Clase del viernes 5-Marzo-2021 Química Orgánica II BQD Gpo.

2202 Semestre: 21-II

Química Orgánica II
Bioquímica Diagnóstica
Grupo: 2202 Horario: Miercoles 10-12 y Viernes 8-10 hrs.

Haluros de Alquilo.
Sustitución Nucleofílica y Eliminación
Existen tres clases principales de compuestos orgánicos
halogenados: los haluros de alquilo, los haluros de vinilo y los
haluros de arilo.
Los haluros de alquilo tienen un átomo de halógeno unido a uno de
los átomos de carbono de un alquilo. R-X
Ejemplos:

Los haluro de vinilo tiene un átomo de halógeno enlazado a uno de

los átomos de carbono de un alqueno con hibridación sp2.
Ejemplos:
Los haluros de arilo tienen un átomo de hidrógeno unido a uno de
los átomos de carbono de un anillo aromático.
Ejemplos:

La química de los haluros de vinilo y de los haluros de arilo es

diferente a la de los halogenuros de alquilo debido a que su enlace e
hibridación son diferentes.
El enlace carbono-halógeno de un halogenuro de alquilo es polar
debido a que los átomos de los halógenos son más electronegativos
que los átomos de carbono. La mayoría de las reacciones de estos
compuestos son debido a la ruptura de este enlace polarizado.

Nomenclatura de los haluros de alquilo.

Para la nomenclatura IUPAC se tratan a los haluros de alquilo como
alcanos como sustituyente: haloalcano.
Y los nombres comunes o “triviales” se forman mencionando al
haluro y luego el grupo alquilo. Ejemplos:

Algunos de los halometanos han adquirido nombres

comunes.
Ejemplos:

Ejercicio:
Dar las estructuras para los siguientes compuestos:
a) Yoduro de metileno CH2I2

b) 3-bromo-2-metilpentano
c) 2-bromo-3-etil-2-metilhexano

d) cis-1-fluoro-3-(fluorometil)ciclohexano

e) Tetrabromuro de carbono

f) Yodoformo CHI3
 g) Bromuro de isobutilo

h) Cloruro de ter-butilo

Los haluros de alquilo se clasifican según el grado de sustitución en

el átomo de carbono que está unido al halógeno.
Haluros primarios, secundarios y terciarios.
R.G.

Ejercicio: Clasifica a los siguientes compuestos:

1ario 1ario 2ario 3ario
El dihaluro geminal ( del latín “gemelos”) son los que constan de dos
átomos de halógeno unidos en el mismo átomo de carbono y un
dihaluro vecinal es el que consta de dos átomos de halógenos
unidos a átomos de carbono adyacentes.
Ejemplo:

Propiedades Físicas de los Haluros de alquilo.

Punto de ebullición.
Las moléculas con masas moleculares grandes tienden a aumentar
el punto de ebullición ya que son muy pesados y ocupan áreas
superficiales mayores.
Densidad
Al igual que los puntos de ebullición, sus densidades, va a depender
de la cantidad de halógenos unidos al átomo de carbono. Por
ejemplo, Los fluoruros y cloruros de alquilo con solo un átomo de
halógeno son menos densos que el agua. Aumentando la cantidad
de halógenos va aumentado la densidad en agua.
Síntesis de Haluros de alquilo
Halogenación por radicales libres
La halogenación por radicales libres no es muy efectiva ya que
genera mezcla de productos.
Ejemplo:

La síntesis en el laboratorio que utiliza la halogenación por radicales

libres por lo regular se limitan a compuestos especializados que
generan un solo producto principal.
R.G.

Ejemplo:

Para que en este tipo de compuestos no haya mezcla, se controla

solo adicionando una pequeña cantidad de cloro y el ciclohexano
está en exceso. También tiene que ver que todos sus hidrógenos son
equivalentes y no hay posibilidad de que se produzcan mezclas de
productos.
Ejercicio:
Dar el producto para la siguiente reacción.
Síntesis de halogenuros de Alquilo a partir de
Alcoholes:
Se sintetizan a partir de alcoholes en medio ácido generando un
buen grupo saliente:
R.G.

Ejercicio:
Proponga un mecanismo para las siguientes reacciones.
Clase Miércoles 10-marzo-2021 Química Orgánica II BQD Gpo: 2202 Semestres: 21-II

Tarea:
Proponga un mecanismo para las siguientes reacciones.
Síntesis de Haluros de alquilo a partir de alquenos
y alquinos
Esta síntesis se hace ya sea a partir de halogenuro bimolecular para
la obtención de haluros vecinales o a partir de medio ácido para la
obtención de haluro de alquilo.
R.G.

Alqueno Haluro de alquilo

 Alqueno Haluro vecinal

Propuesta de mecanismo de reacción para la obtención tanto de

halogenuro de alquilo como los haluros vecinales a partir del
alqueno
Ejercicio: Dar propuesta de mecanismo para las siguientes
reacciones.

Reacciones de los haluros de Alquilo

Sustitución nucleofílica y Eliminación
Siendo el halógeno un buen grupo saliente y convertirse en un ion
haluro estable (X-), hace que pueda ser reemplazado por otro
átomo, llamado nucleófilo (Nu-) y llevarse un Sustitución nucleofílica.
R.G.

