La química orgánica es la rama de la química que estudia la estructura
Obed BayonaTarea25 de Noviembre de 2019
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Universidad Nacional Abierta y a Distancia
Escuela De Ciencias Agrícolas y Pecuarias y del Medio Ambiente
Escuela de ciencias básicas, tecnología e ingeniería
Unidad 1, Unidad 2 y Unidad 3: Post-tarea
Grupo colaborativo en campus 100416_25
Obed Bayona Sánchez
Código 91.541.984
Mery Ramírez Hernández
Código 1096958444
Elgar Alberto Gómez Sánchez
Código 1102386981
Nombre estudiante 4
Código estudiante 4
Nombre estudiante 5
Código estudiante 5
Bogotá, 23 de mayo del 2018
Introducción
La química orgánica es la rama de la química que estudia la estructura, propiedades, síntesis y reactividad de compuestos químicos formados principalmente por carbono e hidrógeno. Estos compuestos componen las estructuras celulares de los seres vivos y todas sus funciones vitales (respiración, alimentación, reproducción…) se producen mediante la síntesis y reacción de estos compuestos. La química orgánica engloba la mayoría de biomoléculas que forman los seres vivos (proteínas, glúcidos, lípidos, ácidos nucleicos, vitaminas, hormonas, etc.).
En el presente trabajo se abordan las temáticas de las unidades 1, 2 y 3 del curso de química orgánica. Correspondientes a la caracterización e identificación de los grupos funcionales, mediante un mapa conceptual, análisis del ciclo hexano, desarrollo de isómeros y análisis de reacciones químicas y propiedades del grupo funcional carbonilo.
Desarrollo de la Post-tarea
De acuerdo con la guía de actividades se presenta el desarrollo del ejercicio 1 y 2.
Desarrollo del ejercicio 1
- El siguiente mapa conceptual debe ser completado con los conceptos correctos relacionados con hidrocarburos. Una vez completen el mapa conceptual deberán referirse a la tabla 1, y dar ejemplos de cada grupo funcional de los hidrocarburos e indicar el nombre del ejemplo de acuerdo con las reglas de la IUPAC.
[pic 2]
[pic 3]
Tabla 1. Desarrollo numeral 1 - ejemplos.
Compuesto | Ejemplo del compuesto | Nombre del compuesto |
Hidrocarburo alifático | Butano [pic 4] | Butano |
Hidrocarburo lineal | Butino [pic 5] | But–2-ino |
Alcano | Isobutano [pic 6] | 2 - Isobutano |
Cicloalcano | Ciclopentano [pic 7] | Ciclopenthanos |
Cicloalqueno | Dimetilciclobuteno [pic 8] | 2,3 - Dimetilciclobuteno |
Alqueno | Octeno [pic 9] | 1 - Octeno |
Alquino | Propino [pic 10] | 1 - Propino |
Hidrocarburo aromático | Tolueno [pic 11] | Metilbenceno |
- Ciclohexano en forma de silla con el sustituyente metilo en la posición ecuatorial y el grupo etilo en la posición axial.
[pic 12] |
- Desarrollo del numeral 3.
Tabla 2. Desarrollo numeral 3.
Estructura | Nombre del grupo funcional | Isómero |
[pic 13] | Alcohol | 4-Heptanol [pic 14] |
[pic 15] | Cetona | 5-Metil-2-hexanona [pic 16] |
[pic 17] | Aldehído | 2-Hidroxiheptanal [pic 18] |
[pic 19] | Acido carboxílico Ácido hexanoico
| ácido Ciclohexanocarboxílico [pic 20] |
[pic 21] | Aromático | Clorobenceno [pic 22] |
[pic 23] | Éter | 1-metoxi-3-metilciclohexano [pic 24] |
- Desarrollo del numeral 4. Respuesta y justificación.
[pic 25] | Reacciones involucradas para obtener la estructura química | 1.Alquilacion del benceno(Alquilacion de Friedel-Crafts) 2. Sulfonacion |
Justificación: El proceso inicia con el benceno y el etileno, que en presencia de cloruro de aluminio como catalizador forma el etil-benceno, es una reacción química de síntesis. [pic 26] Al sumarle al etil-benceno el ácido sulfúrico (H2SO4) con una base de Lewis como el SO3, nos da como resultado la figura resultante dada en el ejercicio, aclarando igualmente que se trata de una reacción de tipo reversible. |
- Desarrollo del numeral 5.
Tabla 3. Desarrollo numeral 5.
