PRES 1.2 2022-2 ESTUDIO DE HALOGENUROS DE ALQUILO (DERIVADOS HALOGENADOS.pptx

quimica organica

1. INTRODUCCIÓN Los halogenuros de alquilo son compuestos, considerados derivados de los hidrocarburos, en los que uno o más hidrógenos se han sustituidos por halógenos. La formula general de un halogenuro de alquilo es RX, en donde la R es un radical alquilo, o grupo alquilo sustituido, y X es cualquier átomo de halógeno F, Cl, Br o I. Se considera que existen generalmente tres clase de compuestos orgánicos halogenados 1) haluros de Alquilo (el carbono tiene hibridación sp 3 ,2) haluros de Vinilo, en donde encontramos a un átomo con doble enlace con hibridación sp 2 , y unido al átomo de carbono que contiene al halógeno 3) haluros de Arilo o Bencilo que tiene dobles tres enlaces e hibridación sp 2 , para sus carbonos. Los compuestos halogenados se clasifican con base al tipo de carbono al cual este unido, habiendo halogenuros; Primarios, Secundarios y Terciaros También se clasifican con base al radical alquilo R como: radical de alcanos Lineales, Ramificados, Cíclicos, de Cadena insaturada y Aromáticos.

2. Los compuestos halogenados puede ser: Monohalogenados , Bi o Dihalogenados , Tri, Tetra, Penta, Hexahalogenados etc. Los isómeros pueden ser gem -isómeros y vic -isómeros, también cis y trans. NOMENCLATURA. En la nomenclatura sistemática se siguen las mismas reglas de la UIPAC, mencionada en los alcanos de cadena lineal o ramificados o cíclico. El halógeno se considera como un sustituyente más de la cadena principal, es decir es un haloalcano ,(como ejemplo 1-clorobutano, o 2-clopropano) Los derivados halogenados sencillos o simples reciben también nombres triviales, empleándose el nombre del anión, derivados del halógeno ( cloruro, bromuro, yoduro o ioduro, fluoruro ), seguido del nombre del grupo alquilo correspondiente. Como ejemplos cloruro de isopropilo, bromuro de ter- pentilo

3. NOMENCLATURA.

4. NOMENCLATURA

5. PROPIEDADES FÍSICAS Los haluros de alquilo tienen puntos de ebullición mayores a los alcanos, con el mismo número de carbonos. El punto de ebullición aumenta al aumentar su masa atómica. Son insolubles en agua a pesar de su polaridad. Son solubles en disolventes no polares Los yoduros y bromuros son más densos que el agua Los derivados monofluorados y monoclorados son menos densos

6. PRPIEDADES FÍSICA DE DERIVADOS HALOGENADOS HALOGENURO DE: R-F R-F R-Cl R-Cl R-Br R-Br R-I R-I   PUNTO DE Eb. °C DENSIDAD g/ ml PUNTO DE Eb. °C DENSIDAD g/ ml PUNTO DE Eb. °C DENSIDAD g/ ml PUNTO DE Eb. °C DENSIDAD g/ ml METILO -78 0.579 -24 0.916 4 1.67 42.4 2.27 ETILO -38 0.718 12 0.898 38 1.46 72 1.936 PROPILO -3 0.760 47 0.891 71 1.354 102 1.749 ISOPROPILO -9 0.754 36 0.862 59 1.314 90 1.704

7. PROPIEDADES QUÍMICAS Los halogenuros de alquilo son muy reactivos Reaccionan principalmente mediante heterólisis del enlace polar C---X Reaccionan con un gran número de bases de Lewis, reactivos nucleófilos orgánicos e inorgánicos, cuya característica común es poseer un par de electrones no compartidos. La base de Lewis puede desplazar al halógeno y quedar unida al átomo de carbono por medio de una reacción de sustitución nucleófila ( SN 1 SN 2 ), o efectuarse una reacción de eliminación ( E1, E2 )

