REACTIVIDAD DE LOS COMPUESTOSORGÁNICOS

Reacciones Inorgánicas

• En general son rápidas y sencillas,especialmente las iónicas en solución acuosaporque los reactivos ya están listos parareaccionar.

Reacciones orgánicas:

• Son reacciones moleculares: se rompen yforman enlaces covalentes.

• Transcurren en pasos sucesivos

• Son más lentas y complejas

• A menudo requieren la presencia decatalizadores y temperaturas elevadas

Representación general de una reacción orgánica

El SUSTRATO es la sustancia orgánica

que es atacada por una sustancia más

pequeña llamada REACTIVO (o agente

reaccionante, como el 𝐻+. 𝑂𝐻−,𝐵𝑟− , etc.

Si las dos sustancias son de tamaño similar, se

considera reactivo a la que más se altera en el transcurso de la reacción.

La reactividad del sustrato.

• Depende de la presencia de grupos funcionales,

insaturaciones, etc., provocando desplazamientos electrónicos:

a) Efecto inductivo: Desplazamiento del par electrónico del enlace sigma hacia el átomo más electronegativo, representado mediante flecha hacia éste. Se transmite a lo largo de la cadena carbonada perdiendo rápidamente intensidad.

Puede ser:

• +: grupos que ceden densidad electrónica al

átomo de C.

• - : atraen hacia sí los electrones compartidos

con el C.

b) Efecto mesómero o de resonancia:

• Desplazamiento de electrones de enlaces

dobles C=C o C=O o de pares no enlazantes de átomos contiguos hacia uno de los átomos enlazados, formándose estructuras resonantes. Se transmite a lo largo de la cadena si hay dobles enlaces alternos (conjugados). Se representa por una flecha curva. Puede ser:

+M: ceden dos electrones al átomo de C

-M: grupos que atraen hacia sí los electrones del enlace pi compartidos con el C

Cómo se rompen los enlaces y que intermedios de reacción se producen:

• Ruptura homolítica el enlace se rompe demanera simétrica dando lugar a dos radicaleslibres, cada uno con un electrón desapareado,muy reactivos por tanto. Se produce enenlaces entre átomos conelectronegatividades similares. Requiere

aporte de energía.

Orden de estabilidad del radical:terciario > secundario > primario > metilo

• Ruptura heterolítica : El enlace se rompe

de forma asimétrica originándose dos

iones,positivo (carbocatión) y negativo

(carbanión). Se produce en enlaces

polares.

Radicales libres, carbocationes y carbanionesson intermedios de reacción: se forman en eltranscurso de la reacción y tienen una vida efímera.

Tipos de reactivos

• Radicales libre

• Reactivos electrófilos

• Reactivos nucleó filos

Radicales libres

• Se forman en las reacciones homolíticas, son muy reactivos e interaccionan con otros radicales o moléculas neutras.

• Poseen un electrón desapareado, luego son muy inestables y muy reactivos. Actúan en reacciones radicalarias. Se representan en

general por R·

Ejemplos:

Reactivos electrófilos

Son reactivos que poseen algún átomo de baja densidad electrónica, por lo que suelen actuar

sobre átomos del sustrato con carga negativa o gran densidad de carga electrónica. Los reactivos electrófilos son cationes o moléculas con algún orbital vacío por ejemplo H+ H3O+ , BF3 etc.

Ejemplos:

Reactivos nucleófilos

• Son reactivos que poseen algún átomo densidad de carga eléctrica, por lo que tienden actuar sobre átomos del sustrato con carga positiva o deficiencia de electrones, suelen ser aniones o moléculas neutras con pares de electrones libres. Ejempo: H2O , NH3 , Cl- , R-OH etc.

•

Ejemplo

• Teniendo en cuenta la estabilidad de los radicales formados ¿Cuál es la forma de ruptura homolítica más probable del compuesto : R3C-CH2-CH3

Tipos de reacciones orgánicas

• Se pueden clasificar según una gran variedadde criterios. Aquí lo haremos según elreordenamiento atómico que sufren sustratoy reactivo.

a. Reacciones de sustitución o desplazamiento

Son las reacciones en las que un átomo ogrupo de átomos de un reactivo se introduce enla cadena carbonada del sustrato reemplazandoa alguno de los átomos unidos al carbono.

• Es decir :

• R-X + Y → R-Y + X Sustrato Reactivo

• Sustituciones radicálicas

• Sustituciones nucleófilas

• Sustituciones electrófilas

Sustituciones radicálicas

• A través de radicales libres, típicas en hidrocarburos saturados obteniéndose variedad de productos.

Sustituciones nucleófilas

• Un reactivo nucleófilo sustituye a un grupo electronegativo.

Sustituciones electrófilas

• El reactivo electrófilo ataca zonas de alta densidad del sustrato como los dobles enlaces en los hidrocarburos aromáticos.

b. Reacciones de adición a dobles o triples enlaces.

Llamamos así a las reacciones en la quedos átomos unidos por enlace doble otriple ,una vez roto éste, se unen a otrosátomos o grupos de átomos medianteenlaces simples.

Adiciones radicálicas

• Adiciones radicálicas: Poco frecuente porque la ruptura del enlace 𝜋 no suele ser homolítica.

Adiciones nucleófilas

• Se produce en sustratos con insaturacionespolarizadas como C=O, -C=N, … lo que facilita que el C sea atacado por reactivos nucleófilos.

Adiciones electrófilas

• Adición de un reactivo electrófilo a la insaturación. Cuando se adiciona un reactivo asimétrico se sigue la regla de Markownikoff:

La parte más electropositiva del reactivo se

adiciona al C más hidrogenado.

c. Reacciones de eliminación

Son inversas a las reacciones de adición y se produce fundamentalmente un doble enlace

por pérdida de dos átomos unidos a dos C contiguos. Se sigue la regla de Saytzeff: Se

obtiene la insaturación más sustituida.

d. Reacciones de condensación (adición-eliminación)

Se unen dos moléculas orgánicas eliminándose otra moléculas más simple.

Formación de ésteres (esterificación): ácido + alcohol → éster + agua.

e. Reacciones redox

• Se produce un aumento (oxidación) o disminución (reducción) del número de oxidación del C. En general, una oxidación supone la formación de enlaces C―O, y la reducción la formación de enlaces C―H.