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QUIMICA ORGANICA

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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO<br />

FACULTAD DE INGENIERIA <strong>QUIMICA</strong><br />

<strong>QUIMICA</strong><br />

<strong>ORGANICA</strong> II<br />

Q.F. WALTER TAPIA CHACALTANA<br />

1


<strong>QUIMICA</strong> <strong>ORGANICA</strong> II<br />

I. CARBOHIDRATOS<br />

II. <strong>QUIMICA</strong> <strong>ORGANICA</strong> ALICICLICA<br />

TERPENOS<br />

III. <strong>QUIMICA</strong> <strong>ORGANICA</strong> AROMATICA<br />

IV. AMINAS – SALES DE DIAZONIO<br />

V. AMINOACIDOS<br />

VI. FENOLES – COLORANTES<br />

VII. POLIMEROS<br />

VIII. <strong>QUIMICA</strong> <strong>ORGANICA</strong> HETEROCICLICA<br />

IX. ESPECTROSCOPIA<br />

2


CARBOHIDRATOS<br />

3


4<br />

CARBOHIDRATOS<br />

GENERALIDADES<br />

C H 3<br />

H<br />

O<br />

H<br />

H 3 C NH 2<br />

C1 C. ANOMERICO<br />

C2 C. ASIMÉTRICO<br />

C3 C. ……..<br />

C4 C. …….<br />

C5 C. ……..<br />

H 3 C CH 3<br />

C H 3<br />

O<br />

H<br />

OH<br />

H 3 C CH 3<br />

C H 3<br />

HO<br />

H<br />

OH<br />

O<br />

H NH 2<br />

CH 3<br />

LA CONFIGURACION ES :<br />

……………………………….<br />

H<br />

CH 3<br />

OH<br />

H<br />

H 3 C<br />

Carbono anomérico, al carbono carbonílico que se transforma en<br />

un nuevo centro quiral tras una ciclación hemiacetal o acetalica


FORMULAS <strong>QUIMICA</strong>S :<br />

* LINEAL (FISHER)<br />

* HAWORTH<br />

- PIRANOSICA<br />

- FURANOSICA<br />

* ESPACIAL (SILLA, BOTE)<br />

W.T.<br />

6


- D- GLUCOSA<br />

O<br />

H<br />

HO<br />

H<br />

H<br />

O<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

OH<br />

OH<br />

CH 2 OH<br />

HO<br />

H<br />

HO<br />

H<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

OH<br />

CH 2 OH<br />

O<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

HO<br />

H<br />

OH<br />

O OH<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

HO<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

O<br />

OH<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

LINEAL<br />

PIRANOSICA<br />

FURANOSICA<br />

FORM. DE FISHER<br />

FORM. DE HAWORTH<br />

W.T.<br />

7


MONOSACARIDOS<br />

a-D-GLUCOPIRANOSA<br />

CH 2 OH<br />

H<br />

H<br />

HO<br />

H<br />

C<br />

C<br />

C<br />

C<br />

OH<br />

OH<br />

H<br />

OH<br />

O<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

OH<br />

O<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

C<br />

CH 2 OH<br />

H<br />

OH<br />

PROYECCIÓN DE FISCHER<br />

PROYECCIÓN<br />

DE HAWORTH<br />

W.T.<br />

8


FORMULAS ESPACIALES<br />

1 2<br />

CH 3<br />

O<br />

H<br />

H<br />

O<br />

H<br />

CH 3<br />

H<br />

9


MONOSACARIDOS<br />

FORMULAS <strong>QUIMICA</strong>S<br />

HO<br />

H<br />

H<br />

HO<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

OH<br />

O<br />

CH 2 OH<br />

FISHER<br />

ESPACIAL<br />

W.T.<br />

10


MONOSACARIDOS<br />

MUTARROTACION DE LA GLUCOSA<br />

W.T.<br />

11


MONOSACARIDOS<br />

H<br />

H<br />

O<br />

OH<br />

OH<br />

D-Gliceraldehido<br />

D-Eritrosa<br />

D-Treosa<br />

T<br />

E<br />

T<br />

R<br />

O<br />

S<br />

A<br />

P<br />

E<br />

N<br />

T<br />

O<br />

S<br />

A<br />

D-Ribosa D-Arabinosa D-Xilosa D-Lixosa<br />

12


MONOSACARIDOS<br />

D - ALDOSAS<br />

P<br />

E<br />

N<br />

T<br />

O<br />

S<br />

A<br />

D-Ribosa D-Arabinosa D-Xilosa D-Lixosa<br />

D-Alosa<br />

D-Altrosa<br />

D-Glucosa D-Manosa<br />

D-Gulosa D-Idosa<br />

D-Galactosa<br />

D-Talosa<br />

13


W.T.<br />

MONOSACARIDOS<br />

D - ALDOSAS<br />

14


MONOSACARIDOS<br />

D - CETOSAS<br />

W.T.<br />

15


CICLACION MONOSACARIDOS<br />

W.T.<br />

16


Ciclación de la glucosa (forma piranosa)<br />

HEMIACETAL<br />

W.T.<br />

17


CICLACIÓN DE LA FRUCTOSA (FURANOSICA)<br />

W.T.<br />

18


ESTRUCTURAS HEMIACETALICA Y ACETALICA<br />

1) 2)<br />

H 3 C<br />

OH<br />

CH 3<br />

H 3 C<br />

OH<br />

CH 3<br />

H 2 N<br />

OH<br />

CH 3<br />

H 2 N<br />

OH<br />

CH 3<br />

OH<br />

O<br />

R<br />

OH<br />

O<br />

R<br />

19


W.T.<br />

GLICÓSIDOS<br />

HO<br />

HO<br />

CH 2 OH<br />

O<br />

OH<br />

OH<br />

HO<br />

HO<br />

CH 2<br />

OH<br />

O<br />

OH O CH 3<br />

HEMIACETAL<br />

ACETAL<br />

Enlace glicosídico<br />

20


MALTOSA<br />

DISACARIDOS<br />

W.T.<br />

21


H OH<br />

HO<br />

HO<br />

DISACARIDOS<br />

O<br />

OH O HO<br />

CELOBIOSA<br />

OH<br />

O<br />

OH OH<br />

W.T.<br />

22


H OH<br />

HO<br />

HO<br />

O<br />

OH O HO<br />

OH<br />

O<br />

OH OH<br />

23


LACTOSA<br />

DISACARIDOS<br />

24


DISACARIDOS<br />

SACAROSA<br />

W.T.<br />

25


OLIGOSACARIDOS<br />

INULINA<br />

W.T.<br />

26


POLISACARIDOS<br />

CELULOSA<br />

• Es un polímero lineal de unidades - (1,4)-D-glucopiranosa.<br />

La conformación totalmente ecuatorial y su configuración,<br />

permiten a la celulosa formar largas cadenas rectas.<br />

W.T.<br />

27


POLISACARIDOS<br />

W.T.<br />

ALMIDON<br />

AMILOSA<br />

ALMIDON<br />

AMILOPECTINA<br />

28


ALMIDON<br />

AMILOSA<br />

AMILOPECTINA<br />

W.T<br />

29


PROPIEDADES DEL ALMIDON<br />

AMILOSA<br />

AMILOPECTINA<br />

Forma molecular Lineal - helicoidal Ramificado<br />

Peso molecular 10 6 Da 10 8 Da<br />

Viscocidad 500 -1000 cm 3 /g 90 -150 cm 3 /g<br />

Coloración con<br />

Yodo<br />

Azul<br />

Rojizo<br />

Propied. de pelic. Fuerte Débil<br />

W.T<br />

30


QUITINA - QUITOSANO<br />

EL QUITOSANO ES UN<br />

POLISACARIDO NATURAL,<br />

BIODEGRADABLE, QUE SE<br />

OBTIENE PRINCIPALMENTE<br />

DE LA QUITINA.<br />

FORMULAS <strong>QUIMICA</strong>S<br />

ES ANTIMICROBIANO, Y<br />

CICATRIZANTE.<br />

TAMBIEN SE EMPLEA EN LA<br />

INDUSTRIA ALIMENTARIA<br />

31


GLUCOGENO<br />

* Es un homopolisacárido<br />

• Unidades alfa-glucopiranosa, cuyos enlaces<br />

son a-1,4 y a- 1,6<br />

• Se encuentran en las células, hígado y en<br />

los músculos.<br />

* Estructura similar a la amilopectina; pero<br />

con mayor abundancia de ramificaciones.<br />

* 50,000 residuos glucosa<br />

W.T<br />

32


CELULOSA<br />

* Las unidades glucopiranosa, enlaces<br />

- 1,4<br />

* Grado de polimerización (DP): residuos<br />

de glucosa por cadena 1,000- 14,000<br />

* PM 162 - 2268 kDa<br />

W.T<br />

33


CELULOSA<br />

* Polisacárido estructural, forma la<br />

pared celular de la célula vegetal.<br />

* Constituida por unidades de glucosa,<br />

unidas por enlace beta<br />

* Inatacable por las enzimas digestivas<br />

humanas,<br />

* Constituye la fibra cruda<br />

W.T<br />

34


DERIVADOS DE LA CELULOSA<br />

* CARBOXILMETILCELULOSA (CMC)<br />

* METILCELULOSA (MC)<br />

* HIDROXIPROPILMETILCELULOSA (HPMC)<br />

W.T<br />

35


DERIVADOS DE LA CELULOSA<br />

1)<br />

Celulosa<br />

NaOH<br />

celulosa alcalina<br />

Celulosa-O-CH2-CO2-Na (CMC)<br />

2) Cloruro de metilo<br />

Celulosa alcalina<br />

Ac. Tricloroacetico<br />

Na<br />

Celulosa-O-CH3<br />

(MC)<br />

W.T<br />

36


HIDROXIPROPILMETILCELULOSA<br />

(HPMC)<br />

POLÍMERO VISCOELÁSTICO, QUE FORMA<br />

COLOIDES AL DISOLVERSE EN AGUA.<br />

W.T<br />

37


APLICACIONES DERIVADOS DE LA CELULOSA<br />

CMC MC HPMC<br />

Productos<br />

panadería<br />

+ +<br />

Carnes + + +<br />

Mermeladas +<br />

Jugos +<br />

Cerveza + +<br />

W.T<br />

38


REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

1. Epimerización catalizada por una base<br />

En condiciones básicas, se pierde la estereoquímica del<br />

átomo de carbono que está al lado del grupo carbonilo.<br />

W.T<br />

39


2. REORDENAMIENTO Ó REARREGLO ENODIOL<br />

En condiciones fuertemente básicas, la combinación de reordenamientos<br />

enodiol y de epimerización da lugar a una mezcla compleja de azúcares<br />

W.T<br />

40


3. OXIDACION CON AGUA BROMADA<br />

El Br 2 no oxida a los grupos ROH y CETO del azúcar<br />

W.T<br />

41


4. OXIDACION A ACIDOS ALDARICOS<br />

W.T<br />

42


5. REACCION DE REDUCCION<br />

A los azúcares que reducen al reactivo de Tollens se<br />

les denomina azúcares reductores.<br />

W.T<br />

43


6. OBTENCION DE ETERES<br />

W.T<br />

44


7. FORMACION DE ESTERES<br />

El anhídrido acético y la piridina transforman todos los<br />

grupos hidroxilo de un azúcar en acetatos.<br />

W.T<br />

45


8. FORMACION DE OSAZONAS<br />

W.T<br />

46


9. DEGRADACION DE RUFF<br />

W.T<br />

47


10. SINTESIS DE KILLIANI - FISHER<br />

.<br />

W.T<br />

48


<strong>QUIMICA</strong> <strong>ORGANICA</strong> ALICICLICA<br />

1. NOMENCLATURA<br />

1. NH 2<br />

2.<br />

CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 2 -<br />

3.<br />

4.<br />

_____<br />

OH<br />

3-hidroxi-1-ciclopenteno<br />

W.T<br />

49


REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

REACCION CON EL DIAZOMETANO Y CALOR<br />

+<br />

- -<br />

CH 2<br />

N N<br />

N 2 + CH 2<br />

- CH2 +<br />

H 3 C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H 3 C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