Cuando el ion haluro sale junto con otro átomo, en este caso un
protón, el cual es tomado por una base, y formando un alqueno; a
esta reacción se le llama de Eliminación perdiéndose la molécula de
HX del haluro de alquilo inicial. A esta eliminación se conocen como
Deshidrohalogenación.
R.G.

Las reacciones de sustitución nucleofílica y eliminación con

frecuencia compiten entre sí.
Ejercicio: Clasifique cada reacción como una sustitución nucleofílica,
(identificando al grupo saliente y al nucleófilo), como de eliminación
(identificando la base) o como ninguna de las dos.

a) SN b) ninguna c) Eliminación
Tarea: Propongan mecanismos de las reacciones anteriores.
Clase 12-marzo-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Tarea: Propongan mecanismos de las reacciones anteriores.

Ejercicio: Prediga las estructuras de los productos que se forman de
la sustitución nucleofílica cuando el 1-bromohexano reacciona con:
a) Na+ -OCH2CH3 b) KCN c) NaOH

Sustitución nucleofílica de segundo orden. Reacción

SN2.
Para esta reacción el nucleófilo es Nu- y el grupo salientes es ion
haluro X-. Es una reacción concertada, lo cual quiere decir que no se
generan intermediarios de reacción y ocurre en un solo paso con la
ruptura y formación simultánea de enlaces llamado Estado de
transición, el cual ocurre en un máximo de energía con mayor
rapidez en lugar de un intermediario.
R.G.
Su propuesta de mecanismo de reacción podría ser la siguiente:

El orden de reactividad de los sustratos es CH3>1°>2°. (Los haluros

de alquilo 3° no reaccionan mediante este mecanismo).
Ejemplo:

Los halogenuros de alquilo son precursores para la formación de

varios grupos funcionales a través de una SN2. En la siguiente tabla
lo podremos observar:
Ejercicio: Dar los productos para las siguientes reacciones.
Factores que influyen en las reacciones SN2.
La basicidad está definida como la especie capaz de extraer un
protón
La nucleofília como la rapidez en la que se sustituye al átomo de
carbono electrofílico.
En ambos casos el nucleófilo forma un nuevo enlace. Si el nuevo
enlace es hacia un protón, este está relacionado como base. Si el
nuevo enlace es hacia el carbono, entonces será un nucleófilo.
R.G.

1. Una especie con una carga negativa es un nucleófilo más

fuerte que una especie neutra similar. Es decir, una base es un
nucleófilo más fuerte que su ácido conjugado.
-OH > H O: -SH > H S: -NH > :NH
2 2 2 3

2. La nucleofília disminuye de izquierda a derecha en la tabla

periódica, siguiendo el aumento de la electronegatividad de
izquierda a derecha. Los elementos más electronegativos tienen
electrones no enlazados más estrechamente unidos y son menos
reactivos para formar nuevos enlaces.
-NH > -OH > -F NH3 > H2O: (CH3CH2)3P: > (CH3CH2)2S:
2
3. La nucleofilia aumenta de arriba hacia abajo en la tabla periódica,
siguiendo el aumento en el tamaño y la polarizabilidad y la
disminución de la electronegatividad.
-I > -Br > -Cl > -F -SeH > -SH > -OH (CH3CH2)3P: > (CH3CH2)3N:
Tabla de algunos nucleófilos comunes.

-Otro Factor que influye para que se dé la SN2 es el efecto estérico.

No se dará la reacción, o le será muy difícil cuando hay nucleófilos
voluminosos, como el ter-butóxido de sodio.
-En cuanto a los disolventes que se usan el la SN2 les favorecen los
disolventes próticos como los alcoholes.
-Para el efecto estérico sobre el sustrato, la rapidez relativa para la
SN2 es:
CH3X > 1° > 2° >> 3° (no reacciona)
En la siguiente tabla se observa este efecto de los sustituyentes
sobre la rapidez de la reacción SN2.
-En cuanto a la estereoquímica de la reacción, en el momento de la
sustitución habrá una inversión en la configuración en el átomo de
carbono, ya que el Un entrará por un lado y el grupo saliente, saldrá
por el lado opuesto.

Ejercicio. Dar las propuestas de mecanismo para las siguientes

reacciones tomando en cuenta todos los efectos en la SN2 y
decir cual reacción se formará más rápido y porqué?. Todos los
reactivos reaccionaran con etóxido de sodio en metanol.
Utiliza estructura enlace-línea.
a) Cloruro de metilo
b) Yoduro de ter-butilo
c) Bromuro de isopropilo
d) Cloruro de etilo
e) Yoduro de metilo
f) Bromuro de neopentilo.
Clase del 17-Marzo-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Sustitución nucleofílica de primer orden. SN1

Si nos encontramos un halogenuro de alquilo donde no se resuelve
con una SN2 porque va a depender de la concentración del
nucleófilo, que es el grupo que entra al momento que sale el
halogeno. Entonces, debido a que la rapidez no va a depender de la
concentración del nucleófilo, se dice que el nucleófilo no estará
presente en el estado de transición del paso limitante de la rapidez.
El nucleófilo debe reaccionar después del paso lento.
A este tipo de sustitución se le llamará Sustitución nucleofílica
unimolecular. Lo cual significa que solo existe una molécula
involucrada en el estado de transición del paso limitante de la
rapidez.
R.G.

