Halogenuros de Alquilo Los derivados halogenados: son halogenados: son compuestos orgánicos que contienen uno o más halógenos en su molécula. Se les denomina haluros o halogenuros . halogenuros . Los derivados halogenados que contienen un sólo átomo de halógeno en su molécula se llaman monohaluros; si contienen dos átomos de halógeno se llaman dihaluros y si presentan más de dos átomos de halógeno en su molécula se les llama polihaluros.
Los haluros de alquilo son los derivados halogenados de mayor importancia, ya que se utilizan como base para la síntesis de muchos compuestos orgánicos.
!"#!$#!$#!" %utano. &eso molecular' () !"#!*#! $#!" $#iodobutano. &eso molecular' +)",-.n este compuesto, el yodo /halógeno0 sustituye un hidrógeno de uno de los átomos de carbono.
&ara un mismo grupo alquilo, la densidad y el punto de ebullición aumentan con el aumento del peso atómico del halógeno.
Propiedades Físicas de los Haluros de Alquilo: Los haluros de alquilo presentan densidades y puntos de ebullición más altos que los de sus correspondientes alcanos, esto se debe a que la molécula del alcano aumenta el peso molecular del halógeno cuando sustituye a un hidrógeno.
Halógeno
Peso at atómico
1luor
+
loro
"(,(
%romo
)-
2odo
+$3,-
Densidad: Los Densidad: Los cloruros y los 4luoruros son menos densos que el agua, mientras que los bromuros y los yoduros son más densos que el agua. &ara un mismo halógeno la densidad disminuye a medida que aumenta el tama5o del grupo alquilo. Punto de ebullición: l punto de ebullición de los haluros de alquilo aumenta a medida que aumenta el tama5o del grupo alquilo. a lquilo. Solubilidad: Los Solubilidad: Los haluros de alquilo son insolubles en agua y solubles en compuestos orgánicos debido a que no 4orman puentes de hidrógeno. 6ensidad y puntos de ebullición de algunos haluros de alquilo y sus di4erencias basadas en su peso molecular . Propiedades químicas de los haluros de alquilo: l ión haluro en la molécula se comporta como una base de Le7is muy débil, esto hace posible que sea sustituido 4ácilmente por bases 4uertesreactivos 4uertesreactivos nucleo4ílicos . sta propiedad le permite reaccionar con muchos reactivos nucleo4ílicos orgánicos e inorgánicos para dar origen a nuevos compuestos orgánicos, mediante reacciones de sustitución y de eliminación. 8'9g: '#
Los haluros de alquilo como los haluros de arilo, reaccionan con virutas de magnesio en presencia de éter etílico para producir el reactivo de =rinard' haluro de alquil o aril magnesio. ste reactivo es de gran
8eactivo de =rinard
importancia en la síntesis de los alcanos y del benceno.
Reacciones de eliminación: Son las reacciones en las que se separan dos átomos o grupos de átomos de una molécula, sin que se produzca al mismo tiempo la penetración de nuevos átomos o grupos atómicos. La reacción de eliminación más importante que se produce con los haluros de alquilo es en la que éste, reacciona con la potasa alcohólica para dar un alqueno.
La reacción de eliminación puede dar origen además a mezclas de alquenos o da r origen a alquinos.
Reacciones de sustitución: Son reacciones en las que un átomo o grupo atómico se separa de la molécula reaccionante, siendo sustituido por otro átomo o grupo atómico, que procede del reactivo atacante. Síntesis de los Haluros de Alquilo: Los haluros de alquilo pueden obtenerse mediante la halogenación de alcanos, adición de haluro de hidrógeno a un alqueno, tratando un alcohol con hidrácido o tratando haluros de 4ós4oro o cloruro de tionilo.
Las reacciones de halogenación de alcanos: son poco convenientes industrialmente ya que lo que permite obtener son mezclas de isómeros y productos tanto halogenados como polihalogenados.
ratando un alcohol con un hidr!cido: s un método que permite la preparación de bromuros y yoduros. &ara preparar los bromuros de alquilo se calienta el alcohol con ácido bromhídrico concentrado en presencia de ácido sul4>rico. l me?or rendimiento se obtiene a partir de losalcoholes primarios
&ara preparar cloruros de alquilo primarios " secundarios# el alcohol primario y secundario se calienta con ácido concentrado en presencia de cloruro de zinc en polvo denominado también reactivo de Lucas.
Los alcoholes terciarios reaccionan rápidamente sin requerir el calentamiento del cloruro de zinc.
$btención de haluros de alquilo a partir de alcoholes " haluros de %ós%oro o cloruro de tionilo:Los trihaluros y pentahaluros de 4ós4oro /&" y &(0 así como el cloruro de tionilo /S@l $0 reaccionan con los alcoholes para producir haluros de alquilo. sta reacción produce un buen rendimiento de haluros de alquilo. $tros derivados halogenados de importancia:
Haluros de Aralquilo: estos compuestos presentan uno o más átomos de halógenos unidos a la cadena carbonada lateral del anillo bencénico.