3 C H<br />

+ +<br />

CH<br />

H H<br />

3<br />

H 3 C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

W.T<br />

50


REACCION DE SIMMON Y SMITH<br />

CH 2 I 2<br />

+ Zn(Cu) ICH 2 ZnI<br />

ICH 2 ZnI +<br />

W.T<br />

51


REACCION DE FORMACION DE CARBENOS<br />

POR ELIMINACION ALFA<br />

CHBr 3 + KOH CBr 3 K<br />

CBr 3 K<br />

-<br />

CBr 2<br />

-<br />

CBr 2<br />

+<br />

Br<br />

Br<br />

Reacción estereoespecifica<br />

W.T<br />

52


REACCION DE DIELS ALDER<br />

CH 2<br />

CH 2<br />

+<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

DIENO DIENOFILO ADUCTO<br />

En la reacción de Diels-Alder se retiene la estereoquímica del dienófilo<br />

W.T<br />

53


COMPUESTOS DIELS - ALDER<br />

ALDRIN<br />

ENDRIN<br />

54


REACCION <strong>QUIMICA</strong> DIELS - ALDER<br />

Cl<br />

Cl<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

Cl<br />

Cl<br />

Cl<br />

Cl<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

Cl<br />

Cl +<br />

Cl Cl<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

Cl<br />

Cl<br />

H + H 2 O<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

Cl<br />

Cl<br />

Cl<br />

Cl<br />

O<br />

H<br />

Cl<br />

Cl<br />

O<br />

H<br />

55


REACCION DE DIELS ALDER<br />

El cis-2-Butendiato de dimetilo, genera el aducto cis :<br />

.<br />

El trans-2-Butendiato de dimetilo, genera el aducto trans :<br />

56


ANALISIS CONFORMACIONAL DE<br />

LOS COMPUESTOS ALICICLICOS<br />

W.T<br />

57


COMPUESTOS ALICICLICOS<br />

W.T<br />

58


DIAGRAMA DE ENERGIA DEL CICLOHEXANO<br />

W.T<br />

59


TENSION EN UNA INTERACCION<br />

H - Y<br />

SUST.<br />

Kcal/mol<br />

SUST.<br />

Kcal/<br />

mol<br />

1) -Cl 0,.25<br />

2) -Br 0,25<br />

6) ISOPROPILO 1,10<br />

7) T-BUTILO 2,70<br />

3) -OH 0,50<br />

4) METILO 0,90<br />

5) ETILO 0,95<br />

8) FENILO 1,5<br />

9) CARBOXILO 0,7<br />

10) CIANURO 0,1<br />

60


INTERCONVERSION DEL CICLOHEXANO<br />

MONOSUSTITUIDO<br />

IS0MERO CIS<br />

(a,a)<br />

(e,e)<br />

W.T<br />

61


INTERCONVERSION DEL CICLOHEXANO<br />

MONOSUSTITUIDO<br />

ISOMERO TRANS<br />

H<br />

3<br />

H<br />

CH 3<br />

1<br />

3<br />

H<br />

H<br />

1<br />

CH 3<br />

62


COMPARACION DE LOS ISOMEROS DEL METILCICLOHEXANO<br />

CIS vs TRANS<br />

CIS - METILCICLOHEXANO<br />

TRANS - METILCICLOHEXANO<br />

H<br />

3<br />

H<br />

CH 3<br />

1<br />

3<br />

H<br />

H<br />

1<br />

CH 3<br />

CONCLUSION : EL MAS ESTABLE ES EL<br />

CIS - METILCICLOHEXANO<br />

(e, e)<br />

63


CICLOHEXANO DISUSTITUIDO<br />

1,2-DIMETILCICLOHEXANO (ISOMERO CIS)<br />

(a,e)<br />

(e,a)<br />

W.T<br />

64


CONFORMACION DEL 1,2-DIMETILCICLOHEXANO<br />

ISOMERO TRANS<br />

CH 3<br />

H<br />

H 3<br />

C H<br />

CH 3<br />

(e,e)<br />

CH 3<br />

1 interac. gauche<br />

HH<br />

(a,a)<br />

4 interacciones<br />

W.T<br />

65


COMPARACION DE LOS ISOMEROS DEL DIMETILCICLOHEXANO<br />

CIS vs TRANS<br />

• CIS-DIMETILCICLOHEXANO • TRANS-DIMETILCICLOHEANO<br />

2.7 Kcal/mol<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

(e,e)<br />

1 interac. gauche<br />

0.9 kcal/mol<br />

H H 3<br />

C H<br />

HH CH 3<br />

(a,a)<br />

4 interacciones<br />

3.6 Kcal/mol<br />

CONCLUSION : EL MAS ESTABLE ES EL<br />

TRANS 1,2-DIMETILCICLOHEXANO<br />

(e, e)<br />

W.T<br />

66


CONFORMACION DEL 1,4-DIMETILCICLOHEXANO<br />

ISOMERO TRANS<br />

67


CONFORMACION DEL 1,4-DIMETILCICLOHEXANO<br />

ISOMERO CIS<br />

68


COMPARACION DE LOS ISOMEROS 1,4 DEL DIMETILCICLOHEXANO<br />

CIS vs TRANS<br />

CIS - DIMETILCICLOHEXANO<br />

TRANS - DIMETILCICLOHEXANO<br />

CONCLUSION : EL MAS ESTABLE ES EL : …….<br />

69


CONFORMACION DEL 1,3-DIMETILCICLOHEXANO<br />

ISOMEROS CIS y TRANS<br />

70


TERPENOS<br />

•<br />

EL TERPENO ES EL<br />

DERIVADO DEL ISOPRENO<br />

Cinnamomum camphora (L)<br />

W.T<br />

71


• CLASIFICACION :<br />

TERPENOS<br />

1) HEMITERPENOS (C 5 )<br />

2) MONOTERPENOS (C 10 )<br />

3) DITERPENOS (C 20 )<br />

4) POLITERPENOS :<br />

- TRITERPENOS<br />

- TETRATERPENOS<br />

W.T<br />

72


TERPENOS<br />

OTRA CLASIFICACION<br />

I. TERPENOS (C 10 )<br />

1) ACICLICOS : Geraniol<br />

2) CICLADOS : Monociclicos : Mentol<br />

Biciclicos : Pinano, Canfano<br />

II. SESQUITERPENOS : Zingibireno, Farnesol<br />

III. DITERPENOS : Canforano<br />

IV. POLITERPENOS<br />

1) TRITERPENOS : Humulano<br />

2) TETRATERPENOS : Carotenos<br />

W.T<br />

73


MONOTERPENOS<br />

• ACICLICOS<br />

1.- GERANIOL (esencia rosas)<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

• CICLADOS<br />

H 3 C CH 3<br />

OH<br />

2. - CITRONELAL (limón)<br />

CH 3<br />

C H 3<br />

CH 3<br />

OH<br />

1. MONOCIC.<br />

MENTOL<br />

2. BICICLICOS<br />

O<br />

H 3 C CH 3<br />

W.T<br />

74


CONSTITUYENTES ODORIFEROS<br />

ACEITES ESENCIALES<br />

DE UNA PLANTA. CONSTITUIDO<br />

FUNDAMENTALEMENTE<br />

POR<br />

MONOTERPENOS, AROMATICOS,<br />

