compuestos carbonÍlicos aldehídos y...
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COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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Aldehídos y cetonas
2
A.-TIPOS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO C.-NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS D.-PROPIEDADES FÍSICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS E.-PREPARACIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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A.-TIPOS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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A.-TIPOS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS hallados en la naturaleza/in vivo
Orbitales p se solapan para formar una unión C-O La unión C-O entre los orbitales sp2 del carbono y oxígeno
Cabono sp2 planar trigonal
Par libre en un orbital sp2
Oxígeno sp2 planar trigonal
Par libre en un orbital sp2
Enlace entre R y un orbital sp2 sobre el C
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B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO
Grupo metilo
Carbono carbonílico
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B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO
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B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO
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C.-NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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C.-NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
correcto incorrecto
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D.-PROPIEDADES FÍSICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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OXIDACIÓN DE ALCOHOLES
OXIDACIÓN DE ENLACES DOBLES
E.-PREPARACIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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E.-PREPARACIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Estiramiento H-C
Estiramiento C C Estiramiento C=O
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F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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1.-ADICIONES ELECTROFÍLICAS (PROTONACIÓN DEL OXÍGENO CARBONÍLICO) 2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES iii.-REACCIÓN DE WITTIG iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS v.-REACCIONES DE OXIDACIÓN DE ALDEHÍDOS vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
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G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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1.-ADICIONES ELECTROFÍLICAS (PROTONACIÓN DEL OXÍGENO CARBONÍLICO)
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacciones de protonación
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1.-ADICIONES ELECTROFÍLICAS (PROTONACIÓN DEL OXÍGENO CARBONÍLICO)
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
REACCIONES DEL GRUPO CARBONILO CON NUCLÉOFILOS
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2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Nucléofilos oxígeno azufre nitrógeno hidruros Al/B carbaniones Derivados de:
Ángulo del ataque nucleofílico
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Orbitales involucrados
Los electrones en el HOMO comienzan a interactuar con el LUMO
El llenado de causa Ruptura de la unión
Los electrones de la unión terminan como La carga negativa sobre el Oxígeno
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Nuevo enlace
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Atracción electrostática
Atracción electrostática
Pares de e libres
Nucleófilo cargado
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Orden de reactividad de grupos carbonilos para la adición nucleofílica
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
Reacciones con carbaniones
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Cianuro de hidrógeno
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción con bisulfito y luego cianuro de K ó Na
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
Formación de hidratos
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Reacción con agua en medio ácido/neutro
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hidratos
Reacción con agua en medio ácido/neutro
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hidratos
Reacción con agua en medio ácido/neutro
33
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hidratos
Reacción con agua en medio básico
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Se rompe la unión pi
Se mantiene la unión Sigma C-O
Reacción con alcoholes
Formación de hemiacetales
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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Reacción con alcoholes, formación de acetales
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción con alcoholes
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hemiacetales
Reacción con alcoholes
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Catalizada por bases
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hemiacetales
Los acetales no Se forman en Medio básico
El ión etóxido muy nucleofílico
Protección de un grupo carbonilo con 1,2-etanodiol
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
EN CETONAS
EN ALDEHÍDOS
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Ejercitación:
Proponer un mecanismo para la siguiente transformación:
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iii.-REACCIÓN DE WITTIG
42
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
43
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
44
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
45
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Comp. carbonílico
Iluro de fósforo
betaína alqueno
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Ejercitación: Proponer los reactivos para preparar los siguientes compuestos usando reacción de Wittig:
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iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
48
49
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
REACCIÓN CON AMINAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS
Reacción de compuestos carbonílicos con amoníaco y aminas primarias
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iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
51
Formación de enamina
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
enamina
Reacción de compuestos carbonílicos con aminas secundarias
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Formación de iminas y enaminas
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción con hidrazinas
Reacción de compuestos carbonílicos con hidrazinas
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iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
HIDRAZINA
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Reacción de compuestos carbonílicos con hidroxilamina
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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resumen
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción de compuestos carbonílicos . Reducción de hidrazinas
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iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reducción de Wolff Kishner
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Hidrólisis ácida de derivados de compuestos carbonílicos
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ejercitación
Identificar los reactivos/reactantes para obtener las siguientes enaminas:
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2.-COMPUESTOS CARBONÍLICOS ALFA BETA INSATURADOS
SISTEMAS ALFA-BETA INSATURADOS
1.-DIENOS CONJUGADOS
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5.-Dienos. Estructura, nomenclatura
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6.-Estabilidad de dienos conjugados
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6.-Estabilidad de dienos conjugados, cont.
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6.-Estabilidad de dienos conjugados, cont.
65
6.-Estabilidad de dienos conjugados, cont.
66
6.-Estabilidad de dienos conjugados, cont.
67
6.-Estabilidad de dienos conjugados, cont.
68
8.-Reacciones de los dienos
69
8.-Reacciones de los dienos, cont.
70
8.-Reacciones de los dienos, cont.
71
8.-Reacciones de los dienos, cont.
72
8.-Reacciones de los dienos, cont.
73
8.-Reacciones de los dienos, cont.
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2.-COMPUESTOS CARBONÍLICOS ALFA BETA INSATURADOS
REACIONES DE ADICIÓN 1,4
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2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Dobles enlaces Aislados son nucleofílicos
Dobles enlaces Conjugados con C=O Son electrofílicos
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REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
pero
Adición 1,2 Adición 1,4
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REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
80
Adición 1,4 versus adición 1,2
Depende de las condiciones de reacción Depende del tipo de nucléofilo Depende del tipo de compuesto alfa beta insaturado
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2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Sin embargo:
Nucleófilos “duros”
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Los nucléofilos duros poseen alta densidad de carga (átomos de los primeros Períodos dela Tabla periódica): reaccionan por control electrostático: carbaniones : adición 1,2 Los nucléofilos blandos son de períodos más bajos de la Tabla periódica: Reaccionan por control orbital: RSH, RNH2, R2NH: adición 1,4
Nucléofilos duros Nucléofilos intermedios Nucléofilos blandos
Depende del tipo de nucléofilo
Adición 1,4 versus adición 1,2
83
REACIONES DE ADICIÓN 1,4 versus 1,2
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Adición 1,2 Adición 1,4
Depende de las condiciones de reacción
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Lenta pero irreversible
Rápida pero reversible
Adición 1,4
Adición 1,2
Nucléofilo blando: Adición 1,2
Cianuro: nucléofilo intermedio
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Por qué es el producto de adición 1,4 más estable?
Se gana una unión C-C Y se pierde una C=O Se mantiene C=C
Se gana una unión C-C Y se conserva C=O
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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Ejercicios:
87
v.-REACCIONES DE OXIDACIÓN DE ALDEHÍDOS
88
v.-REACCIONES DE OXIDACIÓN DE ALDEHÍDOS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
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vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
91
Adición conjugada
Adición 1,2
Adición 1,2
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
92
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
94
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
95
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
ejercitación
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vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
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vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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Predecir el producto de condensación aldólica cuando el siguiente Sustrato es tratado con NaOH acuoso:
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
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2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
100
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
101
Ejercitación: escribir un mecanismo para la siguiente transformación
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
102
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
Ejercitación: identificar los reactivos necesarios para producir los siguientes Compuestos y escribir un mecanismo para cada transformación