reacciones de adición

Reacciones de adición

Institutos Tecnológicos de MéxicoInstituto Tecnológico de Matamoros

Materia: Química Orgánica 2

Asesor: Ing. Ascensión González Raygoza

Trabajo: Carpeta de evidencias

Alumna: Robles Sebastián Sandra Estefanía

Número de Control: 14260295

Carrera: Ingeniería Química. Tercer Semestre

Hora y aula: 10:00 – 11:00 hrs. T4 02 de Noviembre del 2015

Formación de acetales y cetales Carpeta de evidencias Página 0


Los acetales y cetales se preparan a partir de la acetona o aldehído correspondiente y un alcohol, en presencia de ácido mineral.

La reacción está en equilibrio marcado, así que se utilizan condiciones que favorezcan la formación del producto acetálico, por ejemplo, haciendo uso de la ley de acción de masas. El mecanismo de formación de acetales se cataliza con medio ácido.

Esta reacción es en dos etapas, llevadas a cabo en el mismo reactor. En la primera, el compuesto carbonílico reacciona con una cantidad equivalente de alcohol, en un equilibrio ácido-base por un mecanismo de adición-eliminación para formar un hemiacetal (o hemicetal, según sea aldehído o cetona). El hemiacetal se protona posteriormente para formar el acetal otra vez por un mecanismo adición-eliminación.

En los compuestos orgánicos más sencillos, el equilibrio cetona + alcohol y hemicetal + agua suele estar desplazado hacia la izquierda.

Sin embargo, en compuestos más complejos (carbohidratos), donde otros factores pueden estabilizar al hemiacetal (por ejemplo, la formación de un anillo de 4 o 5 miembros), predomina el

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http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Acetal_formation.PNG?uselang=es

http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Mecanismo_de_formaci%C3%B3n_de_acetales.png?uselang=es


hemiacetal. La glucosa en solución acuosa se encuentra principalmente en forma cíclica hemiacetálica.

La formación de acetales reduce el número total de moléculas presentes y, en consecuencia, no es favorable en términos de la entropía.

Una forma de mejorar esto es con el uso de un orto éster como fuente de alcohol. Los aldehídos y cetonas pueden sufrir un proceso denominado intercambio acetálico con los orto ésteres para producir acetales. El agua producida junto con el producto acetálico es utilizada en hidrolizar el orto éster y producir más alcohol para ser usado en la reacción.

https://sites.google.com/site/portafoliodequimicaorganica2/reacciones-de-adicion


http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Representations_of_glucopyranose.png?uselang=es


Adición nucleofílica de compuestos organometalicos

Los compuestos organometálicos pueden ser considerados como uno de los grupos de sustancias más interesantes (generación de enlaces carbono-carbono más útiles en síntesis). En muchos campos de la química podemos encontrar metales unidos a carbonos. (Clorofila, hemoglobina). El átomo de carbono es más electronegativo que la mayoría de los enlaces. Por lo tanto, los compuestos organometálicos son polares.

Los compuestos organometálicos se preparan a partir de compuestos orgánicos halogenados. El orden de reactividad de los halogenuros es: I > Br > Cl.

Obtención de alcoholes

Las fuentes principales de donde de obtienen los alcoholes son las siguientes:



Cracking del petróleo.- Recuerda que el cracking o craqueo es el rompimiento de moléculas de petróleo para obtener productos derivados. Los alquenos que se obtienen luego de este proceso pueden dar alcoholes.

CH3—CH = CH2 + H2O—— CH3—CH2—CH2—OH

Propeno Propanol

Fermentación de carbohidratos.- Los azucares y almidones, que a su vez provienen de los vegetales, caña de azúcar, cebada, maíz, etcétera, al fermentar por acción de las levaduras producen alcohol etílico.

LevaduraC6H12O6————— C2H5OH +CO2

Reducción de los aldehídos y cetonas.- La reducción de un aldehído lleva a la formación de un alcohol primario y la reducción de una cetona lleva a la formación a un alcohol secundario.

