Bloc !. Orgànica (2014)

Resumen Catalán
Universidad Universidad de Barcelona (UB)
Grado Farmacia - 1º curso
Asignatura Química Orgánica I
Año del apunte 2014
Páginas 6
Fecha de subida 15/01/2016
Descargas 21
Subido por

Vista previa del texto

ALCANS NOMENCLATURA CH3CH2CH2CHCH2CH2CH2CH2 CHCH3 CH3  4- isopropiloctà LINEALS: tenen sèrie homòloga  addició d’un CH2 TIPUS ESTRUCTURA CnH2n+2  H-(CH2)n-H RAMIFICATS: entre ells són ISÒMERS CONSTITUCIONALS, ja que tenen la mateixa composició, però diferent constitució • METÀ: sp3, geometria tetraèdrica, enllaç 109,5ª • ETÀ: sp3, té rotació al voltant de l’enllaç C-C  això provoca CONFORMACIONS TIPUS D’ÀTOM PROPIETATS FÍSIQUES R - CH3: primari R2 - CH2: secundari R3 - CH: terciari R4 - C: quaternari PUNT D’EBULLICIÓ: quan incorporem un CH2, el punt d’ebullició augmenta degut a que la superfície és més gran. Però si el ramifiquem, com que la superfície és més esfèrica, la superfície és petita i el punt d’ebullició disminueix. Però només tenen menys punt d’ebullició els ramificats que els lineals si els comparem amb els seus ISOMERS CONSITITUCIONALS SOLUBILITAT: Són compostos APOLARS, per tant, degut a que semblant dissol a semblant, els alcans es dissoldran en compostos apolar, com són els mateixos alcans DENSITAT: són menys densos que l’aigua FORCES INTERMOLECULARS • FORCES DE LONDON: està relacionada amb la superfície de la molècula • INTERACCIÓ DIPOL-DIPOL: es dóna en molècules polars. Un dipol temporal d’una molècula pot induir a un altre dipol temporal en una molècula pròxima, i per tant, la simetria del núvol electrònic es trenca. Augmenten quan augmenta la superfície.
• PONTS D’HIDROGEN A.
B.
C.
CONFORMACIONS COMPOSICIÓ: quins àtoms i en quina proporció CONSTITUCIÓ: amb més de dos carbonis, presenten lliure gir en l’enllaç sigma, però si gira l’enllaç C-H no provoca conformació ja que l’hidrogen és esfèric, però si gira l’enllaç C-C, si.
CONFORMACIONS: disposició relativa en l’espai dels àtoms que resulten de la rotació al voltant d’un enllaç senzill a través del lliure gir, són interconvertibles. Es poden representar amb PROJECCIONS DE NEWMAN o FORMULES DE CAVALLET CONFORMACIÓ ECLIPSADA: els àtoms de davant tapen als de darrere CONFORMACIÓ ALTERNADA: els àtoms de davant estan just al mig dels dos àtoms del darrere CONFORMACIÓ SESGADA: tota la resta TENSIÓ TORSIONAL: és causada pel eclipsament, repulsió dels àtoms ja que estan al màxim d’aprop TENSIÓ ESTÈRICA: el xoc de dos radicals per la seva proximitat TENSIONS PROPÀ: només presenta tensió TORSIONAL en les ecplisades. Les eclipsades són 3,3kcal/mol més energètiques BUTÀ: les eclipsades són 5,5 kcal/mol més energètiques, això és degut a les tensions TORSIONALS (3,3kcal/mol) i a les tensions ESTÈRIQUES ja que el metil té un volum suficientment gran com per xocar. En les alternades no hi ha tensió TORSIONAL, però en les GAUCHÉ si hi ha tensió ESTÈRICA.