Y ALGUNOS SESQUITERPENOS.<br />

W.T<br />

75


ACEITES ESENCIALES<br />

UBICACIÓN EN LA PLANTA :<br />

• En las flores (como en el caso de la lavanda, el<br />

jazmín y la rosa)<br />

• En todo el árbol (como sucede con el eucaliptus)<br />

• En las hojas (la citronela)<br />

• En la madera (el sándalo)<br />

• En la raíz (el vetiver)<br />

• En la resina que exhudan (el incienso, la mirra y el<br />

benjuí)<br />

• En la cáscara de los frutos (el limón, la naranja y la<br />

bergamota<br />

76


SINTESIS DEL ALCANFOR A<br />

PARTIR DEL ALFA PINENO<br />

C H 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

+<br />

HCl<br />

H 3 C<br />

H 3 C<br />

Cl<br />

OCOCH 3<br />

CH 3 -COONa<br />

H 3 C CH 3 H 3 C<br />

CH 3<br />

H 3 C<br />

H 3 C<br />

H 3 C<br />

OCOCH 3<br />

+<br />

H 3 C CH 3<br />

KOH<br />

H 3 C CH 3<br />

-OH<br />

O 2<br />

C H 3<br />

CH 3<br />

= O<br />

W.T<br />

77


TERPENOS<br />

DITERPENOS TRITERPENOS TETRATERPENO<br />

Acido abiético Escualeno Betacaroteno<br />

W.T<br />

78


TETRATERPENOS<br />

HIDRÓLISIS DEL BETA CAROTENO<br />

H 2 O<br />

VITAMINA A<br />

W.T<br />

79


POLITERPENOS<br />

W.T<br />

80


CAUCHO NATURAL<br />

PLANTACION DE CAUCHO<br />

SANGRADO DEL CAUCHO<br />

81


POLITERPENOS<br />

OBTENCION DEL CAUCHO<br />

W.T<br />

82


GUTAPERCHA<br />

• Es el exudado coagulado<br />

purificado de un árbol<br />

sapotáceo originario de las<br />

islas del Archipiélago<br />

Malayo.<br />

• USOS :<br />

* En odontología<br />

* Aislante de los<br />

conductores eléctricos<br />

W.T<br />

83


GUTAPERCHA (ODONTOLOGIA)<br />

COMPOSICION :<br />

* Gutapercha (18.9 a 21.8 %)<br />

• Oxido de zinc (56.1 a 75.3 %) = proporciona<br />

rigidez<br />

• Sulfatos de metales pesados como bario<br />

(1.5 a 17.3 %) = radiopacadores<br />

• Ceras y resinas (1 a 4.1 %) = plastificantes<br />

84


CAUCHOS SINTETICOS<br />

1) Neopreno : -CH 2-C(Cl)CH-CH 2 – (aislante para<br />

cables)<br />

2) Buna S : Butadieno y estireno (mangueras,<br />

pedales de freno)<br />

3) Caucho de butilo : isobutileno e isopreno<br />

(cámaras de las llantas)<br />

4) Tiocol : dicloruro de etileno y tetrasulfuro<br />

de sodio. (aislantes eléctricos).<br />

85


<strong>QUIMICA</strong> <strong>ORGANICA</strong> AROMATICA<br />

W.T<br />

86


BENCENO<br />

• ESTRUCTURA<br />

- Los electrones p están deslocalizados a lo<br />

largo de su estructura.<br />

• Cada átomo de carbono tendría un orbital p<br />

sin hibridar que sería perpendicular al plano<br />

que forma el anillo de carbonos en donde se<br />

alojaría un electrón<br />

- Los seis átomos de C presentan<br />

hibridación sp2, uniéndose a dos<br />

átomos de carbono adyacente y a un<br />

átomo de hidrógeno. De esta manera los<br />

enlaces carbono-carbono son todos<br />

iguales y los ángulos<br />

de enlace son exactamente de 120º.<br />

W.T<br />

87


BENCENO<br />

CONDICIONES PARA LA AROMATICIDAD :<br />

• Su estructura debe ser cíclica y debe contener enlaces<br />

dobles conjugados<br />

* Cada átomo de carbono del anillo debe presentar<br />

hidridación sp2, u ocasionalmente sp, con al menos un<br />

orbital p no hidridizado.<br />

• Los orbitales p deben solaparse para formar un anillo<br />

continuo de orbitales paralelos.<br />

• La estructura debe ser plana o casi plana para que el<br />

solapamiento de los orbitales “p” sea efectivo.<br />

• Es antiaromático si cumple lo anterior, pero la<br />

deslocalización de los electrones pi causa AUMENTO DE<br />

LA ENERGIA ELECTRONICA.<br />

88


BENCENO<br />

• Debe cumplir la Regla de Hückel cuyo enunciado es el siguiente:<br />

Para que un compuesto sea aromático el número de electrones “p” en el sistema<br />

cíclico tiene que ser 4n+2, siendo n un número entero.<br />

Si el número de electrones p en el sistema cíclico es 4n, siendo n, un número<br />

entero, el compuesto es antiaromático.<br />

89


IONES AROMATICOS<br />

CICLOPENTADIENO<br />

90


CICLOPENTADIENILO<br />

Anión ciclopentadienilo<br />

91


CATION CICLOPENTADIENILO<br />

92


NOMENCLATURA<br />

MONOSUSTITUIDO<br />

2) DISUSTITUIDO<br />

1)<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

CH3<br />

-NH-NH 2<br />

-SO 3 H<br />

COOH<br />

3) 3 o MAS SUSTITUYENTES<br />

4) El anillo es un sustituyente<br />

CH 3<br />

-NO<br />

-CH 2 -CH=CH-CH 3<br />

SO 2 H<br />

1-fenil-2-buteno<br />

93


REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

1)REACCIONES HOMOLITICAS<br />

. .<br />

A : B A + B<br />

2) REACCIONES HETEROLITICAS<br />

A : B A - B + +<br />

94


SUSTITUCION AROMATICA<br />

I. SUSTITUCION ELECTROFILICA<br />

- R. DE NITRACION<br />

- R. DE SULFONACION<br />

- R. DE ALQUILACION<br />

- R. DE HALOGENACION<br />

- R. DE ACILACION<br />

95


I. REACCION DE NITRACION<br />

MECANISMO DE REACCION.-<br />

1) Activación del ácido nítrico por el ácido sulfúrico (formación del ion nitronio)<br />

