UNIDAD1: INTRO A QUIMICA ORGANICA.

UNIDAD1: INTRO A QUIMICA ORGANICA

• Enlace: iónico (metal-no metal) estructura cristalina/ covalente(no metal-no metal), apolar(Cl-Cl); polar (H-F)
• Orbitales:  s (adireccional) y p 90°(x, y ,z)
• Enlace covalente: (superposición o traslape de orbitales), con e- con spin opuesto; da estabilidad al sistema, enlace + fuerte es por traslape max
• El carbono: electronegatividad media; largas cadenas carbonadas; sust poliméricas. VALENCIA: 4
• Metano CH4 : Hibridación sp3:  4 e- coval/ geo tetraédrica reg/ angú:109.28/ rotación libre
• Orbitales hibridos: fuertemente direccionales/ tienen mayor densidad electrónica/ enlaces + fuerte y estables
• Enlace sigma : formado x traslape frontal de orbitales/ gira( eclipsado y alternado) /NH3  Y  H2O
• Enlace pi: traslape lateral de orbitales
• Hibridación sp2: geo trigonal plana/ 120°  
• Hibridación sp: geo lineal /180°
• Ruptura homolítica: cada átomo se lleva al 1 e- / se forman radicales libres (especies con e- desapareados) altamente inestables
• Ruptura heterolítica: + común se lleva el par de e- completo/ forma iones 
• Fortaleza de enlace : sigma > pi / simple < doble < triple
• La energía de enlace desciende: HF> HCl >HBr >HI
• Longitud de enlace: simple> doble> triple
• Longitud de enlace aumenta F-F
• Enlace pi deslocalizado: + de 2 orbitales “p” contiguos y coplanares(=CH-CH=CH2/ =CH-CH-X)

*Consecuencia: aumenta la estabilidad de las especies químicas/ el orden de enlace tiene valores intermedios.

  Benceno tiene enlace pi deslo/ el ciclotatetraeno no xq pierde su planaridad

• Efecto inductivo (I) : desplaz de densidad del enlace sigma x la diferen de electronegat./ este efecto puede ↑la densi elect sobre 1 átomo o puede ↓/ el efecto(I) se debe a diferencia d electroneg entre atomos (efect induct estático) o aumentar x un medio polar (efecto induct dinámico) /efecto permanente
• densidad electrónica
• atracción de los e- x el carbono e hibridación: orbital “s” + interno q el “p” x lo q los electrones de “s” son +fuertemente atraídos
• efecto mesomérico(M): desplaz d la densidad electrónica de pi tiende a contrarrestar las cargas q están en las molec
• efecto electromérico: cuando un medio polar provoca mayor desplaz de densidad electrónica pi
• M+E> Ie+Id
• Resonancia: representa estructuras q presentan en pi deslocalizado/ estruct resonantes no existen realmente es mezcla intermedia o hibrido de resonancia entre otras estruct reson o contribu/ estructura real es la + estable

TEMA 2: NOMENCLATURA

• Se basa en la IUPAC 79 -93
• Grupo funcional: da características a los compuestos
• Serie homologa: compuestos de 1 misma familia o func org q se ≠ x un grupo CH2
• Nombre de un compuesto

• prefijo: nombre del sustituyent q no esta en cadena principal , su # y orden alfabetico
• raíz: # de carbonos de cadena principal.
• sufijo: terminación q indica la func org ( alcano(ano)/ alqueno(eno)/ alquino(ino)/ cetona(ona))

• Regla de nomenclatura:

1. elige cadena + larga
2. ennumera x donde se asignan los #s + bajos
3. para nombrar varios radicales; se pone prefijo : (di/ tri /tetra , etc)
4. los radicales sencillos se nombran x orden alfabético no x el prefijo que tienen

• Para nomenclatura:

• IUPAC 79 : localizador d la función principal antes de raíz (4 – cloro-1-butanol)
• IUPAC 93: se coloca ÷ la raíz y el sufijo (4- cloro-butan-1-ol)

• Forma ISO(                                  )/ NEO(                           ) / Ter-Butil(                                            )

sec- butil(                                    )

• Compuestos cíclicos alifáticos (comp cíclicos d cadena simple ) se pone d = manera q comp lineales, pero poniendo “ciclo”/ cuando se combina la parte lineal con la cíclica se nombra la menor parte como sustituyente de la mayor.
• Compuestos Aromáticos: los + importantes son los derivados del benceno
• Compuestos aromáticos disustituidos:  se nombra un compuesto indicando la posición del otro sustituyente
• Más de 2 sustituyentes: se hace de = manera indicando posiciones x números procurando q sean la menor posible/ en el caso de aminas puede haber sustituyentes en el N (nitrógeno)

TEMA 3: ESTEREOQUÍMICA

• Isomería: igual fórmula molecular diferentes estructuras y propiedades
• Isomería estructural o constitucional: diferente en conectividad

• Función: grupos funcionales diferentes
• Posición: igual grupo funcional diferente posición
• Cadena: = grupo funcional diferente forma de cadena

• Estereoisómeros: sustancia cuyas moléculas tienen igual # y tipo de átomos en el mismo orden diferenciándose en la disposición espacial

• Conformacionales: producidos por la rotación en torno a un enlace simple C-C
• Configuracionales: isomería geométrica(cis-trans) / isomería óptica: enantiómeros y diastereoisómeros

