fin es la eliminación
de plagas que producen epidemias o consumen los
productos de los campos de cultivo. Dentro de la
clasificación de plaguicidas se encuentran los
halogenados siendo uno de los primeros sintetizados y
utilizados el DDT. La OMS estima que el DDT habría
evitado 100 millones de enfermedades y 5 millones de
muertes. La malaria en el India se redujo de 5 millones en
1951 a 100 en 1964, así como las epidemias de tifus
trasmitida por el piojo fueron eliminados en el frente
europeo.
Cl CH Cl
CCl
3

19. Por otro lado la agricultura también se desarrolló enormemente
al aumentar los rendimientos en las cosechas debido a que el
empleo de plaguicidas elimina los insectos o nematodos que
consumen parcial o totalmente las cosechas. Son de uso muy
común el lindano, aldrín, Dieldrín.
Cl
Cl
Cl
Cl Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
O

20. IMPACTO AMBIENTAL CAUSADO POR LOS
HALOCARBONADOS
•Los halocarbonados son compuestos muy
estables, al ambiente y pueden permanecer
muchos años ( pueden pasar los 100 años) y la
velocidad con la cual se producen y se arrojan
al ambiente es mucho mayor que la velocidad
con la que se destruyen en el ambiente por lo
que se van acumulando en los diferente
componentes de la tierra, siendo posible que
las moléculas de DDT empleadas para eliminar
la malaria en Asia aún estén presentes en el
planeta como contaminantes persistentes.

21. DESTRUCCION DE LA CAPA DE OZONO
•Que es la capa de ozono
•La capa de ozono se localiza en la estratósfera,
aproximadamente de 15 a 50 Km. sobre la superficie del
planeta. El ozono es un compuesto inestable de tres átomos de
oxígeno, el cual actúa como un potente filtro solar evitando el
paso de una pequeña parte de la radiación ultravioleta (UV)
llamada B que se extiende desde los 280 hasta los 320
nanómetros (nm). La radiación UV-B puede producir daño en
los seres vivos, dependiendo de su intensidad y tiempo de
exposición; estos daños pueden abarcar desde eritemas a la
piel, conjuntivitis y deterioro en el sistema de defensas, hasta
llegar a afectar el crecimiento de las plantas y dañando el
fitoplancton, con las posteriores consecuencias que esto
ocasiona para el normal desarrollo de la fauna marina.
•Hoy se ha demostrado que la aparición del agujero de ozono, a
comienzos de la primavera austral, sobre la Antártida está
relacionado con la fotoquímica de los
Clorofluorocarbonos(CFCs), componentes químicos
presentes en diversos productos comerciales como el freón,
aerosoles, pinturas, etc.

22. •Como se destruye la capa de Ozono
•La forma por la cual se destruye el ozono es bastante
sencilla. La radiación UV arranca el cloro de una
molécula de clorofluorocarbono (CFC). Este átomo de
cloro, al combinarse con una molécula de ozono la
destruye, para luego combinarse con otras moléculas de
ozono y eliminarlas. El proceso es altamente dañino, ya
que en promedio un átomo de cloro es capaz de destruir
hasta 100.000 moléculas de ozono. Este proceso se
detiene finalmente cuando este átomo de cloro se
mezcla con algún compuesto químico que lo neutraliza

23. CCl
2
F
2

.
CClF
2
+ O
2

Los radicales libres son muy activos en la
destrucción de la capa de ozono:
Cl
.
+ O
3
ClO
.
+ O
2
ClO
.
+ O
.
Cl
.
+ O
2

Cl
.
+ O
3
ClO
.
+ O
2

etc.
hn

24. •Los contaminantes son causa natural o humana
•La pregunta más específica aquí es si el cloro en la
estratósfera proviene mayoritariamente por acción del
hombre o la naturaleza.
•Existen muchos compuestos naturales sobre la
superficie terrestre que contienen cloro, pero ellos son
solubles en agua, por lo que no pueden alcanzar la
estratósfera. Grandes cantidades de cloro (en forma
de cloruro de sodio) son evaporadas de los océanos,
pero son solubles en agua por lo que son atrapados
por las nubes y vuelven a bajar en gotas de agua,
nieve o hielo. Otra fuente de cloro es el de las
piscinas, pero este cloro también es soluble en agua.
El cloruro de hidrógeno, producto de las las
erupciones volcánicas es un claro ejemplo de un
contaminante natural, pero este cloro es convertido en
ácido clorhídrico, el cual es soluble en agua por lo que
no alcanza la estratósfera.

25. •En cambio, halocarbonos hechos por el hombre,
como los CFCs, tetracloruro de carbono
•(CCl
4
) y cloroformo (CCl
3
) no son solubles en el
agua, por lo que no caen con la lluvia o nieve y
alcanzan la estratósfera.
•El siguiente gráfico muestra la relación de las
fuentes escenciales de cloro en la estratósefra:

26. Fuente: World Meteorological Organization, Scientific Assessment
of Ozone Depletion: 1994, WMO Global Ozone Research and
Monitoring Project - Report No. 37, Geneva, 1995.

27. Impacto de la radiación UV-B sobre las
personas
•El incremento de la radiación UV-B:
•Inicia y promueve el cáncer a la piel maligno y no maligno.
•Daña el sistema inmunológico, exponiendo a la persona a la
acción de varias bacterias y virus.
•Provoca daño a los ojos, incluyendo cataratas.
•Hace más severas las quemaduras del sol y avejentan la piel.
•Aumenta el riesgo de dermatitis alérgica y tóxica.
•Activa ciertas enfermedades por bacterias y virus.
•Aumentan los costos de salud.
•Impacta principalmente a la población indígena.
•Reduce el rendimiento de las cosechas.
•Reduce el rendimiento de la industria pesquera.

28. •BIOACUMULACIÓN EN LA BIOMASA
•La Biota asimila los halocarbonados desde el
agua, aire o a través de la cadena alimentaria.
En los estudios hechos en la población de los
EEUU, es muy común que un individuo en sus
tejidos adiposos tenga entre 10-20 ppm de DDT
a pesar que desde 1972 se restringió su uso
para casos estrictamente necesarios.
• Los plaguicidas halocarbonados, que
contaminan campos de cultivo y que las aguas
se distribuyen o otras zonas, pueden ser
asimilados por el plancton, pastos, ganado y
finalmente al hombre. El cuadro muestra como
se concentra el DDT a través de la cadena
alimentaria.

29. • ppm DDT
• Agua 0,000 05
• Plancton 0,04
• Sargo plateado 0,23
• Sargo cabeza de carnero0,94
• Garza 3,57
• Golondrina del mar 3,91
• Gaviota 6,0
• Huevo de halieto 13,8
• Mergo(pato) 22,8
•
•Ref. Woodwell, Wurster et al 1967

30. •Peadall en 1967 y Hickey y Anderson en 1968
observaron que la aves contaminadas con
insecticidas halogenados, afecta la formación
del cascarón del huevo, haciéndolos más
frágiles por lo que se rompen antes que la cría
madure, esto permitió una devastación de
poblaciones enteras de aves de rapiña como
el halieto, una forma de exterminación en forma
indirecta y lenta.