Estructura | Reactividad (alta, media o baja) | Al reaccionar con amoníaco (NH3) |
[pic 27] | Cloruro- Reactividad Baja ¿Por qué? La no presencia de hidrógenos en la molécula hace que sea el grupo carboxilo con menos reactividad | Estructura del producto: [pic 28] Justificación: La adición de amoniaco en los reactivos genera como producto en primer lugar el cloruro de ácido y finalmente en la formación de una amida |
[pic 29] | Aldehído/ reactividad alta ¿Por qué? Aumenta la acidez con la presencia del hidrogeno | Estructura del producto: [pic 30] Justificación: La adición de amoniaco a este aldehído da como resultado una imina, compuesto químico que realiza un doble enlace con el oxígeno sin afectar el enlace sencillo del hidrogeno |
[pic 31] | Aldehído – Reactividad Media ¿Por qué? Por la presencia de un OH baja la reactividad aunque sea aldehído | Estructura del producto: [pic 32] Justificación: La adición del amoniaco genera un doble enlace con el nitrógeno y un enlace sencillo con el Hidróxido. Da como resultado la formación de una Oxima |
- Artículo: Ramírez Sanabria, A., & Rodríguez Pérez, J. (2015). Catalizadores Organometálicos en la Industria Química. Publicaciones E InvestigacióN, 9, 51 - 64. doi: http://dx.doi.org/10.22490/25394088.1433
Tabla 4. Desarrollo numeral 6.
Nombre del estudiante | Estructura química seleccionada del artículo | Nombre de la estructura química seleccionada | Descripción de los grupos funcionales que presenta la estructura química | Descripción del proceso industrial |
| [pic 33] | L-Mentol Saborizante | Alcohol Los alcoholes son una serie de compuestos que poseen un grupo hidroxilo, -OH, unido a una cadena carbonada; este grupo OH está unido en forma covalente a un carbono con hibridación. Metilo Es un grupo funcional de carácter hidrófobo que consta de un átomo de carbono (C) y tres de hidrógeno (H). Es siempre una parte o fracción, generalmente un sustituyente, dentro de una molécula orgánica mayor. | En la isomerización asimétrica del mentol, lo que se realiza es un proceso químico que busca transformar el l-mentol en otro compuesto que posea la misma cantidad de átomos ubicados en forma distinta. |
| [pic 34] | NAPROXENO Medicamento anti-inflamatorio. | Carboxilo Es un grupo funcional con estructura (-COOH) que surge de la unión del grupo carbonilo (-C—O) y un grupo hidroxilo (-OH) Éter Son compuestos que resultan de la unión de dos radicales aromático a través del oxigeno Aromático Es un grupo funcional principalmente representado por el benceno, en este caso el naproxeno está compuesto por el naftaleno que tiene como compuesto principal la naftalina , presenta además 5 dobles enlaces alternados. | Hidroformilacion Asimétrica La hidroformilación o síntesis-oxo es un proceso empleado para la obtención de aldehídos a partir de olefinas. Es una reacción homogénea catalizada donde transcurre a temperatura elevadas y se realiza a partir de un numero de olefinas en cadena lineal o ramificada, con enlaces dobles terminales o interno, produce mezclas de aldehídos isómeros |
| [pic 35]
| Ibuprofeno Medicamento analgésico | Carboxilo En las fórmulas químicas, este grupo característico unido a un resto orgánico R se representa como COOH y se denomina grupo carboxilo, grupo carboxi, o simplemente carboxilo. Arilo En Química Orgánica, un Haluro de Arilo (también llamado halogenoareno o haloareno) es un compuesto aromático, en el que uno o más átomos de hidrógeno, directamente unidos a un anillo aromático son reemplazados por un haluro. Alcano Los alcanos son compuestos formados por carbono e hidrógeno que sólo contienen enlaces simples carbono – carbono. Cumplen la fórmula general CnH2n+2, donde n es el número de carbonos de la molécula. | Carbonilacion El primero de los avances técnicos en el campo de las reacciones de carbonilación catalizadas homogéneamente se produjo en 1930, cuando Otto Röelen de Ruhrchemie, trabajando en reacciones químicas del tipo Fisher-Tropsch, descubrió que los alquenos podían ser convertidos en aldehídos mediante tratamiento con monóxido de carbono e hidrógeno en presencia de catalizadores de cobalto, a temperaturas y presiones elevadas. Este proceso denominado hidroformilación de olefinas o Proceso OXO, constituye unas de las mayores aplicaciones de los catalizadores homogéneos de metales de transición, pues produce anualmente alrededor de seis millones de toneladas métricas de aldehídos y alcoholes con alto valor comercial. En este proceso, un compuesto insaturado (olefina, dieno o acetileno, entre otros) reacciona con una mezcla de CO/H2, conocida como gas de síntesis, para dar lugar a los respectivos aldehídos. |
Desarrollo del ejercicio 2 – Rutas sintéticas
Tabla 5. Desarrollo de la ruta sintética A.
Fórmula química del o los reactivos | Estructura del producto | Nombre de la reacción |
Reactivo 1 H2SO4, H2O | Producto 1 [pic 36] |
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Reactivo 2 Piridina, CrO3/CH2Cl2 | Producto 2 [pic 37] |
El trióxido de cromo más la piridina oxidan el alcohol primario y esto produce el aldehído del producto 2. |
Reactivo 3 NaBH4, Etanol | Producto 3 [pic 38] |
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Reactivo 4 Ácido etanoico o ácido acético | Producto 4 [pic 39] |
Se realiza una esterificación de Fischer en la que un alcohol y un ácido carboxílico dan la formación de un Ester. |
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