SEMANA 18

SEMANA 18

HIDROCARBUROS

AROMÁTICOS Y DERIVADOS HALOGENADOS

Fueron llamados aromáticos debido a que

muchos de ellos tienen olor a especias.

Actualmente el término aromático se emplea

para referirse al benceno y a los compuestos

relacionados estructuralmente con él. El

Benceno, es el miembro más simple, exhibe

la característica estructural común, es

líquido incoloro de olor característico y sabor

a quemado, de fórmula C6H6.

HIDROCARBUROS AROMÁTICOS

La molécula de benceno consiste en un anillo

cerrado de seis átomos de carbono unidos por

enlaces químicos que resuenan entre uniones

simples y dobles. Cada átomo de carbono está a

su vez unido a un átomo de hidrógeno.

En 1865, Kekulé propuso la estructura

de resonancia: que es un sistema de

enlace entre los átomos de una molécula

que, debido a la compleja distribución

de sus electrones, obtiene una mayor

estabilidad que con un enlace simple.

En general los hidrocarburos aromáticos

son insaturados, estables, experimentan

reacciones de sustitución, estructuras

cíclicas, planas, presentan resonancia

(los electrones deslocalizados).

Generalmente presentan dobles uniones

conjugadas.

Fórmula General: CnHn-x x: 0,2,4

1.Los hidrocarburos aromáticos simples que se usan como material de partida para elaborar productos más complejos provienen de dos fuentes principales, el carbón (o hulla) y el petróleo.

2.El carbón es una sustancia mineral

enormemente compleja formada en mayor medida por grandes arreglos de anillos insaturados del tipo del benceno unidos entre sí.

Cuando se calienta a 1000 °C en ausencia de aire, las moléculas de la hulla experimentan desintegración térmica (pirólisis), y destila una mezcla de productos volátiles llamada alquitrán de hulla.

La destilación fraccionada posterior de esta mezcla produce benceno , tolueno , xileno (dimetilbenceno), naftaleno.

3.El petróleo a diferencia del carbón, consiste

principalmente en alcanos y contiene pocos

compuestos aromáticos. Sin embargo, durante

la refinación del petróleo se forman moléculas

aromáticas.

Son compuestos de baja polaridad. Insolubles en agua Menos densos que el agua Hasta no hace mucho y a pesar de su

inflamabilidad, el benceno se usó ampliamente como disolvente. Este uso ha desaparecido prácticamente una vez que fue demostrado que el benceno es un cancerígeno. El tolueno ha reemplazado al benceno como disolvente orgánico barato, porque tiene propiedades similares como disolvente y no se ha demostrado que sea cancerígeno en los sistemas celulares y a los niveles que lo es el benceno.

NOMENCLATURA

GRUPOS ARILO (Ar-)

NOMBRE

DEL

RADICAL

FÓRMULA DESCRIPCIÓN

FENILO C6H5- Grupo arilo que se

forma cuando se

elimina un H del

benceno

BENCILO C6H5CH2- Es un grupo alquilo

que se deriva

eliminando un átomo

de H del grupo metilo

del tolueno.

A. Monosustituídos: Se da el nombre del sustituyente y a continuación la palabra benceno (no es necesario indicar la posición).

Nombres comunes y “especiales”

B. Disustituídos: (COMÚN) Se usan los prefijos: a) Orto (o-) posición1,2 los sustituyentes en C

vecinos b) Meta (m-) posición 1,3 los sustituyentes

separados por un C c) Para (p-) posición 1,4 los sustituyentes

separados por dos C

Los sustituyentes deben mencionarse en forma

alfabética.

UIQPA: Disustituidos COMÚN

1,2-dimetilbenceno, (o-dimetilbenceno o(o-xileno)

1,3-dimetilbenceno, (m-dimetilbenceno) o (m-xileno)

1,4-dimetilbenceno, (p-dimetilbenceno) o (p-xileno)

A. Halogenación: Sustitución del H por Cl o Br

B. Nitración: Sustitución del H por el grupo nitro del ácido

nítrico

H

H

C. Sulfonación: Sustitución del H por el grupo

Ácido sulfónico.

D. Alquilación: Sustitución del H por un grupo

Alquilo. Alquilación de Friedel-Crafts

HIDROCARBUROS AROMÀTICOS POLICÌCLICOS

Los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) son

un grupo de más de 100 sustancias químicas diferentes

que se forman durante la combustión incompleta del

carbón, petróleo y gasolina, basuras y otras sustancias

orgánicas como tabaco y carne preparada en la parrilla.

