jueves, 20 de junio de 2013

Ruptura heterolitica

Ruptura heterolítica: Se presenta cuando los electrones de enlace son conservados por una de las dos especies químicas presentes. El resultado es que, aquella que retuvo los electrones, tendrá una carga neta negativa (llamada anión) mientras que la otra, al carecer de éstos, tendrá una carga neta positiva (llamada catión).

La especie orgánica resultante, CH3+, posee solo seis electrones aparadeados, y en consecuencia adquiere una carga positiva sobre el átomo de carbono, que se denomina ión carbonio o carbocatión.
Los Carbocationes son iones cargados positivamente que contienen un átomo de carbono que cuenta con seis electrones en tres enlaces. Los iones carbonio se representan generalmente como R+.
En segundo lugar es posible que los dos electrones de enlace abandonen el grupo sustituyente (Cl) y sean retenidos por un grupo orgánico (CH3), dando como resultado una especie orgánica con 8 electrones, por lo que el átomo de carbono adquiere una carga negativa y se denomina carbanión o R-







ejemplo de rompimiento heterolítico 'carbanión'.
Imagen tomada del blog cienciaslasalleenv.blogspot.com.
Esta imagen fue realizada utilizando el programa ACD/ChemSketch 10.0

Los carbaniones son iones cargados negativamente que contienen un átomo de carbono con tres enlaces y un par de electrones no compartido. Las especies resultantes de una ruptura heterolítica son altamente reactivas, reaccionando rápidamente con otras moléculas. En general, tales especies constituyen sustancias intermedias en las reacciones y se caracterizan por ser de vida muy corta, por lo que no es fácil detectarlas o aislarlas por métodos fisicoquímicos ordinarios.

Mecanismos de ruptura de mecanismo

Si se examina cualquier reacción orgánica se observa que se rompen enlaces en las sustancias reaccionantes y se forman nuevos enlaces en los productos. El rompimiento de enlaces puede ser simétrico, llamado también homolítico y asimétrico o heterolítico. El primero origina especies neutras con electrones desapareados, llamados radicales Libres y el segundo produce especies iónicas.


1.1. Ruptura homolítica: en este caso,cada especie conserva el electrón que inicialmente aporto para formar el enlace. a cada una de las especies formadas se le denomina radicales libres,que son partículas muy inestables, energéticas y eléctricamente neutras. Para que este rompimiento se de es necesario la presencia de luz ultravioleta (hv) o calor.






Importancia de las Reacciones Organicas

Las reacciones son un elemento importante de la química orgánica, y su conocimiento es esencial para el químico. La conversión de unas sustancias en otras se realiza mediante el empleo de reacciones, que en muchos casos actúan sobre grupos concretos de la molécula.
Las reacciones orgánicas presentan dos características especiales que las diferencias de las inorgánicas: se desarrollan a muy baja velocidad y, en la mayoría de los casos, solamente el grupo funcional interviene en la reacción, por lo que el resto de la molécula orgánica permanece intacta.
En los procesos orgánicos es poco frecuente que unos reactivos dados conduzcan a unos productos definidos, mediante una reacción única. Lo normal es que la reacción que esperamos vaya acompañada de otros procesos secundarios, de modo que no solo se obtiene los productos que esperamos, sino también los que aparecen como consecuencia de esos procesos secundarios. Esto hace pensar que los productos de la reacción dependen, en gran medida, de las condiciones experimentales.

Otras Clasificaciones de Reacciones Organicas

En química heterocíclica, las reacciones orgánicas se clasifican por el tipo de heterocíclico formado con relación al tamaño del anillo y tipo de heteroátomo. Ver, por ejemplo, la química de los indoles.
Las reacciones orgánicas también pueden ser clasificadas por el tipo de enlace al carbono, con respecto al elemento involucrado. Se encuentran más reacciones en la química de organosilicioquímica de organoazufrequímica de organofósforo, y química de organoflúor. Con la introducción de los enlaces carbono-metal, este campo se entrecruza con laquímica organometálica

Reacciones Organicas por su grupo funcional

Las reacciones orgánicas pueden ser categorizadas basándose en el tipo de grupo funcional involucrado en la reacción como reactante, y el grupo funcional que es formado como resultado de esta reacción. Por ejemplo, en la transposición de Fries, el reactante es un éster y el producto de reacción es un alcohol.
A continuación se presenta una vista global de los grupos funcionales con su preparación y reactividad:

Grupo funcionalPreparaciónReacciones
Anhídrido de ácidopreparaciónreacciones
Halogenuro de acilopreparaciónreacciones
Aciloínapreparaciónreacciones
Alcoholpreparaciónreacciones
Aldehídopreparaciónreacciones
Alcanopreparaciónreacciones
Alquenopreparaciónreacciones
Halogenuro de alquilopreparaciónreacciones
Nitrito de alquilopreparaciónreacciones
Alquinopreparaciónreacciones
Amidapreparaciónreacciones
Óxido de aminapreparaciónreacciones
Aminapreparaciónreacciones
Compuestos de arenopreparaciónreacciones
Azidapreparaciónreacciones
Aziridinapreparaciónreacciones
Ácido carboxílicopreparaciónreacciones
Ciclopropanopreparaciónreacciones
Compuestos diazopreparaciónreacciones
Diolpreparaciónreacciones
Ésterpreparaciónreacciones
Éterpreparaciónreacciones
Epóxidopreparaciónreacciones
Halocetonapreparaciónreacciones
Iminapreparaciónreacciones
Isocianatopreparaciónreacciones
Cetonapreparaciónreacciones
Lactamapreparaciónreacciones
Nitrilopreparaciónreacciones
Compuestos nitropreparaciónreacciones
Fenolpreparaciónreacciones
Tiolpreparaciónreacciones

Reacciones Organicas por su mecanismo(cuadro)

Tipo de reacciónSubtipoComentario
Reacciones de adiciónadición electrofílicaincluye reacciones tales como la halogenaciónhidrohalogenación e hidratación.
adición nucleofílica
adición radicalaria
Reacción de eliminaciónincluye procesos tales como la deshidratación, y se observa que siguen mecanismos de reacción E1, E2, o E1cB
Reacciones de sustituciónsustitución nucleofílica alifáticacon mecanismos de reacción SN1SN2 y SNi
sustitución nucleofílica aromática
sustitución nucleofílica acílica
sustitución electrofílica
sustitución electrofílica aromática
sustitución radicalaria
reacciones orgánicas redoxson reacciones redox específicas de los compuestos orgánicos y son muy comunes.
Reacciones de transposiciónTransposiciones 1,2
Reacciones pericíclicas
metátesis

Reaaciones Organicas por su mecanismo

No hay un límite al número de reacciones orgánicas y mecanismos posibles.3 Sin embargo, se observa ciertos patrones generales que pueden ser usados para describir muchas reacciones comunes o útiles. Cada reacción tiene un mecanismo de reacción por pasos que explica cómo sucede, aunque no siempre es clara una descripción detallada a partir sólo de una lista de reactantes. Las reacciones orgánicas puedes ser organizadas en algunos tipos básicos. Algunas reacciones encajan en más de una categoría. Por ejemplo, algunas reacciones de sustitución siguen una trayectoria de adición-eliminación. Esta apreciación general no pretende incluir cada reacción orgánica individual. Por el contrario, sólo pretende cubrir las reacciones básicas.