Ejemplo:
Ejercicio: dar el mecanismo para las siguientes reacciones

a)

b) 3-bromo-2,3-dimetilpentano en etanol.
Efectos del sustituyente.
Se sabe que el paso determinante de la reacción es la formación
de carbocationes en el carbono donde soporta el halógeno. Por lo
tanto, los carboactiones más sustituídos son más estables.
Estabilidad de carbocationes:
3° > 2° > 1° > +CH3
La estabilidad por resonancia del carbocatión también puede
contribuir a la reacción SN1
Ejemplo:

Los haluros de vinilo y arilo no experimentan reacciones SN1 o SN2.

Efectos del grupo saliente.

El grupo saliente debe ser una base débil, muy estable una vez que
sale con el par de electrones que lo unía al carbono como son lo
halogenuros.
Efecto del disolvente.
La reacción SN1 se lleva a cabo mucho más fácilmente en
disolventes polares que estabilizan los iones para solvatarlos por
medio de una interacción del momento dipolar del disolvente con la
carga del ion. Ejemplo de ellos son los disolventes próticos como
alcoholes y agua.
Reordenamientos en las reacciones SN1.
Los carbocationes experimentan cambios estructurales conocidos
como reordenamiento o transposición para formar iones más
estables y puede ocurrir cuando se forma el carbocatión.
Ejemplo:

Ejercicio: Dar una propuesta de mecanismo de la reacción anterior.

Clase del 19-marzo-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Cuando en el sustrato se encuentra un halogenuro de alquilo, por

generarse un carbocatión 1° al momento de la salida del halogeno y
siendo este muy inestable, no se podría generar como primer paso.
Ejemplo:

Lo que se tendría que hacer es el desplazamiento directo del metilo

y al mismo tiempo la salida del halógeno y en ese momento se
generará un carbocatión más estable.
Ejemplo:

Ejercicio. Dar propuesta de mecanismo para la siguiente reacción

SN1
Eliminación de primer orden: reacción E1 y E2
Una eliminación involucra la pérdida de dos átomos o grupos del
sustrato generalmente con la formación del enlace pi.

En la Eliminación E1 el paso determinante de la reacción es la

formación del carbocatión, es decir, en la ionización,
posteriormente una base extrae un protón adyacente al carbono
que soporta la carga y estabilizando la carga con la formación de un
doble enlace.
R.G.
Y en la Eliminación E2. En esta reacción no se generan intermediarios
de reacción porque una base extrae un protón adyacente al carbono
que soporta al grupo saliente y al mismo tiempo se forma un doble
enlace.

R.G.

Ejemplos:
Existe una competencia entre E1 y SN1 en una misma reacción dando
mezcla de productos.

Ejemplo:

En donde su propuesta de mecanismo de reacción sería la siguiente:

Ejercicio: Proponga un mecanismo vía E1 y SN1 para la siguiente
reacción.
1-bromo-1-metilciclopentano en etanol.

E1

SN1
La E1 también experimenta la transposición para la formación del
intermediario.

Ejemplo:

Orientación o Regla de Zaitsev

Zaitsev dice que en las reacciones de eliminación va a predominar el
alqueno más sustituído.
Ejemplo:

Ejercicio: Proponga mecanismo de reacción.

El 3-yodo-2,2-dimetilbutano se hace reaccionar con nitrato de plata
en etanol. Dar los productos de eliminación y diga cuál de ellos sería
el de mayor proporción.
Clase del 4-junio-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Alcoholes R-OH
Los alcoholes son sustancias orgánicas comunes que tienen muchas
aplicaciones prácticas y cotidianas. Ejemplo:
-Alcohol Etílico. Se encuentra en alcohol de grano o de caña y son
bebidas, también se encuentran en cosméticos y preparaciones
farmacéuticas.
-Alcohol Metílico. (Alcohol de Madera) se emplea como
combustible y solvente.
-Alcohol Isopropílico. Es el que se usa antes de aplicar inyecciones y

heridas pequeñas.
Estructura y Clasificación de los alcoholes
La estructura del alcohol se asemeja a la del agua: Un grupo alquilo
reemplaza a uno de los átomos de hidrógeno.

Su ángulo de enlace entre C-O-H es mayor a la del agua porque el

metilo es mas grande que el hidrógeno.
Propiedades Físicas de los Alcoholes
-La mayor parte de los alcoholes comunes de hasta con 11 o 12
átomos de carbono son líquidos a temperatura ambiente.
-Los de menor cantidad de átomos de carbono son volátiles con
olores característicos como el metanol y etanol.
-Los de carbonos superiores como butanoles a decanoles son un
poco viscosos y algunos isómeros muy ramificados son sólidos a
temperatura ambiente y su olor es fuerte.
-En cuanto al punto de ebullición, los alcoholes como el etanol y
propanol con pesos moleculares semejantes hacen que sus puntos
de ebullición sean diferentes, la del etanol es mayor a la de
propanol. ¿A que creen que se deba?