CH3—-CHO +H2 —————CH3–+CH2—OH Etanal etanol

Obtención de ácidos

Los ácidos carboxílicos pueden prepararse utilizando los siguientes métodos:

♦ Oxidación de alquilbencenos: Los ácidos carboxílicos pueden obtenerse a partir de bencenos sustituidos con grupos alquilo por oxidación con permanganato de potasio o dicromato de sodio.

♦ Oxidación de alcoholes primarios: Los ácidos carboxílicos pueden obtenerse por oxidación de



alcoholes primarios. Como reactivos puede utilizarse el oxidante de Jones, permanganato de potasio, dicromato de sodio.

♦ Oxidación de alquenos: La ruptura oxidativa de alquenos con oxidantes como permanganato de potasio o dicromato en medios ácidos genera ácidos carboxílicos cuando el alqueno tenga un hidrógeno sobre el carbono sp2. En ausencia de hidrógeno se forman cetonas, y los alquenos terminales producen dióxido de carbono.

♦ Organometálicos con CO2: Los reactivos de Grignard (organometálicos de magnesio) reaccionan con dióxido de carbono para formar las sales de los ácidos carboxílicos. Una hidrólisis



ácida posterior permite la conversión de estas sales en el correspondiente ácido.

♦ Hidrólisis de nitrilos: Los haloalcanos primarios y secundarios reaccionan con cianuro de sodio mediante mecanismos de tipos SN2 para formar nitrilos. La hidrólisis posterior del nitrilo rinde ácidos

carboxílicos. Deben emplearse haloalcanos con un carbono menos que el ácido que se desea obtener.

La hidrólisis del nitrilo puede realizase en medio básico, generando un carboxilato que se protona en una etapa de acidulación final.



Ozonización Los alquenos reaccionan con ozono para formar aldehídos, cetonas o mezclas de ambos

después de una etapa de reducción.

La ozonólisis rompe los alquenos, uniéndose cada carbono del alqueno a un oxígeno del ozono, el tercer oxígeno reacciona con el reductor.

La ozonólisis es un método importante para preparar aldehídos y cetonas, pero también se puede utilizar como método analítico para determinar alquenos. Conocidos los productos de la ozonólisis se puede determinar la estructura del alqueno.

Determina la estructura del alqueno que produce ciclohexanona y metanal en relación equimolar al romper con ozono.

El mecanismo de la ozonólisis consiste en una reacción 1,3-dipolar entre el ozono (dipolo) y un alqueno (dipolarófilo) para formar el molozónido que rompe mediante la retro-1.3-dipolar generando nuevos dipolo y dipolarófilo, que mediante una nueva 1,3-dipolar forman el ozónido. El ozónido rompe en la etapa de reducción dejando libres los carbonilos



Actúa como electrófilo, siendo atacado por el alqueno en la primera etapa. En esta reacción se pueden utilizar.



Hidrogenación catalíticaLa adición catalítica de gas hidrógeno a un alqueno es una reducción de compuestos con

enlace pi.

El ion intermedio puenteado está cargado positivamente y es de alta energía. Un Br - cargado negativamente no puede atacar al carbono del intermedario puenteado por la parte de arriba (como en el dibujo); entonces el Br - ataca del lado opuesto del intermediario. El resultado es una anti -adición de Br 2 al doble enlace.

Las reacciones de hidrogenación son exotérmicas, pero no proceden de manera espontánea porque sus E son muy altas. Como catalizador se usa un metal finamente dividido o un metal adsorbido en un soporte inerte (carbón). El platino, el paladio y el níquel son los catalizadores típicos. Los hidrógenos se adicionan del mismo lado del doble enlace (sin). Si los productos de hidrogenación pueden dar lugar a isomerismo geométrico, el producto cis -es el predominante.

Catalizadores más comunes

H3O, H2, H2O


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