HO N O O<br />

+ H OSO 3 H<br />

H 2 O N O O<br />

+<br />

OSO 3 H<br />

(-)H 2 O<br />

NO 2<br />

2) Ataque electrofílico sobre el ión nitronio<br />

H<br />

+<br />

NO 2<br />

NO 2<br />

H<br />

96


MECANISMO DE REACCION DE NITRACION.-<br />

3) Abstracción del protón por parte de la base conjugada del ácido<br />

sulfúrico.<br />

NO 2<br />

H<br />

+<br />

OSO 3 H<br />

NO 2<br />

+ H 2 SO 4<br />

97


II. REACCION DE SULFONACION<br />

Usando el SO3 y el H 2 S0 4<br />

Reacción reversible :<br />

98


III.<br />

REACCION DE ALQUILACION<br />

REACCION DE FRIEDEL & CRAFTS<br />

99


LIMITACIONES DE LA REACCION DE FRIEDEL & CRAFTS<br />

1. SI se usara halogenuros de alquilo, la reacción no funciona con<br />

halogenuros de arilo y halogenuros vinílicos<br />

2. Las reacciones de Friedel-crafts no proceden con anillos aromáticos que<br />

estén sustituidos con grupos fuertemente desactivadores.<br />

3. Son dificiles de detener en el producto monosustituido, suelen dar el<br />

producto disustituido en para como producto principal.<br />

100


4. REACCCION DE HALOGENACION.-<br />

1) Activación del bromo por un ácido de Lewis (FeBr3)<br />

Br Br FeBr 3 Br Br FeBr 3 Br Br FeBr 3<br />

2) Ataque electrófilo sobre el benceno por bromo<br />

activado<br />

H<br />

+ Br Br FeBr 3<br />

H<br />

Br + FeBr 4<br />

3) El FeBr4- formado en la etapa anterior actúa ahora<br />

como base abstrayendo el protón del catión hexadienilo.<br />

Br + FeBr 4<br />

Br<br />

H<br />

+ HBr + FeBr 3<br />

101


5. ACILACION DE FRIEDEL & CRAFTS<br />

102


6. REDUCCION DE CLEMENSEN<br />

O<br />

C<br />

CH 2 CH 3<br />

CH 2 CH 2 CH 3<br />

Zn(Hg),HCl<br />

propilbenceno<br />

103


ORIENTACION DEL SUSTITUYENTE<br />

EN UN ANILLO AROMATICO<br />

I. ORIENTADOR DE PRIMER ORDEN<br />

X<br />

+ A<br />

X<br />

A<br />

+<br />

X<br />

A<br />

RESUMEN DE GRUPOS ACTIVANTES ORTO - PARA :<br />

- O - > -NR 2 > -OH > -OR > -NHCOR > R<br />

104


ORIENTACION DEL SUSTITUYENTE<br />

EN UN ANILLO AROMATICO<br />

I. ORIENTADOR DE SEGUNDO ORDEN<br />

Y<br />

Y<br />

+ B<br />

B<br />

RESUMEN DE GRUPOS ACTIVANTES META :<br />

- NO 2 , -SO 3 , -CN, -COR, -COOR, N + R 4 (amonio cuat.)<br />

105


MECANISMO DE REACCION<br />

DE LOS SUSTITUYENTES, EN EL ANILLO<br />

G<br />

+ E<br />

G<br />

H<br />

E<br />

G<br />

H<br />

E<br />

G<br />

H<br />

E<br />

G<br />

orto<br />

E<br />

G<br />

G<br />

G<br />

G<br />

G<br />

G<br />

+ E<br />

G<br />

H<br />

E<br />

G<br />

H<br />

E<br />

G<br />

E<br />

H<br />

meta<br />

G<br />

E<br />

+ E<br />

H<br />

E<br />

H<br />

E<br />

H<br />

E<br />

E<br />

para<br />

106


REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

1) REACCION DE PRIMER ORDEN<br />

OCH 3<br />

HNO 3<br />

OCH 3<br />

NO 2 +<br />

OCH 3<br />

+<br />

2) REACCION DE SEGUNDO ORDEN<br />

NO 2<br />

NO 2 NO NO 2 2 NO 2<br />

NO<br />

HNO 100ºC<br />

2<br />

3<br />

+<br />

H 2 SO 4 NO 2<br />

NO 2<br />

Meta<br />

(93%)<br />

Para<br />

(0,7%)<br />

Orto<br />

(6%)<br />

107


EFECTOS QUE SE PRESENTAN EN LA S.E.A. CON<br />

“ MAS DE UN SUSTITUYENTE EN EL ANILLO AROMATICO”<br />

1. Directores orto, para, que estabilizan los complejos sigma por<br />

resonancia. Ejemplos : -OH, -OR, y NR 2<br />

2. Directores moderados orto, para. Ejemplo :los grupos : R y X.<br />

3. Directores meta.<br />

PRECEDENCIA :<br />

-OH, -OR, NR 2 > -R, -X > -COR, -SO 3 H, -NO 2<br />

108


SUSTTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA<br />

1) SI TODOS LOS SUSTITUYENTES SE REFUERZAN ENTRE SI, LA<br />

ENTRADA DEL 3º SUSTITUYENTE NO GENERA NINGUN PROBLEMA<br />

CH 3<br />

CH3<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

EJEMPLOS :<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

Br 2<br />

FeBr 3<br />

CH CH 3<br />

3<br />

Br<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

CH 3 COCl<br />

AlCl 3<br />

CH 3<br />

O<br />

NO 2<br />

CH 3<br />

109


SUSTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA<br />

2) Si un orientador orto-para y uno meta no se están reforzando, el orientador<br />

orto-para controla la orientación del tercer grupo. (El grupo entrante se<br />

dirige principalmente orto hacia el orientador meta.)<br />

Cl<br />

NO 2<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

Principal<br />

Principal<br />

EJEMPLOS :<br />

1)<br />

Cl<br />

Cl<br />

2)<br />

Cl 2 / FeCl 3<br />

NO 2<br />

Cl<br />

NO 2<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

SO 3 /H 2 SO 4<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

SO 3 H<br />

110


SUSTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA<br />

3) Un grupo fuertemente activador, que compite con un grupo<br />

débilmente activador, el fuerte controla la orientación.<br />

a)<br />

OCH 3<br />

OCH 3<br />

CH 3<br />

HNO 3 / H 2 SO 4<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

OH<br />

b)<br />

CH 3<br />

Br2<br />

FeBr 3<br />

OH<br />

Br<br />

CH 3<br />

111


SUSTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA<br />

4) Cuando compiten dos grupos débilmente activadores o<br />

desactivadores, o dos grupos fuertemente activadores o<br />

desactivadores, se obtienen cantidades considerables de ambos<br />

isómeros, hay muy poca preferencia.<br />

(o,p débil)<br />

Cl<br />

CH 3<br />

(o,p débil)<br />

112


SUSTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA<br />

4) EJEMPLO :<br />

Cl<br />

Br 2<br />

FeBr 3<br />

CH 3<br />

Cl<br />

CH 3<br />

Br<br />

+<br />

Cl<br />

CH 3<br />

Br<br />

113


SUSTITUCION ELECTROFILICA AROMATICA<br />

5) En la posición de impedimento estérico, entre los<br />

sustituyentes meta hay muy poca sustitución.<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