Entre mayor PM el estado físico de los alcoholes cambia de líquido

a sólido.
-En cuanto a su solubilidad. El agua y los alcoholes tienen
propiedades semejantes debido a que todos tienen grupos
hidroxilo que pueden formar puentes de hidrógeno.
-Los alcoholes forman P.H con el agua y los que tienen PM bajo son
miscibles con este disolvente.
A medida que el grupo -OH está unido a un alquilo y éste aumente
hace que sea menos soluble en agua y mas solubles en disolventes
orgánicos, ya que el grupo alquilo rompe la red de atracción dipolo-
dipolo y los P.H de un solvente polar como el agua.

Nomenclatura de Alcoholes y Fenoles

 Nomenclatura IUPAC.
El nombre tendrá el sufijo -ol, junto con un número que indica la
localización del grupo hidroxilo. Las reglas son:
1) Se nombra la cadena más larga de carbonos que contiene el
átomo de carbono con el grupo -OH. Se omite la -o final del
nombre del alcano y se sustituye por el sufijo -ol para dar el
nombre de la raíz.
2) Se nombra la cadena mas larga de carbonos comenzando en
el extremo más cercano al grupo hidroxilo y se emplea el
número adecuado para indicar la posición del grupo -OH. (El
grupo hidroxilo tendrá prioridad sobre de dobles y triples
enlaces)-
3) Se nombran todos los sustituyentes y se dan sus números tal
como se haría para nombrar un alcano.
Ejemplo:

Ejercicio 1. Dar nombre al siguiente compuesto:

1-cloro-3,3-dimetil-2-butanol

Los alcoholes se clasifican en 1arios, 2arios y 3arios según sea

en los átomos de carbono enlazados.

Tipo Estructura Ejemplo Ejemplo Ejemplo

1ario.

Etanol
2-metilpropan-
1-ol Alcohol bencílico
2ario.

Butan-2-ol
ciclohexanol colesterol
3ario.

2- 1-metilciclopentanol
metilpropan- trifenilmetanol
2-ol
Fenoles

Fenol
3-metilfenol resorcinol
Hidroquinona

Los Alcoholes Cíclicos se nombran con el prefijo ciclo- ; y el grupo

hidroxilo en el carbono 1.
Ejercicio 2-Dar Nombres a los siguientes compuestos:
trans-2-clorociclohexanol 1-etilciclopropanol

Tarea1:
Dar nombres IUPAC al siguiente ejemplo:

Las cadenas donde se encuentran alcoholes con dobles y triples

enlaces se nombran añadiendo el sufijo -ol al nombre del alqueno o
alquino correspondiente. La cadena de carbonos se numera para
asignar el número menor posible al átomo de carbono enlazado al
grupo hidroxilo. Si se necesitan números para dar la localización de
los enlaces múltiples, la posición del grupo -OH se puede indicar
poniendo su número inmediatamente junto al sufijo -ol.
Ejemplos:

Ejercicio 3: Dar nombre a los siguientes compuestos.

Si una estructura es demasiado difícil para nombrarla como un

alcohol o si el grupo hidroxilo es menor en prioridad con respecto a
otro grupo funcional, se puede nombrar el grupo funcional -OH
como sustituyente y su nombre sería -hidroxi. Ejemplo:

2-hidroximetilciclohexanona trans-3-(2-hidroxietil)ciclopentanol

Acido 3-hidroxi-butanoico
Tarea 2: Dar nombres IUPAC para los siguientes alcoholes

a) b) c)

d) e)

Nombres comunes de los Alcoholes.

El nombre común de un alcohol se deriva del nombre común del
grupo alquilo y la palabra “alcohol”. Si la estructura es compleja
entonces se dará nombre IUPAC. Ejemplo:

Alcohol metílico Alcohol propílico Alcohol isopropílico Alcohol alílico

Alcohol butílico Alcohol sec-butílico Alcohol t-butílico Alcohol isobutílico

Nomenclatura de Dioles.
Los alcoholes con dos grupos hidroxilo se llaman dioles o glicoles.
Se les da el nombre como los demás alcoholes con la excepción que
usa el sufijo diol y dos números que especifican donde están
localizados los hidroxilos. Ejemplos:
 1-ciclohexil-1,3-butanodiol Trans-1,2-ciclopentanodiol
Para dar la palabra glicol es cuando los hidroxilos son vecinales, es
decir, en carbonos adyacentes. Ejemplos:

Nomenclatura de Fenoles
Con frecuencia se usan palabras orto, meta o para dependiendo la
posición del sustituyente con respecto al hidroxilo. Ejemplos:

o-bromofenol m-nitrofenol p-etilfenol

Algunas estructuras fenólicas ya tienen nombres comunes.
Ejemplos:
Acidez de los Alcoholes y Fenoles
De igual manera que el protón del agua, el protón del hidroxilo de
un alcohol es débilmente ácido. Una base fuerte puede quitar al
protón del hidroxilo de un alcohol para dar un ion alcóxido.

