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
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.
• 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.
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·
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.
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 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.