114


RECOMENDACIONES EN LA S.E.A.<br />

• CUANDO SE UTILIZAN LOS ACTIVADORES FUERTES<br />

POR EJEMPLO CUANDO REACCIONAN DIRECTAMENTE<br />

LOS FENOLES CON LA NaOH, ENTONCES SE PROVOCA<br />

LA POLISUSTITUCION :<br />

OH<br />

OH<br />

+<br />

Br 2<br />

Br Br<br />

FeBr 3<br />

+ HBr<br />

Br<br />

115


RECOMENDACIONES EN LA S.E.A.<br />

• ANTE ESTA SITUACION : SE PROTEGE EL OXHIDRILO<br />

PARA DISMINUIR SU PODER ORIENTADOR<br />

OH<br />

Ac 2 O / Py<br />

OAc<br />

Br 2<br />

FeBr 3<br />

OAc<br />

+<br />

OAc<br />

Br<br />

Br<br />

NaOH / H 2 O<br />

OH<br />

+<br />

OH<br />

Br<br />

Br<br />

Mayoritario<br />

116


SUSTITUCION NUCLEOFILICA AROMATICA<br />

117


AMINAS<br />

1)<br />

2)<br />

3)<br />

I. NOMENCLATURA<br />

4)<br />

CH 3 - CH 2 - NH 2<br />

H 3 C NH CH 3<br />

H 5 C 2 - NH - CH 3<br />

H 2 N - CH 2 - CH 2 -COOH<br />

5)<br />

6)<br />

7)<br />

N<br />

N<br />

N<br />

H 2<br />

118<br />

NH 2<br />

N<br />

NH 2<br />

H<br />

N<br />

N<br />

H


AMINAS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

1) OBTENCION DE UNA SULFA<br />

2) Rx. DE ACILACION.- FORMACION DE AMIDAS<br />

*<br />

wt<br />

119


REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

3) RX. ELIMINACION DE HOFMANN<br />

4) RX. DE OXIDACION<br />

wt<br />

a)<br />

H 3 C<br />

C<br />

NH + H 2 O N OH 2<br />

+ H 2 O<br />

H 3 C<br />

H 3 C<br />

H 3<br />

120


AMINAS<br />

REACCION DE OXIDACION<br />

4b)<br />

H 3 C<br />

H 3 C<br />

N<br />

H 3 C<br />

+ H 2O 2<br />

+<br />

H 3 C N O<br />

H 3 C CH3<br />

121


SALES DE DIAZONIO<br />

REQUISITOS MINIMOS DE UNA SAL DE DIAZONIO :<br />

1) CONCENTRACION DE LA ACIDEZ<br />

2) TEMPERATURA<br />

+ -<br />

H 2 N<br />

N 2 Cl<br />

+ NaNO 2 + HCl<br />

3 OºC<br />

+ NaCl + H 2 O<br />

122


REACCIONES DE LAS SALES DE DIAZONIO<br />

1. REACCION DE SUSTITUCION<br />

2. REACCION DE REDUCCION<br />

3. REACCION DE ACOPLAMIENTO<br />

123


REACCION DE SUSTITUCION<br />

+ -<br />

N 2 Cl<br />

+ KI I<br />

+ N 2 + Cl -<br />

REACCION DE REDUCCION<br />

+ -<br />

N 2 Cl<br />

NH - NH 2<br />

+ Na 2 SO 3<br />

+ H 2 O + Na 2 SO 4<br />

124


REACCIONES DE ACOPLAMIENTO<br />

1) SINTESIS DEL p-HIDROXIFENILAZOBENCENO<br />

N + N Cl - HO<br />

+<br />

NaOH<br />

OªC<br />

N N OH<br />

cloruro de bencenodiazonio<br />

p-hidroxifenilazobenceno<br />

2)<br />

N +<br />

N Cl<br />

+<br />

C H 3<br />

N CH 3<br />

CH 3 -COONa<br />

OºC<br />

N N N CH 3<br />

CH 3<br />

cloruro de bencenodiazonio<br />

125


REACCION DE ACOPLAMIENTO<br />

ANARANJADO DE METILO<br />

126


AMINOACIDOS<br />

127


NOMENCLATURA<br />

I. SISTEMA CLASICO :<br />

Utilizando tres letras<br />

N H 2<br />

O<br />

Gly<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

O<br />

N H 2<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

O<br />

OH<br />

H 2 N<br />

CH 3<br />

Ala<br />

O<br />

N H 2<br />

OH<br />

O<br />

OH<br />

H 2 N<br />

H 3 C CH 3<br />

Val<br />

Fen-Ala<br />

O<br />

OH<br />

Ac. Asp<br />

128


NOMENCLATURA<br />

• II. SISTEMA ACTUAL :<br />

De una letra impuesto en genética molecular e<br />

imprescindible para el uso de bases de datos, que<br />

permite la representación de la estructura primaria<br />

de una proteína mediante la disposición consecutiva<br />

de letras sin espacios ni signos intermedios,<br />

disponiendo a la izquierda el aminoácido N-terminal y a<br />

la derecha el aminoácido C-terminal. Por ejemplo:<br />

129


NOMENCLATURA<br />

130


PROPIEDADES ACIDO BASE DE UN A.A.<br />

131


SINTESIS DE AMINOACIDOS<br />

1. REACCION DE AMINACION REDUCTIVA<br />

O O NH<br />

H 3 C<br />

OH +<br />

NH 3<br />

H 3 C<br />

O-ONH 4<br />

exceso<br />

H 2<br />

Pd<br />

NH 2<br />

H 3 C<br />

OH<br />

O<br />

(Ala)<br />

132


SINTESIS DE AMINOACIDOS<br />

2. AMINACION DE UN ALFA HALOACIDO.- R. DE HELL- VOLHARD -<br />

ZELINSKY (HVZ)<br />

O<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

H 3 C CH 3<br />

+ Br 2<br />

PBr 3<br />

O<br />

Br<br />

Br<br />

H<br />

H 3 C CH 3<br />

H 2 O<br />

O OH<br />

Br H 3 C H<br />

CH 3<br />

2 NH 3<br />

O<br />

N H 2<br />

O NH 4<br />

2+<br />

H<br />

H 3 C CH 3<br />

H 2<br />

Pd<br />

O<br />

N H 2<br />

O<br />

H<br />

H 3 C CH 3<br />

H<br />

133


SINTESIS DE AMINOACIDOS<br />

3. REACCION DE STRECKER.- SINTESIS DE LA LEUCINA<br />

O<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H 3 C CH 3<br />

+ NH 3<br />

HN<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H 3 C CH 3<br />

HCN<br />

H N<br />

2 N<br />

H H<br />

H 3 C CH 3<br />

H 2 O<br />

O<br />

H 2 N<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

H 3 C CH 3<br />

134


SINTESIS DE AMINOACIDOS<br />

4. SINTESIS DE LA ALANINA.- SINTESIS DE GABRIEL<br />

CON ESTER MALONICO<br />

4.1. GENERALIDADES<br />

OH<br />

O<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

H<br />

O<br />

H<br />

H<br />

O<br />

H<br />

O<br />

NH<br />

O<br />

O<br />

OH<br />

O<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

135


SINTESIS DE AMINOACIDOS<br />

4.2. a) SINTESIS DE L HALOGENURO DEL MALONATO<br />

O<br />

O<br />

H H<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

+ Br 2<br />

O<br />

O<br />

H Br<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

+ HBr<br />

CH 3<br />

b) SINTESIS DE UN DERIVADO DE AMINA.- SINTESIS DE GABRIEL<br />

O<br />

O<br />

H Br<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

+<br />

O<br />

O<br />

N<br />

K<br />

O<br />

O<br />

N<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

H<br />

+ KBr<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

136


SINTESIS DE AMINOACIDOS<br />

O<br />

O<br />

N<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

O<br />

H + C 2 H 5 ONa + C 2H 5 OH<br />

O<br />

O<br />

O O<br />

O<br />

CH<br />

CH 3<br />

3<br />

N<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

+<br />

- Na<br />

O<br />

O<br />

N<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

+<br />

- Na<br />

+ CH 3Cl<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

N<br />

CH 3<br />

O<br />

O<br />

CH 3 + NaCl<br />

O<br />

O<br />

CH 3<br />

137


SINTESIS DE LA ALANINA<br />

d) HIDROLISIS<br />

SINTESIS DE AMINOACIDOS<br />

O<br />

O<br />

N<br />

CH 3<br />

O<br />

O OH<br />

O<br />

CH 3 H 3 2 O<br />

H N +<br />

2 CH 3<br />

+<br />

▲<br />

O<br />

O OH<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