Reacción General:

Ejemplo:

etóxido
La acidez de los alcoholes varía ampliamente, desde los alcoholes
que son casi tan ácidos como el agua, hasta algunos que son mucho
menos ácidos. La constante de disociación ácida, Ka de un alcohol
queda definido por la siguiente ecuación:

R-O-H + H2O RO- + H3O+

Efectos sobre la acidez

Las constantes de disociación ácida para los alcoholes varían según
su estructura. La acidez decrece a medida que aumenta la
sustitución del grupo alquilo. ¿A que creen que se deba?
Porque está más sustituido e inhibe la solvatación del ion alcóxido
e impulsa al equilibrio de disociación hacia la derecha
La sustitución por átomos de halógenos en un alcohol aumenta la
acidez de los alcoholes. ¿A que creen que se deba?
Porque el Halógeno atrae electrones lo que hace que el hidrógeno
sea más estable.

Ka=1.3x10-16

Ka=5.0x10-15

Tarea 1: Prediga cuál de los compuestos de cada par será más

ácido. Explique.
A) Metanol o alcohol ter-butílico
B) 2-cloropropan-1-ol o 3-cloropropano-1-ol
C) 2-cloroetanol o 2,2-dicloroetanol
D) 2,2-dicloropropan-1-ol o 2,2-difluoropropan-1-ol
Acidez de los fenoles
El fenol es aproximadamente 100 millones (108) de veces más acido
que el ciclohexanol aunque sus estructuras sean semejantes.

Ka=10-18
 Ka=10-10
Ion fenóxido
Esto se debe a que la carga negativa del oxígeno se deslocaliza con
los carbonos del benceno.
Tarea2: Dibuja las estructuras de resonancia del ion fenóxido.

Síntesis de Alcoholes
Una de las razones por la que los alcoholes son intermediarios
sintéticos importantes es que pueden sintetizarse y reaccionar
directamente a partir de una gran variedad de grupos funcionales,
el esquema general sería el siguiente:
Síntesis de Alcoholes a partir de una sustitución
nucleofílica en un halogenuro de alquilo.
R.G mediante un SN2.

Propuesta de mecanismo de reacción:

Clase del9-junio-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Tarea 1: Prediga cuál de los compuestos de cada par será más

ácido. Explique.
A) Metanol o alcohol ter-butílico
R= El metanol
B) 2-cloropropan-1-ol o 3-cloropropano-1-ol
R=2-cloropropan-1-ol
C) 2-cloroetanol o 2,2-dicloroetanol
R= 2,2-dicloroetanol
D) 2,2-dicloropropan-1-ol o 2,2-difluoropropan-1-ol
R=2,2-difluoropropan-1-ol
Síntesis de Alcoholes a partir de una sustitución
nucleofílica en un halogenuro de alquilo.
R.G mediante un SN2.

Propuesta de mecanismo de reacción:

Ejemplo1:
 Proponer mecanismo de reacción y dar el
producto.

Síntesis de alcoholes a partir de alquenos

1. Hidratación catalizada por un ácido
R.G

Ejercicio1: Proponga un mecanismo de reacción.

Ejemplo1:

Dar propuesta de mecanismo de reacción

2. Oximercuración-desmercuración
R.G
Disociación del acetato mercúrico

Propuesta de Mecanismo de reacción

Ejemplo1:
 Dar el producto de la
reacción
3. Hidroboración-oxidación
R.G

Ejemplo1:

Dar el producto
Tarea1: completa lo que se pide.

4. Hidroxilación: síntesis de 1,2-dioles a partir de

alquenos
Hidroxilación sin
R.G.

Ejemplo:
Hidroxilación anti
R.G.

Ejemplo:

5. Adición de acetiluros a compuestos

carbonílicos
R.G.

Colocar el mecanismo de reaccion

Tarea1:

Dar el producto a través de una

propuesta de mecanismo de reacción y el nombre del sustrato.
Clase del 11-junio-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Colocar el mecanismo de reacción

Tarea1:

Dar el producto a través de una

propuesta de mecanismo de reacción y el nombre del sustrato.

Reactivos Organometálicos para síntesis de

Alcoholes.
Reactivos de Grignard (R-Mg-X).
Los compuestos organometálicos de litio y magnesio se utilizan
para sintetizar alcoholes. Los haluros organomagnesio de fórmula
(R-Mg-X) son llamados reactivos de Grignard. Este reactivo se forma
a través de un halogenuro de alquilo, magnesio y éter como
disolvente.
R.G.

Ejemplo:

Dar el producto de la
reacción
Reactivos Organolitio
El litio reaccionará con halogenuros, de vinilo y de arilo para formar
compuestos organometálicos. Se pueden utilizar varios disolventes.
R.G.

Ejemplo:
Ejercicio: Prediga los productos de las siguientes reacciones:

Respuestas:

a)

b)

c)
 d)

Adición de reactivos organometálicos a compuestos

carbonílicos
Los reactivos de Grignard y los organolitio son nucleófilo y bases
fuertes al formarse el alcóxido en medio ácido o con agua. Sus
reacciones Nucleofílicas más útiles son las adiciones a grupos
carbonilo (c=o) que se encuentran en aldehídos y cetonas para la
formación de alcoholes como se muestra en la siguiente reacción:

R.G

Ejemplo:
 Dar la propuesta del mecanismo de
reacción para la obtención del producto correspondiente

Adición del reactivo de Grignard a un formaldehído

para la formación de alcoholes primarios.
R.G.