• Quiralidad: objetos q no tienen ningún centro o plano de simetría ( I. óptica se da en sust q tiene quiralidad)
• Carbono asimétrico: cuando los 4 grupos a los q está unido el carbono(sp3) son ≠ / Carbono asimétrico es quiral y tiene isomería óptica, no superponible con imagen especular
• No es asimétrico: si el carbono tiene 2 grupos =s no isomería óptica 
• Quiralidad sin carbono asimétrico: la falta de coplanaridad determina la asimetría y la quiralidad
• Luz plano polarizada: luz que vibra en un solo plano, esta se ve haciendo pasar luz x un polarizador q solo deja pasar luz en un plano ya que absorbe todo el reflejo
• Cuando hay 2 polarizadores, se dan 2 casos : una sust ópticamente activa es aquella que hace girar el plano de la luz polarizada, con el uso de polarizadores se puede determinar la actividad óptica de una sust.
• Polarímetro: equipo mediante el cual se mide la actividad óptica/ mide la rotación especifica /[α]ty d= a/lc/ a: ángulo desviado; l dist q la luz pasa la muestra; concentración de la sust
• Actividad óptica: las moléculas q tienen un solo carbono asimétrico son ópticamente activas/algunas no tienen carbono asimétrico y son opti activas; las moléculas aquirales son opti inact/ cuando la luz polarizada gira en sentido
•  de las agujas del reloj son+ dextrógiras y cuando giran al contrario son – y se llaman levógiras
• isómeros ópticos: 2n n: # de carbonos asimétricos / se agrupan x pares de enantiómeros, los diastereoisómeros son todos los que no son enantiomorfos oenantiomeros.

• Enantiómeros: Isómero especular, imágenes especulares NO superponibles/ = propiedades físicas y químicas/ se diferencian en algunos procesos físicos y químicos (desviación de luz polarizada) / mezcla de 2 enantiómeros se denomina mezcla racémicas o racematos y son opti inactivas

• Import Bio de quiralidad: algunas enzimas tienen receptores quirales los que son muy específicos, ya son favorables para 1 de los enantiómeros.
• métodos para separar racematos: de naturaleza físico( cromatografía de afinidad) , químicos ( derivastizacion  los q producen diastereoisómeros  o usando reacc estereoespecificas); biológicas (asimilación de enatiomeros x los seres vivos)
• Configuración R o S: para diferenciar enantiómeros se deben indicar si son dextro(+) o levo(-)

• regla1: se ordenan los sustituyentes en orden descendiente de # atómico
• regla2: la prioridad se toma en el primer punto de diferencia en la cadena
• regla3: enlaces doble y triples se toman como sencillos duplicando o triplicando los átomos de la cadena
• regla4: si hay 1 centro quiral unido a dos alquenos, el cis es preferible al trans
• regla5:  si 1 carbono asimétrico está unido a 2 carbonos asimétricos la preferencia la tiene la confi R antes que S
• regla6: si el sentido de giro es en el sentido de las agujas R y si es contrario es S.

• Diasterómeros: tienen ≠ prop físicas y químicas, con lo cual se puede separar fácilmente /los ismoeros q no son enantiómeros son diasterómeros.
• forma meso: el # de isómeros ópticos disminuye en uno, la forma meso es diasterómero de los isómeros restantes
• isomería geométrica : (CIS-TRANS) Los alquenos y otros(ciclos y otros)/ Los isómeros CIS y TRANS tienen distan prop físicas (↑ P.EBULLI y ↑ P.FUSION (CIS) que TRANS / en su nomenclatura se usa E para TRANS y Z CIS esta nomenclatura usa el siatema Cahn-Ingold-Prelog se da la prioridad a los grupos de 1era prioridad

• No rotan
• Grupos ≠ a ambos lados del enlace

TEMA 4: PROPIEDADES FISICAS DE LOS COMPUESTOS

• Momento dipolar: cov polares  H-Cl / cov apolares Cl-Cl/ o iónicos
• Momento dipolar molecular es de toda la molécula /depende de su geo/enlaces múltiples fav la polaridad de las moléculas x la mayor polarizabilidad del enlace pi x mayor movi de e
• mayor polaridad etano 
• Dipolo-dipolo: moléculas polares se orientan para mayor estabilidad con esto aumenta propiedades físicas 
• Fuerzas de dispersión de London(dipolos inducidos momentáneos/ cambian seguido de orientación/ depende del contacto superficial de 2 molec /área molecular (masa)

• ↑ramificacion ↓area superf ↓T eb ↑T fusión
• ↓ramific ↑area superf ↑t eb  ↓t fusión
• por la polaridad:
• no polar:
• polar : ↓masa molecular ↑Teb  

• puente de hidrogeno: interaccion polar / se da H ( F,O,N) y unidos a pares libres /  H2O, OH, amina 1ra y 2ria donadores y aceptores / éteres , aldehídos, cetonas, esteres como aceptores

• Punto de Eb COOH>alcohol>amina>éter

• solubilidad: lo semejante se disuelve con lo semejante / se solvatan cuando tienen = polaridad y no cuando tiene ≠ polaridad
• Alcanos: ↑Densidad /P. Eb/ P fusion  ↑peso molecular

• ↑ramificados ↓ teb ↑tfusio

• Alquenos:

• cis  ↓ Peb  ↑Pfusion
• trans ↑ Peb/ solubilidad  ↓Pfusion

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