+<br />

C 2 H 5 OH<br />

CH 3<br />

(Ala)<br />

O<br />

N H 2<br />

OH<br />

H<br />

CH 3<br />

+ CO 2<br />

138


AMINOACIDOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

1. REACCION DE LA NINHIDRINA<br />

139


AMINOACIDOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

2. REACCION DE ESTERIFICACION DEL CARBOXILO<br />

a)<br />

O<br />

OH<br />

H 2 N<br />

+<br />

H 3 C<br />

CH 3 -OH<br />

HCl (g)<br />

O<br />

O-CH 3<br />

H 2 N<br />

H 3 C<br />

b) Reacción de desprotección<br />

O<br />

O-CH 3<br />

H 2 N + H 2<br />

H 3 C<br />

Pd<br />

O<br />

OH<br />

+ CH 3 -OH H 2 N<br />

H 3 C CH 3<br />

140


AMINOACIDOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

3. REACCION DE ACILACION DEL GRUPO AMINO<br />

O<br />

OH<br />

O<br />

+<br />

H 3<br />

CH 3<br />

H 2 N<br />

C<br />

O<br />

Cl<br />

O<br />

O<br />

O<br />

NH<br />

OH<br />

H 3 C CH 3<br />

b) REACCION DE DESPROTECCION<br />

O<br />

O<br />

O<br />

NH<br />

OH<br />

H 3 C CH 3<br />

+ H 2<br />

Pd<br />

H 3 C<br />

+<br />

CO 2<br />

+<br />

O<br />

OH<br />

H 2 N<br />

H 3 C CH 3<br />

141


AMINOACIDOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

SINTESIS DEL DIPEPTIDO ALANINA - VALINA<br />

O<br />

OH<br />

H 2 N<br />

+<br />

H 3<br />

C<br />

CH 3 -OH<br />

HCl (g)<br />

O O-CH 3<br />

H 2 N<br />

CH 3<br />

O<br />

OH<br />

O<br />

H 2 N<br />

+<br />

H 3 C CH 3<br />

O<br />

Cl<br />

O<br />

R 2<br />

142<br />

O OH R<br />

O<br />

1<br />

NH<br />

H 3 C CH 3<br />

R 1<br />

O<br />

OH<br />

+<br />

N<br />

N<br />

R 1<br />

O<br />

O<br />

N<br />

NH<br />

O NH<br />

R 1 O<br />

O<br />

+<br />

N<br />

R2 NH 2 R 1<br />

NH + O<br />

R 2<br />

NH<br />

NH


AMINOACIDOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

SINTESIS DEL DIPEPTIDO ALANINA - VALINA<br />

REEMPLAZANDO LOS VALORES DE R1 Y R2 :<br />

O<br />

O-CH<br />

O<br />

3<br />

O NH<br />

O<br />

CH 3<br />

+ F 3 C - COOH<br />

NH<br />

H 3 C CH 3<br />

CH 3<br />

+ CO 2 +<br />

O<br />

H 2 N<br />

O<br />

NH<br />

H 3 C CH 3<br />

CH 3<br />

O-CH 3<br />

O<br />

O-CH 3<br />

O OH<br />

O NH<br />

O NH<br />

CH 3 + NaOH CH 3 + CH 3 - OH<br />

H 2 N<br />

H 2 N<br />

H 3 C CH H C<br />

3 3 CH 3<br />

143


AMINOACIDOS<br />

O<br />

4. DETERMINACION DEL GRUPO TERMINAL DEL<br />

PEPTIDO<br />

+<br />

H 2 N<br />

O PEPTIDO<br />

CH 3<br />

F<br />

NO 2<br />

- NO 2<br />

O 2 N<br />

NO 2<br />

O<br />

NH<br />

O<br />

CH 3<br />

PEPTIDO<br />

+ HF<br />

O 2 N<br />

O<br />

NH<br />

O<br />

PEPTIDO<br />

HCl<br />

O 2 N<br />

O<br />

NH<br />

O<br />

H<br />

+<br />

PEPTIDO<br />

NO 2<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

CH 3<br />

144


FENOLES<br />

NOMENCLATURA<br />

Orto<br />

OH<br />

NH 2<br />

Meta<br />

OH<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

Para<br />

HO<br />

OH<br />

145


FENOLES<br />

II.<br />

PROPIEDADES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

1. REACCIÓN DE HALOGENACIÓN<br />

2. REACCION DE CONDENSACION DE QUINONAS<br />

0<br />

0<br />

H 2 N<br />

+ H2 N<br />

N<br />

N<br />

+ H 2 O<br />

1,4-DIBENZODIAZINA<br />

146


COLORANTES<br />

TODA SUSTANCIA QUE TIENE LA CAPACIDAD DE<br />

DE ABSORBER PARTE DE LA LUZ EN CIERTAS<br />

ZONAS DEL ESPECTRO VISIBLE.<br />

CROMOFOROS.- sustancias generalmente insaturadas,<br />

aceptores de electrones. Ejemplos: - NO 2 ,<br />

- NO, -CO, -N=N-, -CH=CH, -CHO, etc.<br />

AUXOCROMOS.- Dadores de electrones. Ejermplos : -OH,<br />

- NH 2 , -NHR, etc.<br />

147


COLORANTES<br />

• EFECTO BATOCROMICO<br />

Sustitución de ciertos radicales en el auxocromo y que<br />

influye en el color del colorante. Es batocrómico si se acentúa<br />

el color. Es Hipsocrómico, lo opuesto.<br />

+<br />

+<br />

NH<br />

2<br />

H 2 N<br />

NH 2<br />

Cl -<br />

CH 3<br />

H 3 C<br />

N<br />

H 3 C<br />

- Cl<br />

N + N<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

4,900 Aº 5,300 Aº<br />

148


COLORANTES<br />

CLASIFICACION<br />

1. NITRO y NITROSO<br />

COLORANTES.-<br />

Derivados de los<br />

compuestos fenólicos.<br />

2. COLORANTES AZOICOS<br />

Este colorante es utilizado<br />

en la industria alimentaria<br />

NaO 3 S<br />

N<br />

O<br />

OH<br />

ONa<br />

NO 2<br />

NO 2<br />

AMARILLO ACIDO S<br />

TARTRACINA<br />

149


COLORANTES<br />

CLASIFICACION<br />

3. COLORANTES DEL TRIFENILMETANO<br />

H 3 C<br />

H 3 C<br />

N<br />

N + CH 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

N<br />

Cl<br />

Cristal violeta<br />

Utilizado como antihelmintico.<br />

CH 3<br />

150


COLORANTES<br />

DERIVADOS DE LA FTALEINAS<br />

• FLUORESCEINA,<br />

• EOSINA<br />

• FENOFTALEINA<br />

• MERCUROCROMO<br />

• ETC.<br />

EOSINA<br />

151


COLORANTES A LA TINA<br />

• Colorantes insolubles que por reducción se obtienen<br />

colorantes solubles.<br />

INDIGOTINA<br />

152


COLORANTES NATURALES<br />

• BETANINA (Ayrampo)<br />

• ACIDO CARMINICO<br />

(COCHINILLA)<br />

• BIXINA (ACHIOTE)<br />

• CURCUMINA<br />

(PALILLO)<br />

AYRAMPO<br />

153


COLORANTES NATURALES<br />

Ac. carminico<br />

Betanina (remolacha)<br />

154


POLIMEROS<br />

• MONOMERO<br />

POLIMEROS<br />

• OLIGOMERO<br />

• POLIMERO<br />

155


POLIMEROS<br />

CLASIFICACION<br />

I. P. POR SU ORIGEN :<br />

1. P. NATURALES : celulosa, caucho<br />

2. P. SEMISINTETICOS : nitrocelulosa,<br />

caucho vulcanz.<br />

3. P. SINTETICOS : poliestireno,<br />

pvc, pet.<br />

156


POLIMEROS<br />

CLASIFICACION<br />

II. POR SU MECANISMO DE POLIMERIZACION<br />

1. POLIMEROS DE CONDENSACION<br />

POLIESTERES (PET), POLIAMIDAS (NYLON),<br />

RESINAS FENOLICAS, P. DE SILICONA.<br />

2. PÒLIMEROS DE ADICION<br />

POLIETILENOS, POLIESTIRENOS (PS),<br />

POLIACRILONITRILOS, POLISOBUTILENOS.<br />

157


POLIMEROS DE CONDENSACION<br />

AQUELLOS QUE EN EL PROCESO DE<br />

FABRICACION, ADICIONALMENTE SE<br />

ELIMINAN PEQUEÑAS MOLECULAS.<br />

EL MONOMERO DESAPARECE<br />

INICIALMENTE.<br />

PET<br />

(ENVASE)<br />

R-COOH + R'-OH → R-CO-OR' + H2O<br />

158


POLIMEROS DE ADICION<br />

AQUELLOS, CUYA REACCION<br />

DE CRECIMIENTO SE VA<br />

ADICIONANDO UNA UNIDAD<br />

EN UNA VEZ.<br />

EL MONOMERO DISMINUYE<br />

CONSTANTEMENTE.<br />

….<br />

CAUCHO<br />

n<br />

R<br />

R<br />

R<br />

R<br />

R<br />

R<br />

R<br />

R<br />

n<br />

159