CICLOALCANS NOMENCLATURA Compostos formats per C i H que es tanquen formant un anell --CH2CH3  etilciclopentà ESTRUCTURA -(CH2)n-  CnH2n PROPIETATS FÍSIQUES • PUNT D’EBULLICIÓ: l’augment del punt d’ebullició és exclusivament degut a l’augment de superfície i no de pes molecular • SOLUBILITAT: Són compostos APOLARS, igual que els alcans • DENSITAT: són menys densos que l’aigua FORCES INTERMOLECULARS CICLES PETITS: 3-4 C CICLES MITJANS: 8-12 C CICLES COMUNS O NOMALS: 5-7 C CICLES GRANS: >13 C FORCES DE LONDON: està relacionada amb la superfície de la molècula A.
B.
C.
D.
COMPOSICIÓ: quins àtoms i en quina proporció CONSTITUCIÓ CONFORMACIONS: disposició relativa en l’espai dels àtoms que resulten de la rotació al voltant d’un enllaç senzill a través del lliure gir, són interconvertibles. Degut a que tenen dues cares, una a dalt, i l’altre a sota, presenten estereoisomers cis-trans. S’anomenen CONFORMERS.
CONFIGURACIÓ: disposició relativa en l’espai dels àtoms que resulten de la rotació al voltant d’un enllaç senzill a través del lliure gir, no són interconvertibles. S’anomenen ESTEREOISOMERS.
CALOR DE COMBUSTIÓ ALCANS: són molt regulars alhora de augmentar l’energia, per això podem saber que el calor de combustió de l’addició d’un metil =-157,5 kcal/mol CICLOALCANS: si calculem el valor energètic real i el teòric, observem que el real té més energia i això es degut a que és més inestable.
CICLOPROPÀ: tindria un angle de 60º, però té 49,5º de desviació per arribar als 109,5º. Té tensió ANGULAR, que origina un solapament dels orbitals sp3. Només té una conformació ja que és una molècula rígida.
CICLOBUTÀ: tindria un angle de 90º, però té una desviació de 19,5º. Adopta conformació de papallona per tenir mínimes les tensions.
Si fos pla, tindria tensió angular (90º  109,5º) i tensió torsional (eclipsament C-H) TENSIONS CONFORMACIONS TENSIÓ ANGULAR: causada per la desviació del angle òptim del C: 109,5º CICLOPENTÀ: té un angle de 108,5, per tant casi no té tensio angular. Presenta 5 conformacions en forma de sobre, ja que cada vegada pujarà un c) Si fos pla presentaria tensió torsional CICLOHEXÀ: no té cap tensió CICLOALCANS SUPERIORS FORMA DE CADIRA: quan es doblega, els angles són de 109,5º, i totes les valències estan alternades.
EL BOT: té tensió torsional i estèrica però no angular.
EL BOT TORÇAT: es pordueix quan torcem el bot, tenim radicals azials i ecuatorials INTERACCIONS 1,3-DIAXIAL: quan els radicals grans estan en axial, xoquen amb els H+ del C1 i C3 TERT-: és el grup que presenta més tendència a doptar la disposició equatorial CIS-TRANS: Cis  tot cap a una cara / Trans  cada un a una cara diferent MITJANS: 8-12 C. Tenen tensions torsionals i angular MACROCICLES: >18 C. No tenen cap tipus de tensió HALOALCANS NOMENCLATURA TIPUS D’ÀTOM MOMENT DIPOLAR Són halogenurs d’aquil: l’halògen X està directament unit a un carboni sp3.
R – CH2 - Br: primari R2 – CH - Br: secundari HCCl3  cloroform R3 – C - Br: terciari La polaritat del enllaços es quantifica a través dels moments dipolars. =4,8 ·  · d  on : magnitud de carrèga separada, augmenta si augmenta la electronegativitat / d: distància de les càrregues; augmenta d  augmenta  Els moments dipolars entre els diferents halògens, ja que l’efecte de la electronegativitat queda compensat per la distància.
És el sumatori vectorial , depen de les direccions EFECTE INDUCTIU: donació d’un electró d’un àtom a un altre àtom a través d’enllaços sigma. Ex: a causa de que el Cl és molt electronegatiu, en la molècula HCCl3, desplaça els enllaços per compensar el dèficit electrònic.