Ejemplo:
Tarea. Explique cómo sintetizaría los siguientes alcoholes
primarios mediante la adición de un reactivo de Grignard adecuado
a un formaldehído.

Adición del reactivo de Grignard a aldehídos para

la formación de Alcoholes secundarios

R.G.
Ejemplo:

Dar el producto
Tarea: Muestre dos formas en las que podría sintetizar cada uno
de los siguientes alcoholes secundarios, adicionando un reactivo de
Grignard adecuado a un aldehído.
Adición del reactivo de Grignard a cetonas para la
formación de alcoholes terciarios.
R.G

Ejemplo:

Dar el producto de reacción

Ejercicio: Muestra como sintetizaría el siguiente alcohol a partir de
compuestos que contengan no más de cinco átomos de carbono.

Tarea: Indicar como sintetizaría cada uno de los alcoholes

siguientes para la adición de un Reactivo de Grignard adecuado a
una cetona.
Adición del reactivo de Grignard a cloruros de
ácido y ésteres.
Los cloruros de ácido y ésteres son derivados de los ácidos
carboxílicos.
Ejemplos:

Las reacciones con cualquiera de estas especies reaccionan con 2

equivalentes del reactivo de Grignard para dar alcoholes terciarios.
R.G. con cloruro de ácido

Ejercicio: Dar una propuesta de mecanismo de reacción

R.G con éster

Propuesta de mecanismo de reacción

Ejercicio: Dar propuesta de mecanismo de reacción para los
siguientes compuestos:
Clase del 16-junio-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Tarea-Corregida. Explique cómo sintetizaría los siguientes

alcoholes primarios mediante la adición de un reactivo de Grignard
adecuado a un formaldehído.

Tarea-Corregida: Indicar como sintetizaría cada uno de los

alcoholes siguientes para la adición de un Reactivo de Grignard
adecuado a una cetona.
Clase del 16-junio-2021

Adición de Reactivo de Grignard a un óxido de

etileno (epóxido) para dar alcohol primario.
Los epóxidos son éteres cíclicos de tres miembros que por su alta
tensión del anillo lo hacen muy reactivo. Esta reacción sirve para
alargar cadenas por los dos carbonos del epóxido.

R.G.
Propuesta de mecanismo de reacción

Ejemplo:

Dar el producto de reacción

Ejercicio: Indicar como se sintetizan los siguientes alcoholes por
adición de un reactivo de Grignard a un óxido de etileno.

a)2-feniletanol b) 4-metil-1-pentanol c)
Reducción del grupo carbonilo: Síntesis de
alcoholes primarios y secundarios.
En esta reacción se adiciona un ion hidruro (H-) de reactivos de
reactivos que lo contengan. Se adiciona al grupo carbonilo
reduciéndolo en ion alcóxido sin átomos de carbono adicionales y
después se protona produciendo el alcohol.
Los agentes reductores que se utilizan con buenos rendimientos
son:

Estos reactivos son los que nos dan el ion hidruro como nucleófilo.
R.G.

Ejemplo:

Mas, sin embargo, éstos dos agentes reductores tienen sus

limitantes;
el NaBH4 reduce de: -aldehídos a alcoholes 1°
-cetonas a alcoholes 2°
el LiAlH4 es más potente, reduce de: -aldehídos a alcoholes 1°
-cetonas a alcoholes 2°
pero también reduce el grupo carboxilo de ácidos carboxílicos,
ésteres y otros derivados.
Ejercicio: Dar los productos para el siguiente compuesto:

Tioles (mercaptanos) con estructura -SH

Son análogos de los alcoholes, solo que en vez de oxígeno está el
azufre. El nombre mercaptano viene del latín que significa “captura
mercurio”. Sus nombres IUPAC utilizan el sufijo “tiol”. Los nombres
comunes se forman utilizando el nombre del grupo alquilo con la
palabra mercaptano. Su olor característico es como olor a zorrillo.
Ejemplo:
Por ser el oxígeno más electronegativo que el azufre, los tioles son
más ácidos que los alcoholes; esto se debe a que el enlace S-H es
más débil y fácil de romper, por otro lado, cuando se forma el ion
tiolato (R-S-) la carga negativa está distribuida mejor que el alcóxido
(-O-R) ya que el átomo de oxígeno es más pequeño.
Los iones tiolato se forman con facilidad en medio básico acuoso:
Ejemplo:

Preparación de tioles vía SN2 con halogenuros de

alquilo no impedido y con hidrosulfuro de sodio como
base.
R.G.
 Evitar el exceso de
hidrosulfuro para que no llegue a (R-S-R).
Los tioles se oxidan fácilmente para generar un
dímero llamado disulfuro.
R.G.

Ejemplo:

Reacciones de los Alcoholes

Los alcoholes son una clase muy importante de compuestos
orgánicos porque el grupo hidroxilo se convierte con facilidad casi
en cualquier grupo funcional.
Los alcoholes son más oxidados que los alcanos y menos oxidados
que los compuestos carbonílicos (cetonas, aldehídos y ácidos
carboxílicos).