POLIMEROS DE CONDENSACION<br />

(POLIESTERES)<br />

APLICACIONES<br />

Envases para<br />

gaseosas, Películas<br />

transparentes,<br />

Fibras textiles,<br />

envases al vacío,<br />

bandejas para<br />

microondas, cintas de<br />

video y de audio,<br />

películas<br />

radiográficas.<br />

160


PET<br />

RECICLADO MECANICO<br />

161


POLIMEROS DE CONDENSACION<br />

(POLIAMIDAS)<br />

SINTESIS DEL NYLON 6,6<br />

(ENGRANAJES, RODAMIENTOS, SOGAS PARA MONTAÑISMO)<br />

162


POLIMEROS DE CONDENSACION<br />

(RESINAS FENOLICAS)<br />

RESOLES<br />

HO<br />

H<br />

+ HCHO -OH<br />

cat.<br />

HO<br />

OH<br />

HO<br />

OH<br />

+<br />

OH<br />

H<br />

-OH<br />

cat.<br />

HO<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

HO<br />

OH<br />

+ HO<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

-OH<br />

cat.<br />

HO<br />

H<br />

H<br />

HO<br />

OH<br />

OH<br />

+ H 2O<br />

(TOMACORRIENTES)<br />

163


POLIMEROS DE ADICION<br />

SINTESIS DEL POLIESTIRENO<br />

-<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O<br />

O. . + CO 2<br />

INICIACION<br />

O<br />

. + H H H<br />

.<br />

H<br />

H<br />

.<br />

H<br />

H<br />

H<br />

. .<br />

H<br />

Propagación<br />

H<br />

H<br />

.<br />

+<br />

H<br />

H<br />

H H H H<br />

H<br />

.<br />

H<br />

H<br />

H<br />

.<br />

H<br />

n<br />

USOS: CARCASA TV, RADIO, INT.ERIOR DE<br />

FRIGORIFICO,TAPONES DE BOTELLAS.<br />

164


POLIMERO DE ADICION<br />

POLIMERIZACION CATIONICA<br />

SINTESIS DEL POLISOBUTILENO<br />

INICIACION<br />

F<br />

B F + H H<br />

F<br />

PROPAGACION<br />

BF 3<br />

H<br />

H<br />

CH 3<br />

C + CH 3<br />

CH 3<br />

+ H H<br />

CH 3<br />

- 80ºC<br />

CH 3<br />

BF 3<br />

H<br />

H<br />

C + CH 3<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

BF 3<br />

H<br />

H<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

H CH 3<br />

C +<br />

H<br />

CH 3<br />

H<br />

CH 3<br />

H<br />

CH 3<br />

n<br />

CAMARAS DE LLANTAS DE BICICLETAS<br />

165


POLIMERO DE ADICION<br />

POLIMERIZACION ANIONICA<br />

SINTESIS DEL POLIACRILONITRILO<br />

INICIACION<br />

-<br />

C 4 H 9 Li +<br />

H<br />

C<br />

+ +<br />

H<br />

-<br />

CN<br />

H<br />

H 9 C 4<br />

H<br />

H<br />

CN<br />

- Li +<br />

H<br />

PROPAGACION<br />

H<br />

H<br />

C +<br />

-<br />

CN<br />

H<br />

H<br />

+ C +<br />

H<br />

-<br />

CN<br />

H<br />

H<br />

H<br />

CN<br />

H<br />

H<br />

H<br />

NC<br />

H<br />

-<br />

H<br />

H<br />

CN<br />

H<br />

n<br />

ORLON, ACRILAN (TOLDOS, ALFOMBRAS)<br />

166


COPOLIMEROS<br />

DOS o MAS POLIMEROS DIFERENTES, SE POLIMERZAN.<br />

1) CLORURO + CLORURO DE<br />

DE VINILO VINILIDENO<br />

20% 80%<br />

SARAN<br />

(Cortinas, impermeables)<br />

2) Ac. POLIGLICOLICO + Ac. POLILACTICO POLIM.<br />

(90%) (10%) BIODEGRAD.<br />

167


VIA DE POLIMERIZACION DEL ACIDO POLILACTICO<br />

Ac. lactico<br />

O<br />

OH<br />

H 2 O<br />

Ac. polilactico<br />

O<br />

O<br />

HO<br />

H<br />

CH 3<br />

H<br />

CH 3<br />

n<br />

H 2 O<br />

O<br />

H<br />

O<br />

CH 3<br />

C H 3<br />

H<br />

O<br />

O<br />

lactida<br />

168


<strong>QUIMICA</strong> <strong>ORGANICA</strong> HETEROCICLICA<br />

NOMENCLATURA<br />

NOMENCLATURA DE HANTZCH - WIDMAN<br />

Nº de INSATURADO SATURADO<br />

átomos<br />

NITROGENADOS<br />

Insat.<br />

Max. Doble enlace Insat. Maxima<br />

OTRO<br />

HETEROATOMO NITROG. OTRO HET.<br />

Doble<br />

enlace<br />

3 (ir) irina --------- ireno -------- iridina irano<br />

4 (et) eto etina eto eteno etidina etano<br />

5 (ol) ol olina ol oleno olidina olano<br />

6 (in) ina --------- ino ------- perhidro (ina) ano<br />

169


COMPUESTOS HETEROCICLICOS<br />

FORMULAS <strong>QUIMICA</strong>S<br />

H<br />

1) O 2) N<br />

3)<br />

4)<br />

HN<br />

AsH<br />

O<br />

H<br />

N<br />

5) 6)<br />

H<br />

N<br />

7)<br />

H2N<br />

N<br />

NH 2<br />

S<br />

N<br />

N H 2<br />

N<br />

170


HETEROCICLICOS PENTAGONALES<br />

1. COMPUESTOS CON UN HETEROATOMO<br />

N<br />

H<br />

N<br />

H<br />

N<br />

H<br />

PIRROL PIRROLINA PIRROLIDINA<br />

171


HETEROCICLICOS PENTAGONALES<br />

2. - CON DOS HETEROATOMOS<br />

N<br />

3<br />

N<br />

H<br />

1,2 – DIAZOL<br />

(PIRAZOL)<br />

N<br />

2<br />

N<br />

H<br />

1,3 – DIAZOL<br />

(IMIDAZOL)<br />

172


HETEROCICLICOS HEXAGONALES<br />

1. CON UN<br />

HETEROATOMO<br />

2. CON DOS<br />

HETEROATOMOS<br />

N<br />

N<br />

N<br />

N<br />

H<br />

N<br />

N<br />

PIRIDINA<br />

PIPERIDINA<br />

(HEXAHIDROPIRIDINA)<br />

PIRAZINA<br />

PIRIMIDINA<br />

173


COMPUESTOS HETEROCICLICOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

1. REACCION DE ACOPLAMIENTO<br />

N<br />

H<br />

+<br />

+ -<br />

N 2 Cl<br />

N<br />

H<br />

N<br />

N<br />

174


COMPUESTOS HETEROCICLICOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

2. REACCION DE REDUCCION.-<br />

N<br />

H<br />

+<br />

Zn + HCl<br />

N<br />

H<br />

H 2<br />

Ni<br />

N<br />

H<br />

3. REACCION DE SUSTITUCION<br />

N<br />

Cl<br />

+ CH 3 ONa<br />

N<br />

-OCH 3<br />

+ NaCl<br />

175


COMPUESTOS HETEROCICLICOS<br />

REACCIONES <strong>QUIMICA</strong>S<br />

4. REACCION DE CANNIZARO<br />

<br />

O<br />

- CHO + NaOH<br />

O<br />

O<br />

OH +<br />

O<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

176


I. GENERALIDADES.-<br />

ESPECTROSCOPIA<br />

RADIACION.- vibraciones electromagnéticas comprendidas<br />

entre las ondas eléctricas de baja frecuencia a los de alta<br />

frecuencia.<br />

ESPECTROSCOPIA.-<br />

Medición de la absorción o de la<br />

emisión de la radiación por una<br />

sustancia y la dedución de sus<br />

propiedades.<br />

177


ESPECTROSCOPIA<br />

178


ESPECTRO ELECTROMAGNETICO<br />

179


ESPECTROSCOPIA<br />

I. ESPECTROSCOPIA DE EMISION<br />

I. ESPECTROSCOPIA DE ABSORCION<br />

180


ESPECTROSCOPIA<br />

CLASIFICACION<br />

I. ESPECTROSCOPIA DE EMISION<br />

Los átomos o las moléculas que están<br />

excitadas a niveles de energía altos pueden<br />

caer a niveles menores emitiendo radiación<br />

(emisión o luminiscencia).<br />

* FLUORESCENCIA<br />

* FOSFORESCENCIA<br />

181


ESPECTROSCOPIA DE EMISION<br />

TECNICA ANALITICA EN EL QUE CIERTAS<br />

SUSTANCIAS AL SER EXPUESTAS A LA LUZ<br />

ULTRAVIOLETA o RAYOS X, EMITEN RADIAo rayos<br />

XCION.<br />

CUANDO UNA SUSTANCIA AL DEJAR DE SER<br />