8. USOS DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO Tienen mucha utilidad en la obtención o síntesis de numerosos compuestos de estructuras diversas o grupos funcionales como: Alcoholes R-CH 2 -OH Mercaptanos R-CH 2 -SH Nitrilos R-CH 2 -CN Éter R-CH 2 -OR´ Tioéter R-CH 2 -SR´ Éster R-CH 2 -OOCR´ Sal de Amina R-CH 2 -NH 3 + X - Sal de Amonio R-CH 2 -NR 3 + X - Formación de compuestos organometálicos (Reactivo de Grignard R-CH 2 -MgX y Reactivo Organolitio R-CH 2 -Li ) Alquenos R- CH=CH 2

9. CLAIFICACION DE LAS REACCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS Ecuación química: Es la expresión escrita de una reacción química, por medio de símbolos y formulas la cual consta de dos miembros separados por una flecha. PRIMER MIEMBRO SEGUNDO MIEMBRO REACTANTES PRODUCTOS ATOMOS Y/O COMPUESTO ATOMOS Y/O COMPUESTOS Reacciones químicas: Conjunto de cambios que sufre una o mas sustancias para formar una nueva presentándose absorción o liberación de Energía. Hay tres tipos de cambios que pueden verificarse en los reactantes cuando se transforman en productos. A) Cambio de las propiedades Físicas y Químicas. B) Cambio de la composición porcentual de los átomos y de cada compuesto. C) Cambio de Energía que se verifica durante la reacción al desprenderse Calor o Luz.

10. Las reacciones químicas pueden ser : I. Irreversibles y II. Reversibles A+B AB A+B AB COMPARACIÓN DE LAS REACCIONES QUIMICAS INORGÁNICAS CON LAS REACCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS . Las reacciones químicas inorgánicas se clasifican como I. A +B AB Combinación directa( Síntesis, o composición) II. AB A+B Descomposición. III. AB + C BC + A Simple sustitución o desplazamiento. IV. AB +CD AD + BC Doble sustitución (intercambio Iónico ).

11. REACCIONES QUÍMICAS ORGÁNICAS. I. ADICIÓN A + B C II. ELIMINACIÓN A B + C III.SUSTITUCIÓN AB + CD AC +BD IV. TRANSPOSICIÓN A B

12. MÉTODOS DE OBTENCIÓN O SINTESIS DE HALOGENUROS DE ALQUILO I.- Halogenación de alcanos por radicales libres( limitado a ciertos casos). II.- A partir de alquenos y alquinos. En alquenos: por adición de HX por adición de X 2 En alquinos: por adición de 2 HX por adición de 2 X 2 III.- Halogenación alílica con NBS ( N- bromosuccimida ) y luz u.v , calor. IV.- A partir de alcoholes por adición de: HCl en presencia de ZnCl 2 HX en presencia de PX 3 u otros

13. IV.- A partir de alcoholes por adición de: HBr en presencia de H 2 SO 4 V.- A partir de un halogenuro de alquilo al cual se sustituye al halógeno inicial por otro halógeno, como por ejemplo por un Fluor F o un iodo I Como ejemplos: R-X + NaI en presencia de un disolvente como acetona CH 3 COCH 3 + KF en presencia de éter 18-corona-6 y CH 3 CN

14. REACCIONES DE HALOGENUROS DE ALQUILO I .- Formación de alcoholes (sustitución nucleofílica) II.- Intercambio de haluro. III.- Síntesis de éteres y tioéteres por el método de Williamson. IV.- Sítesis de ésteres IV.- Síntesis de aminas. V.- Síntesis de nitrilos. VI.- Síntesis de alquinos con el triple enlace intermedio para la obtención de alquinos mas grandes o con más cadenas de carbono, por acoplamiento con el ion acetiluro . VII.- Síntesis de alquenos por eliminación o deshidrohalogenación . VIII.-Formación de compuestos organometálicos: Reactivo de Grignard. Reactivos organolitiados , Reacción de Wurtz IX.- Formación por acoplamiento de compuestos organocúpricos ( Corny House) X.- reducciones a los compuestos organometálicos.