En la Química Orgánica la:

Oxidación: adición de oxígenos (OuO2) adición de X2 (halógenos)
pérdida de H2.
Reducción: Adición de H2 (o H-); pérdida de Oxígeno (OuO2 ó X2).
Tarea:
Clasifique cada reacción como oxidación, reducción o ninguna:
Oxidación de alcoholes secundarios.
Los alcoholes secundarios se oxidan con facilidad para dar cetonas
con ácido crómico.
R.G.

Na2Cr2O7 + H2O + 2H2SO4 → 2H2CrO4 + 2 Na+ + 2HSO4-

Ac. Crómico
Ejemplo:

Oxidación de Alcoholes primarios

Los alcoholes primarios se oxidan para dar aldehídos, pero si no se
cuidan las condiciones de reacción, el aldehído se sigue oxidando
hasta formar el ácido carboxílico.
R.G.

Ejemplo:

Para cuidar ésta reoxidación y que solo quedé en aldehído, se usa

un oxidante como el clorocromato de priridonio (PCC), es un
complejo de cromo (VI) con piridina y HCl.
R.G.

Oxidación de alcoholes terciarios.

Para la oxidación de estos alcoholes hay una cierta resistencia por
no tener átomos de hidrógeno en el carbono que soporta al
alcohol, por lo que la oxidación debe ocurrir mediante la ruptura de
enlaces C-C.
Estas oxidaciones requieren condiciones severas y resultan mezclas
de productos. Así que prácticamente no hay reacción.
Tarea: Dar lo productos de reacción de los siguientes compuestos
haciéndolos reaccionar con ácido crómico o PCC según
corresponda. Solo productos.
a) Ciclohexanol d) etanol g) acetaldehído
b) Ciclopentanol e) 1-metilciclohexanol
c) Ciclohexano f) ciclohexanona
Clase del 18-junio-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Tarea:
Clasifique cada reacción como oxidación, reducción o ninguna:

Tarea: Dar lo productos de reacción de los siguientes compuestos

haciéndolos reaccionar con ácido crómico o PCC según
corresponda. Solo productos.
a) Ciclohexanol d) etanol g) acetaldehído
b) Ciclopentanol e) 1-metilciclohexanol
c) Ciclohexano f) ciclohexanona
Existen otros agentes oxidantes que reaccionan con alcoholes,
algunos son modificaciones de los ya vistos. Por ejemplo:
- Reactivo de Collin’s que es un complejo de óxido de cromo
(VI) y piridina que ya vimos y lo denominamos PCC.
- Reactivo de Jones, algo más suave de ácido crómico en
solución con cetona y medio ácido.

- Ejemplo:

Un reactivo oxidante más suave, menos costoso y

contaminante es el hipoclorito de sodio en medio básico
moderado.
Ejemplo:

Otros oxidantes fuertes son el permanganato de potasio y el

ácido nítrico. Son menos costosos que los de cromo.
Ejemplos:
Oxidación de Alcoholes con óxido de cobre o
cobre-zinc
Con éstos oxidantes se desprende H2↑, llamándose la
Reacción de Deshidrogenación y se lleva a cabo a altas
temperaturas.
R.G.

Alcohol 2° cetona

Ejemplo:

Reacción de Oppenauer.
Es un método suave pero selectivo para alcoholes secundarios
a cetonas y como reactivos se ocupa el isopropóxido de
aluminio con exceso de acetona y esto desplaza el equilibrio
hacia al lado del producto.
R.G.
Reacciones de alcoholes como nucleófilos y electrófilos.
Los alcoholes son tan versátiles que actúan de las dos formas.
Reacción del alcohol como nucleófilo débil
hacia un electrófilo.
R.G.

El alcohol se convierte con facilidad en un nucleófilo fuerte

formando un ion alcóxido y éste se puede unir a un electrófilo
débil.
R.G.

El alcohol se comporta como electrófilo débil cuando

sabemos que es un mal grupo saliente por lo tanto se tiene
que protonar en medio ácido para convertirse es un buen
grupo saliente y a su vez un electrófilo fuerte llevándose una
reacción SN2.
R.G.

Para poder transformar un alcohol a un electrófilo y que sea

compatible con los nucleófilos básicos es convirtiendo el
alcohol a un éster tosilato (R-OTs) y el cual se produce por la
condensación de un alcohol con ácido p-toluensulfónico.
El grupo tosilato es un excelente grupo saliente y
experimentan tanto sustituciones como eliminaciones y
muchas veces son mejores que los halogenuros de alquilo.
R.G.

Ejercicio: Prediga los productos principales de las siguientes

reacciones y decir que tipo de reacción involucra, sustitución
o eliminación:
a) Tosilato de etilo + ter-butóxido de potasio (base fte.)
b) Tosilato de isobutilo + NaI
Reducción de alcoholes.
Es una reacción poco común, pero se da reduciéndose los
alcoholes a alcanos.
R.G.

Se puede reducir el alcohol en dos pasos, primero

deshidratándolo a un alqueno y luego reduciendo a alcano.
Ejemplo:

Reacciones de alcoholes con cloruro de tionilo

(SOCl2).
Éste es el mejor reactivo para convertir un alcohol en cloruro
de alquilo.
R.G.