EXPUESTA A ESA FUENTE ENERGETICA,<br />

DEJA DE EMITIR RADIACION SE DENOMINA<br />

FLUORESCENCIA, EN CAMBIO SI ESTA<br />

CONTINUARA EMITIENDO RADIACION,<br />

ENTONCES ESTAMOS ANTE LA<br />

FOSFORECENCIA<br />

182


ESPECTROSCOPIA<br />

CLASIFICACION<br />

II.<br />

E. DE ABSORCION.-<br />

Aquella en el que durante el proceso de absorción<br />

los átomos o moléculas pasan de un estado de baja<br />

energía (estado fundamental) a uno de alta<br />

energía (estado excitado).<br />

183


ESPECTROSCOPIA DE ABSORCION<br />

CLASIFICACION<br />

I. ESPECTROSCOPIA U.V – VISIBLE<br />

II. ESPECTROSCOPIA INFRARROJA<br />

III. ESPECTROSCOPIA DE R.M.N.<br />

184


ESPECTROSCOPIA DE R.M.N.<br />

METODO ANALITICO NO DESTRUCTIVO QUE<br />

SE BASA EN LA ABSORCION DE ENERGIA EN<br />

LA ZONA DE RADIOFRECUENCIA DE PARTE<br />

DE LOS NUCLEOS DE ALGUNOS ATOMOS, AL<br />

ESTAR EN CONTACTO CON UN CAMPO<br />

MAGNETICO INTENSO Y DE ALTA<br />

HOMOGENEIDAD.<br />

185


RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR<br />

VALOR NUMERICO DE SPIN<br />

Nº<br />

MÁSICO<br />

Nº ATÓMICO SEÑAL RMN EJEMPLOS Nº SPIN<br />

PAR PAR NO 12<br />

C 6<br />

, 16 O 8<br />

O<br />

PAR IMPAR SI 2<br />

H 1<br />

, 10 B 5<br />

, 1, 3,<br />

IMPAR PAR SI<br />

13<br />

C 6<br />

, 17 O 8<br />

1/2, 5/2<br />

IMPAR IMPAR SI 1<br />

H 1<br />

, 11 B 5<br />

, 15 N 7<br />

½, 3/2, 1/2<br />

186


RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR<br />

ESQUEMA BASICO DE UN RMN<br />

187


DESPLAZAMIENTO QUÍMICO δ<br />

Variación de la frecuencia de resonancia de un determinado<br />

núcleo respecto a la frecuencia del estándar.<br />

SUSTANCIA PATRON<br />

δ = 0, tetrametilsilano, SiMe4<br />

Unidad medición : ppm<br />

Por ejemplo, si una señal aparece a 60 Hz del TMS en un aparato<br />

de 60 Mhz , el desplazamiento químico sería δ = 1 ppm, es decir,<br />

una parte por millón de la frecuencia del aparato empleado<br />

188


RMN - H<br />

Protones menos<br />

apantallados,<br />

resuenan a<br />

campos más<br />

bajos y<br />

frecuencias más<br />

altas<br />

Protones más<br />

apantallados,<br />

resuenan a<br />

campos más<br />

altos y<br />

frecuencias<br />

más bajas<br />

189


RESONANCIA MAGNETICA NUCLEAR<br />

DESPLAZAMIENTO QUIMICO DE RMN 1 H<br />

190


TABLA DE<br />

DESPLAZAMIENTOS<br />

DE RMN - 1 H<br />

Moléculas<br />

() ppm<br />

Moléculas<br />

() ppm<br />

1) ROH<br />

ALIF.<br />

2) ROH<br />

ALIC.<br />

0.5 – 5<br />

0.5 - 5<br />

3) Ar – OH 5 – 8<br />

4) CH2-OH 3.5 – 4<br />

5) Isopropilo 3.5 – 4<br />

6) Isomeros 0 – 0.6<br />

Ar-OH m - 0.5<br />

p - 0.5<br />

191


ESPECTRO DE RMN - 1 H<br />

192


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

193


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

TECNICA ANALITICA QUE TIENE<br />

COMO FUNCIONES:<br />

MS - FT<br />

1) PRODUCIR IONES<br />

2) SEPARAR ESOS IONES EN<br />

FUNCION : m/z<br />

3) MEDIR LA ABSORBANCIA<br />

RELATIVA DE CADA ION.<br />

194


ESPECTROMETRO DE MASA<br />

ESQUEMA BASICO<br />

195


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

PICOS CARACTERISTICOS :<br />

1. PICO MOLECULAR :<br />

- POR PERDIDA DE UN ELECTRON<br />

2. PICOS ISOTOPICOS<br />

- CON UNA (: M+1) o DOS (M+2), UMA<br />

3. PÌCO BASE<br />

EL DE MAYOR INTENSIDAD<br />

196


ESPECTRO DE MASA DEL 2,4-DIMETILPENTANO<br />

PICO BASE : 41<br />

ION MOLECULAR : 100<br />

197


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

198


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

IONIZACION POR IMPACTO ELECTRONICO<br />

SUSTANCIA ANALIZADA : METANO<br />

Ionización<br />

H<br />

H<br />

H C : H + e - H C+ . H + 2 e -<br />

H<br />

H<br />

Fragmentación<br />

H<br />

H<br />

C. + H<br />

H C<br />

H<br />

H<br />

ion molecular<br />

H<br />

radical metilo<br />

+<br />

+<br />

.<br />

H<br />

radical neutro hidrogeno<br />

199


ESPECTROMETRIA POR IONIZACION <strong>QUIMICA</strong><br />

H<br />

+ e - H<br />

2H<br />

C +<br />

. H + e -<br />

H<br />

2 H<br />

4<br />

C : H<br />

H<br />

ion molecular<br />

H<br />

H<br />

C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

+ . + H<br />

.<br />

H<br />

H H<br />

. + H H C<br />

H C : H +<br />

+<br />

H<br />

H<br />

C<br />

H<br />

H<br />

H<br />

C :<br />

.<br />

H<br />

H H<br />

+<br />

+ M MH + H C :<br />

H<br />

H<br />

H<br />

200


201


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

DE ALCOHOLES<br />

1. Mecanismo por deshidratación<br />

H<br />

H<br />

. Ḥ<br />

C : C<br />

H<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

e - H C :<br />

H<br />

H<br />

. +<br />

C<br />

H<br />

OH<br />

H<br />

H<br />

C<br />

H<br />

H<br />

+<br />

.<br />

+ H 2 O<br />

radical etileno<br />

m/z : 28<br />

202


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

DE ALCOHOLES<br />

2. Mecanismo por ruptura alfa<br />

H H<br />

H C : C OH<br />

H H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

. + .<br />

C C OH H C<br />

H<br />

. +<br />

H<br />

ION MOLECULAR<br />

m/z : 46<br />

H<br />

RAD. NEUTRO<br />

METILO<br />

(NO SE DETECTA)<br />

+ CH 2 OH +<br />

RAD. HIROXI-<br />

METILENO<br />

M/Z : 31<br />

203


ESPECTRO DE MASA<br />

3-METIL-1-BUTANOL<br />

204


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

DE AMINAS<br />

POR RUPTURA ALFA<br />

H<br />

H<br />

H<br />

C : C<br />

H<br />

H<br />

C :<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

C<br />

H<br />

:<br />

H<br />

C<br />

H<br />

ION MOLECULAR<br />

H<br />

+ . C<br />

H<br />

..<br />

H<br />

NH<br />

e -<br />

2 H C : C<br />

+ . C<br />

..<br />

NH 2<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

H<br />

ION MOLECULAR<br />

H<br />

NH 2<br />

.<br />

+ 2 e -<br />

+<br />

H H H<br />

..<br />

+<br />

C : C + C NH H<br />

2<br />

C NH<br />

H H H<br />

2<br />

H<br />

RAD. NEUTRO<br />

ETILO<br />

..<br />

RAD. METILEN<br />

AMINA<br />

IMINIO<br />

205


ESPECTROMETRIA DE MASA<br />

DE AMINAS<br />

POR RUPTURA ALFA<br />

H H H<br />

H C : C<br />

+ . C<br />

H H H<br />

ION MOLECULAR<br />

..<br />

NH 2<br />

H<br />

H<br />

C :<br />

H<br />

H<br />

C<br />

H<br />

+<br />

H<br />

+ C<br />

H<br />

.<br />

..<br />

NH 2<br />

H<br />

C NH 2<br />

H<br />

IMINIO<br />

.<br />

206


<strong>QUIMICA</strong><br />

ORG. II<br />

GRACIAS<br />

207

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