Los haluros de aralquilo se comportan químicamente como un haluro de alquilo por lo que presentan reacciones de sustitución nucleo4ílica en la cadena lateral.
Haluros de Arilo &Ar'(): stos compuestos presentan uno o más átomos de halógeno unidos directamente al anillo bencénico. La unión de estos halógenos al anillo es muy 4uerte por lo que no reaccionan por sustitución. Los haluros de arilo pueden obtenerse mediante la reacción del benceno con un halógeno en presencia de un catalizador adecuado.
Los haluros de arilo pueden dar origen a otros compuestos mediante reacciones de halogenación, nitración, sul4onación y alquilación.
Halogenación
*itratación
Sul%onación
Alguilación
Reconocimiento de los derivados halogenados en el laboratorio: Los derivados halogenados con eAcepción de los haluros de arilo, reaccionan con nitrato de plata en solución alcohólica, produciendo un precipitado de haluro de plata' Derivado halogenado
+aracterísticas del Precipitado
1luoruro de plata
loruro de plata
%lanco lechoso
%romuro de plata
%eige a marrón claro
*oduro de plata
@tra 4orma de reconocer los derivados halogenados en el laboratorio es mediante el ensa"o de ,elstein, que consiste en humedecer un alambre de cobre con el d erivado halogenado y llevarlo a la llama del mechero,si se trata de un derivado halogenado la llama se torna de color verde. sta reacción no se da en los compuesto 4luorados.
Alcoholes 1*S*
•
•
La reacción de un alcohol primario con ácido crómico /r@"0 en presencia de piridina produce un aldehído'
la reacción de un alcohol primario en presencia del reactivo de ?ones produce un ácido carboAilo'
la reacción de un alcohol secundario en presencia de permanganato de potasio produce una cetona'
6S!*68@=C<*@C' Los alcoholes primarios y secundarios cuando se calientan en contacto con ciertos catalizadores, pierden átomos de hidrógeno para 4ormar aldehídos o cetonas. Si esta deshidrogenación se realiza en presencia de aire /@0 el hidrógeno sobrante se combina con el oAígeno para dar agua.
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8<*@C @C L@8B8@ 6 D*@C*L@' l cloruro de tionilo /S@l $0 se puede usar para convertir alcoholes en el correspondiente cloruro de alquilo en una reacción simple que produce !l gaseoso y S@ $.
,enceno &ropiedades 1ísicas del %enceno l benceno es un líquido incoloro de olor 4uerte, más ligero que el agua /6G-.)) gHcm "0. l benceno hierve a )-.+I y 4unde a (.JI; á + atm de presión. l benceno es tóAico, y resulta muy peligroso respirar sus vapores en periodos largos. Se caracteriza por ser insoluble en agua, pero muy soluble en disolventes orgánicos como etanol, éter, disul4uro de carbono, cicloheAano, etc.. l benceno es un buen disolvente orgánico, disuelve el hule natural, las grasas, numerosas resinas, el azu4re, el 4ós4oro, el yodo, la cera, el caucho, el alcan4or, etc.. &ropiedades Euímicas del %enceno l benceno y sus homólogos /compuestos aromáticos0, poseen una gran estabilidad química y solo reaccionan a condiciones especiales y con el uso de catalizadores apropiados. Sus reacciones la podemos clasi4icar en dos grupos' •
8eacciones con destrucción de carácter aromático
•
8eacciones de sustitución electro4ílica
+8eacciones con destrucción de carácter aromático ombustión' l calor de combustión /K!0 es muy grande y arde suavemente, por lo tanto su poder indetonante /antidetonante0 es considerable como la de sus homólogos, lo que eAplica la práctica de la aromatización en la industria de los carburantes para elevar su octana?e.
@Aidación' < temperatura alta /J--I0 y haciendo uso de un catalizador / $@( ó 9o@"0, la oAidación directa permite obtener anhidrido maleico que se utiliza en la 4abricación de resinas sintéticas.
!idrogenación' onduce a la 4ormación del cicloheAano, para lo que se necesita catalizadores muy activos /Ci, &t ó 9oS0 y temperatura relativamente alta /)-I0.
!alogenación' Sólo reacciona con l $ ó %r $ catalizada por radiación ultravioleta y a M)I.
$8eacciones de sustitución aromática electro4ílica Son las reacciones más importantes en síntesis orgánica por la gran variedad de productos que se originan. l anillo bencénico sirve como 4uente electrónica para los reactivos electro4ílicos /sustancias de4icientes en electrones0, debido a que los electrones N se hallan prácticamente sueltos. l proceso neto se puede representar de la siguiente manera'
< continuación abordaremos las principales reacciones del benceno. !alogenación' La cloración y la bromación directa solo es posible en presencia de un catalizador que debe ser un ácido de Le7is /1el " ,
Citración' s la reacción del benceno con ácido nítrico /!C@ "0 concentrado. Se utiliza como catalizador el ácido sul4>rico concentrado /! $S@J0.
Sul4onación' s la reacción con el ácido sul4>rico concentrado. sta reacción es lenta, pero con el ácido sul4>rico 4umante /! $S@J : S@"0 se vuelve más rápida.
?emplo'
