PROGRAMA ANALITICO DE QUIMICA ORGANICA I

Este programa corresponde a los capítulos 1-9 y 12 del volumen 1 y 17 y 19 del volumen 2 del libro Estructura y Reactividad de S. Ege (ver Bibliografía).

1. INTRODUCCION AL CONCEPTO DE ESTRUCTURA Y UNION QUIMICA EN QUIMICA ORGANICA- COMPUESTOS IONICOS Y COVALENTES- UNION IONICA- UNION COVALENTE- CARGA FORMAL- UNIONES MULTIPLES- RESONANCIA- ISOMERIA- LA FORMA DE MOLECULAS COVALENTES- UNIONES COVALENTES POLARES- INTERACCIONES NO ENLAZANTES ENTRE MOLECULAS

2. UNION COVALENTE Y REACTIVIDAD QUIMICA- LA UNION QUIMICA: ORBITALES MOLECULARES.- ORBITALES HIBRIDOS sp3, sp2, sp- LA GEOMETRIA ORBITAL PARA COMPUESTOS QUE CONTIENEN ATOMOS DE CARBONO TETRAHEDRICOS Y TRIGONALES.- LA GEOMETRIA ORBITAL PARA MOLECULAS LINEALES- LONGITUD DEL ENLACE COVALENTE Y SU RELACION CON LA HIBRIDACION DE ORBITALES- FUERZA DE LA UNION COVALENTE- EFECTO DE LA UNION QUIMICA SOBRE LA REACTIVIDAD- LA ESTRUCTURA DEL BENCENO

3. REACCIONES DE COMPUESTOS ORGANICOS COMO ACIDOS Y BASES- ACIDOS Y BASES DE BRONSTED Y DE LEWIS- REACCIONES DE COMPUESTOS ORGANICOS COMO BASES- EQUILIBRIO EN REACCIONES ACIDO-BASE- LOS EFECTOS DE CAMBIOS ESTRUCTURALES SOBRE LA ACIDEZ- LOS EFECTOS DE CAMBIOS ESTRUCTURALES SOBRE LA BASICIDAD

4. MECANISMOS DE REACCION- INTRODUCCION. ELECTROFILOS Y NUCLEOFILOS- LA REACCION DE CLOROMETANO CON ION HIDROXIDO: Una reacción de sustitución nucleofílica. Cambios de Energía de la reacción. Cinética. El estado de transición. Energía de activación. El efecto de la temperatura en la velocidad de la reacción.- ADICION DE BROMURO DE HIDROGENO A PROPENO: Una reacción de adición electrofílica. Regla de Markovnikov. Regioselectividad en una reacción. Estabilidad relativa de carbocationes. Equilibrio en la reacción de adición de bromuro de hidrógeno a propeno. Diagrama de energía de la adición de bromuro de hidrógeno a propeno. Las bases de la regla de Markovnikov. Cinética de la reacción. Paso determinante de la velocidad de reacción.

5. ALCANOS Y CICLOALCANOS- ISOMERIA Y PROPIEDADES FISICAS- METANO- ETANO- PROPANO- BUTANOS- EQUIVALENCIA DE GRUPOS Y ATOMOS EN ESTRUCTURAS MOLECULARES- CONFORMACION: Conformaciones de etano y butano.- ESTRUCTURAS TAQUIGRAFICAS DE COMPUESTOS ORGANICOS- NOMENCLATURA- CICLOALCANOS: Cicloalcanos menores. Ciclohexano, conformaciones. Ciclohexanos sustituídos.- LAS PROPIEDADES QUIMICAS DE ALCANOS: Reacción de combustión

6. ESTEREOQUIMICA- ENANTIOMEROS- QUIRALIDAD.- ESTEREOCENTROS- PLANO DE LA LUZ POLARIZADA Y ACTIVIDAD OPTICA- LA FORMACION DE ESTEREOISOMEROS EN REACCIONES QUIMICAS. MEZCLAS RACEMICAS. La adición de bromuro de hidrógeno a 1-buteno. Mezclas racémicas y excesos enantioméricos.- EL DESCUBRIMIENTO DE LA DISIMETRIA MOLECULAR- CONFIGURACION, REPRESENTACION Y NOMENCLATURA DE ESTEROISOMEROS. Configuración de estereoisómeros. Nomenclatura de estereoisómeros. Configuración relativa y absoluta- DIASTEROISOMEROS. Compuestos con más de un estereocentro. Compuestos que contienen dos estereocentros con sustituyentes idénticos. Formas meso.- ESTEREOISOMEROS EN COMPUESTOS CICLICOS: Compuestos cis y trans. Configuración y conformación de ciclohexanos disustituídos- ESTEREOISOMEROS EN ALQUENOS: El origen de la estereoisomería en alquenos. Nomenclatura de alquenos estereoisoméricos.- RESOLUCION DE MEZCLAS RACEMICAS