PROPIETATS FÍSIQUES FORCES INTERMOLECULARS PUNT D’EBULLICIÓ: degut a que els moments dipolars entre els diferents halurs són molt semblants, no podem justificar així la diferència de punts d’ebullició. Aquesta la podem justificar ja que les forces de LONDON si que varien, i són més intenses per als àtoms halògens més grans, és a dir, més polaritzables.
FORCES DE LONDON: està relacionada amb la superfície de la molècula DIPOL – DIPOL: són el resultat de l’atracció entre l’extrem positiu del dipol d’una molècula amb l’extrem negatiu d’una altre ALCOHOLS I ÈTERS ALCOHOLS El grup funcional és –OH unit a un carboni sp3 És com l’aigua però substituint un hidrogen per una cadena R-Ö-R ..
CH3OCH2CH3  etil metil èter L’oxigen presenta hibridació sp3 GEOMETRIA: angular (angle C-O-H  108,9º) Parells d’electrons no enllaçants situats en orbitals hibrids sp3 L’ oxigen presenta hibridació sp3 GEOMETRIA: angular (angle C-O-H  110º) Parells d’electrons no enllaçants situats en orbitals hibrids sp3 PUNT D’EBULLICIÓ: tant alcohols com èters són molècules polars com els haloalcans.
Presenten un punt d’ebullició més alt degut a la possibilitat de formar PONTS D’HIDROGEN Presenten un punt d’ebullició més baix SOLUBILITAT La possibilitat de formar enllaços d’hidrogen amb l’aigua determina que els alcohols d’1 a 3 C siguin miscibles en aigua.
La solubilitat en l’aigua disminueix quan augmenta la cadena carbonada.
La presència de més d’un grup –OH determina un gran augment de la solubilitat en aigua No poden formar ponts d’hidrogen però si actuar com a acceptor de ponts d’hidrogen de donadors com l’aigua.
FORCES DE LONDON DIPOL – DIPOL PONTS D’HIDRGEN FORCES DE LONDON DIPOL-DIPOL NOMENCLATURA ESTRUCTURA PROPIETATS FÍSIQUES ÈTERS FORCES INTERMOLECULARS PONTS D’HIDROGEN Són atraccions electroestàtiques que s’estableixen entre àtoms d’hidrogen units a àtoms electronegatius .
A+ – H- ······· B- on A  donador d’enllaços d’hidrogen / B  acceptor d’enllaços d’hidrogen Els ponts d’hidrogen dels –OH són molt més intensos que els de NH, ja que el OH pot formar tres ponts d’hidrogen i el NH dos.
L’acidesa augmenta quan augmenta la electronegativitat i el tamany.
Un compost és més àcid quan més estable és la seva base conjugada.
SOLVATACIÓ: és més favorable quan més petits són els radicals.
..
Cl-CH2-CH2-OH  Cl-CH2-CH2-Ö.. - + H+ pka= 14,3 CH3CH2-OH  CH3CH2-Ö.. - + H+ pKa= 15,9 Podem observar que la primera base conjugada és més estable que la segona ja que el primer àcid és més àcid.
..
ACIDESA I BASICITAT ACIDESA BASICITAT R-Ö-H + H+  R-Ö+ -H2 ..
R-Ö-R + H+ ..
 R2-Ö+-H TIOLS I SULFURS TIOLS NOMENCLATURA ESTRUCTURA PROPIETATS FÍSIQUES PUNT D’EBULLICIÓ SOLUBILITAT SULFURS ..
R-S-H ..
..
R-S-R ..
El sofre presenta hibridació sp3 GEOMETRIA: angular (angle  100º) Parells d’electrons no enllaçants situats en orbitals hibrids sp3 És inferior al dels alcohols Tant els tiols com els sulfurs presenten menys solubilitat que els alcohols i els èters degut a que no poden establir ponts d’hidrogen.