Los HAPs se encuentran generalmente como una mezcla

de dos o más de estos compuestos, tal como el hollín.

EXPOSICIÒN A HAPs

• Respirando aire contaminado al trabajar en plantas que producen

alquitrán y asfalto; plantas donde se ahuman productos; y facilidades que

queman basuras municipales.

• Respirando aire con HAPs del humo de cigarrillos, humo de

madera, emisiones del tubo de escape de automóviles, caminos de asfalto,

o humo de la combustión de productos agrícolas.

• A través de contacto con aire, agua o tierra cerca de sitios de

residuos peligrosos.

• Comiendo carnes preparadas en la parrilla o que se han quemado;

comiendo cereales, harina, pan, hortalizas, frutas, o carnes contaminadas;

o comiendo alimentos procesados o en escabeche.

• Tomando leche de vaca o agua contaminadas.

• Las madres que lactan y que viven cerca de sitios de residuos

peligrosos pueden pasar los HAPs a los niños a través de la leche materna.

CONSECUENCIA DE LA EXPOSICIÓN A HAPs

Algunos HAPs son carcinogénicos.

Ciertas personas que han respirado o tocado

mezclas de HAPs y otros compuestos químicos por

largo tiempo han contraído cáncer. Ciertos HAPs han

producido cáncer en animales de laboratorio que

respiraron aire con HAPs (cáncer al pulmón),

comieron alimentos con HAPs (cáncer al estómago),

o se les aplicó HAPs en la piel (cáncer a la piel).

El benzopireno y el dibenzoantraceno han mostrado

capacidad para inducir tumores en animales y

establecer enlaces estables con el DNA.

BENZOPIRENO

DERIVADOS HALOGENADOS

•Resultan de la sustitución de uno o más

átomos de Hidrógeno de un hidrocarburo por

átomos de halógeno.

•Si el hidrocarburo es alifático, el derivado es

un HALURO DE ALQUILO (R-X).

•Si el hidrocarburo es aromático el derivado

es un HALURO DE ARILO (Ar-X)

•El grupo funcional es el átomo de halógeno

enlazado en forma covalente.

CLASIFICACIÓN:

Pueden clasificarse en base a:

1. El halógeno que contienen:

Clorados Iodados

Bromados Fluorados

Ej. CH3CH2I (Iodado)

2. Al tipo de Carbono al que se une el

halogeno en la cadena carbonada.

CL

CH3CHCH3 (clorado y secundario)

NOMENCLATURA COMÚN

Se nombran como sales inorgánicas. El nombre

del haluro se menciona primero, seguido del

nombre del grupo alquilo.

CH3Cl Cloruro de metilo

NOMENCLATURA UIQPA

Los átomos de halógeno se nombran como

sustituyentes de la cadena continua de

carbonos más larga. Cuando tienen más de 5

carbonos se nombran más adecuadamente por

ésta nomenclatura.

FORMULA N. COMÚN N. UIQPA

CH3I Ioduro de

metilo

Iodometano

CH3CH2I Ioduro de

etilo

Iodoetano

CL

CH3CHCH3

Cloruro de

iso-propilo

2-

Cloropropano

CH3CH2CH2CH2Br Bromuro de

n-butilo

1-

Bromobutano

CH2-CH2

Br Br

Bromuro de

etileno

1,2-

Dibromoetano

CH3

CH3CH2CH2CHCHCH2

Cl Br

Usos como: anestésicos, pesticidas,

solventes.

Halotano:

El Halotano: es un vapor para inhalación usado

en la anestesia general. Su nombre sistemático

es 2-Bromo-2-cloro-1,1,1-trifluoroetano.

No tiene color y posee un aroma agradable pero

es inestable bajo la luz.

El halotano ha sido ha sido utilizado desde su

introducción en los años 1950s hasta los 1980s.

Obtuvo gran popularidad como un anestésico

general no inflamable que venía a reemplazar

otros anestésicos volátiles como el éter y el

ciclopropano. El uso de este anestésico se fue

reduciendo entre los 1980s y 1990s en la medida

que nuevos agentes anestésicos fueron

popularizándose. El halotano aún se ocupa en la

medicina veterinaria y en el Tercer Mundo,

debido a su bajo costo.