7. REACCIONES DE SUSTITUCION NUCLEOFILICA Y DE ELIMINACION- REACCIONES DE SUSTITUCION NUCLEOFILICA EN TRANSFORMACIONES QUIMICAS- REACCIONES DE SUSTITUCION: Evidencia experimental. Velocidad de reacción. Mecanismos competitivos para reacciones de sustitución. Reacciones de carbocationes. Estereoquímica de reacciones de sustitución.- NUCLEOFILICIDAD. EFECTOS DE SOLVENTES- GUPOS SALIENTES: Transformación en buenos grupos salientes. Esteres sulfonatos. Grupos salientes biológicos.- REACCIONES DE ELIMINACION: Reacciones de eliminación en competencia con reacciones de sustitución. Mecanismo y regioselectividad de la reacción de eliminación. Estereoquímica de reacciones de eliminación.

8. ESTRUCTURA E ISOMERIA EN ALQUENOS- NOMENCLATURA DE ALQUENOS- ESTABILIDAD RELATIVA DE LOS ALQUENOS- ADICION ELECTROFILICA DE ACIDOS A ALQUENOS: Adición de agua a alquenos. Reacción de carbocationes con alquenos.- REORDENAMIENTO DE CARBOCATIONES- ADICIÓN DE BORANO A ALQUENOS- HIDROGENACION DE ALQUENOS. REACCIONES DE HIDROGENACION CATALITICA: Catálisis heterogénea. Algunas reacciones de hidrogenación de alquenos.- ADICION DE BROMO A ALQUENOS: Bromo como electrófilo. El ión bromonio. Estereoquímica de la adición de bromo a alquenos. El ión bromonio y nucleófilos.- REACCIONES DE ALQUENOS CON ELECTROFILOS OXIGENADOS: Ozonólisis, dihidroxilación y epoxidación

9. ALQUINOS- ESTRUCTURA E ISOMERIA DE ALQUINOS: Nomenclatura.- LOS ALQUINOS COMO ACIDOS.- REACCIONES DE ADICION ELECTROFILICA A LOS ALQUINOS. Hidrogenación de alquinos

10. POLIENOS- ENLACES MULTIPLES AISLADOS, CONJUGADOS Y ACUMULADOS.- 1,3-BUTADIENO. REACCIONES DE ADICION EN SISTEMAS CONJUGADOS.- POLIENOS Y ALQUENOS DE INTERÉS BIOLOGICO.

11. LA QUIMICA DE LOS COMPUESTOS AROMATICOS. SUSTITUCION AROMATICA ELECTROFILICA- AROMATICIDAD.- ESTRUCTURAS DE KEKULÉ Y NOMENCLATURA PARA COMPUESTOS AROMATICOS- REACCIONES DE SUSTITUCION AROMATICA ELECTROFILICA.- REACCIONES DE SUSTITUCION ELECTROFILICA DE COMPUESTOS AROMATICOS SUSTITUIDOS,

REACTIVIDAD Y ORIENTACION.

12. ALCOHOLES, DIOLES, ETERES Y HALOGENUROS DE ALQUILO- ESTRUCTURA Y NOMENCLATURA IUPAC DE ALCOHOLES Y ETERES- PREPARACION DE ALCOHOLES- CONVERSION DE ALCOHOLES EN HALOGENUROS DE ALQUILO: Reacciones de alcoholes con halogenuros de hidrógeno. Reacciones con cloruro de tionilo y haluros de fósforo.- REACCIONES DE ANIONES ALCOXIDO: Preparación de aniones alcóxido. Reacciones de aniones alcóxido con halogenuros de alquilo: La síntesis de éteres de Williamson.- REACCION DE RUPTURA DE ETERES: Apertura catalizada por ácidos de epóxidos. Reacciones de apertura de oxiranos con nucleófilos.- REACCIONES DE OXIDACION DE ALCOHOLES

Bibliografía:1. Química Orgánica, Estructura y Reactividad, S. Ege, 3era Edición, Editorial Reverté, 1997, Barcelona.2. Química Orgánica. Morrison and Boyd. Editorial Pearson Education-19983. Química Orgánica, Tercera Edición, F. A. Carey, Mc Graw Hill, 1999, España.