Són més àcids que els alcohols degut a que la seva base conjugada és més estable (tiolat) ..
..
.. ..
+ CH3SH  CH3..S - + H+ / CH3OH  CH3O .. + H pKa= 10 mentiolat pKa= 15,5 alcòxid ACIDESA El sofre aguanta millor la càrrega negativa ja que és més electronegatiu que l¡oxigen, per això el mentiolat és més estable que l’alcòxid. Això és degut a la polaritzabilitat, ja que el sofre té un volum més gran.
SULFÒXID  R2S=O SALS DE SULFONI  R3S+ OXIDACIÓ SULFONES  R2S(=O)2 ÀCIDS SULFÒRICS  R-S(=O)2OH ..
..
..
..
..
..
AMINES NOMENCLATURA Són la substitució d’un, dos o tres hidrogens de un amoníac per grups alquil (Csp3) ESTRUCTURA L’àtom de nitrogen presenta hibirdació sp3.
..
GEOMETRIA: triagonal piramidal (l’angle C-N-C és lleugerament inferior a 109,5º) ..
..
INVERSIÓ DEL NITROGEN El nitrogen es sp3 però la diferència que fos sp2 és de només 6 kcal/mol, i per aixó hi ha una constant hibridació. Com a conseqüència d’àixo, el N d’una amina no pot ser un centre quiral TIPUS D’ÀTOM R-NH2: primari R2-NH: secundari R3-N: terciari Aquí la cadena 1a, 2n i 3a fa referència al nombre de cadenes carbonades unides al N. En canvi, en els alcohols feia referència als àtoms de hidrogens units.
• PUNT D’EBULLICIÓ: amina primaria > amina secundària > amina terciària • SOLUBILITAT: Són compostos POLARS PROPIETATS FÍSIQUES FORCES INTERMOLECULARS F. London AMINA 1a Dipol-dipol Ponts d’hidrogen (3) F.London AMINA 3a Dipol-dipol Ponts d’hidrogen (1): no pot fer-ho amb una altre anima ja que no té hidrogens, però si amb l’aigua ACIDESA A causa de que l’aigua és més àcida que l’amoníac, significa que l’ió hidroxi és més estable que l’ió amidur.
Les amines 1a i 2n presenten un caràcter àcid molt dèbil, per això les seves bases conjugades són molt fortes BASICITAT Tenen un caràcter bàsic superior al aigua i als alcohols.
Podem formar sals amb HCl, i tornar a tenir el compost inicial barrejant-lo amb NaOH.
ACIDESA I BASICITAT ALTRES COMPOSTOS F. London AMINA 2a Dipol-dipol Ponts d’hidrogen (2) SALS D’AMONI QUATERNÀRIA ÒXIDS D’AMINA COMPOSTOS ANÀLEGS AMB FÒSFOR FOSFINES ÒXIDS D’AMINA PH3  El fòsfor no canvia d’hibridació, pot ser un centre quiral.
Periode: importa la electronegativitat / Grup: importa la polaritzibilitat.
Les amines són més bàsiques tot i que les fosfines són més electropositives. Quan comparem la estabilitat, veiem que la diferencia de energia és més petita en les fosfines que no pas en les amines, per aixó les amines són menys estables.
R3-N-O ÒXIDS DE FOSFINA R3-P=O ILURS D’AMINA R3-P-R-  R3-P=R COMPOSTOS ORGANOMETÀL·LICS MAGNESIANS CARÀCTER BÀSIC • Aigua  R-MgX + H-O-H  R-H + XMgOH • Alcohols  R-MgX + R1-OH  R-H + R1-OMgX • Amines  R-MgX + R1-NH2  R-H + R1-NHMgX ORGANOLÍTICS • Aigua  R-Li + H-O-H  R-H + LiOH • Alcohols  R-Li + R1-OH  R-H + R1-OLi • Amines  R-Li + R1-NH2  R-H + R1-NHLi ...