R= si es el alquilo 2° o 3° la ionización ocurre por si sola

generando un intermediario de reacción estable, pero si es 1°
la sustitución ocurre en un solo paso.

Ejercicio: Propongan un mecanismo de reacción

Reacción de Deshidratación de alcoholes.

En esta reacción es para la formación de alquenos catalizada
por un ácido.
R.G.

Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo de reacción.

Si es un alcohol primario no se generan carbocationes 1° por
ser inestables y se da de inmediato la sustracción del protón,
sin embargo, puede haber transposición a uno más estable.
Ejemplo:

Dar el producto. Posteriormente la

propuesta de mecanismo de reacción.

Reacciones exclusivas de los dioles.

Transposición pinacólico.
Se le llama así por la deshidratación de uno de los grupos
hidroxilo y al formarse un carbocatión se transpone al
carbono que soporta el otro grupo hidroxilo dando píe a ser
estabilizado por resonancia y formar una cetona.
Ejemplo:
Ejercicio: Proponga un mecanismo de reacción

Ruptura de glicoles con ácido peryódico para

la formación de cetonas o aldehídos, según
corresponda.
R.G.

Es probable que la ruptura del glicol con ácido periódico

involucre un intermediario cíclico peryódico.
Ejemplo:

Tarea: dar los productos que se pueden formar para los

siguientes dioles con ácido peryódico.
Clase del 23-junio-2021 Química Orgánica II BQD Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Tarea: dar los productos que se pueden formar para los

siguientes dioles con ácido peryódico.

Esterificación de alcoholes.
En esta reacción se reemplaza un grupo hidroxilo por un
grupo -OR de un alcohol para producir un éster, la reacción es
catalizado por un ácido y se le llama “Esterificación de
Fischer”.
R.G.
Propuesta de mecanismo de reacción:

Ejemplo:

Dar el producto
Alcohol ac. Acético
isopropílico
acetato isopropílico

Para lograr buenos rendimientos de ésteres y que el equilibrio se

desplace más a la derecha, se ocupa cloruro de ácido y dan buenos
rendimientos.

R.G.
 Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo de reacción

Tarea: ¡A partir de qué alcohol y cloruro de ácido se necesitan

para formar los siguientes ésteres?

Ésteres de ácidos inorgánicos

Los ácidos inorgánicos como el ácido nítrico, sulfúrico y
fosfórico se usan para formar ésteres inorgánicos, en donde el
grupo -OR del alcohol remplaza al grupo hidroxilo del ácido
con la pérdida de agua. Otro ácido ocupado es el ácido p-
toluensulfónico derivado de los tosilatos.
R.G.

Ésteres sulfato
En esta reacción se utiliza metanol como alcohol y ácido
sulfúrico para formar al éster sulfato.
R.G.

Y si se le agrega un exceso de metanol formaremos al sulfato

de dimetilo
R.G.

Ésteres Nitrato
En esta reacción se forman los ésteres nitrato a partir de
alcoholes y ácido nítrico.
R.G.
Ejemplo. La formación de la nitroglicerina

ETERES
Fórmula General

Si los dos átomos de R son iguales el éter es simétrico y si son

diferentes se llaman asimétricos.
Su estructura es similar a la del agua:

Algunos ejemplos de éteres:

Los éteres son buenos disolventes orgánicos por su baja

reactividad a menos que sean epóxidos (ëter cíclico de 3
miembros)
Propiedades Físicas de los Éteres

-Aunque tienen sus pares de electrones libres no forman

puentes de hidrógeno (PH) como lo hacen los alcoholes que
tienen el grupo hidroxilo -OH y los cuales pueden unirse a otra
molécula de agua, por lo tanto, son insolubles en agua, más
sin embargo pueden unirse a otras moléculas que contengan
N-H ó O-H pero no con otra molécula de éster.
-Por lo tanto, los éteres son mucho más volátiles que los
alcoholes de peso molecular semejantes (Peb bajos).
- En cuanto aumenta el PM de los ésteres su estado físico
cambia de líquido a sólido.
-Por su alta volatilidad se disuelven en la mayoría de los
compuestos orgánicos.

Nomenclatura. IUPAC (nombre de

alcoxialcanos)
Usan al grupo alquilo más complejo como el nombre raíz y el
resto del éter como un grupo alcoxi. Y en orden alfabético.
Nombres comunes. Se forman escribiendo la palabra éter y
después nombrando los dos grupos alquilo entre el oxígeno y
agregando la terminación ico al segundo. En el sistema actual
se nombran en orden alfabético.
 Ejemplo:

Nombre IUPAC: metoxietano metoxibenceno

Nombre común: éteretilmetílico éter fenilmetílico (anisol)

Cuando la molécula es más compleja solo se usa IUPAC

Ejemplos:

3-etoxi-1,1-dimeticiclohexano Trans-1-cloro-2-metoxiciclobutano

2-etoxi-1-etanol
Tarea: Dar el nombre común y el nombre sistemático donde
corresponda para cada compuesto.

Nomenclatura de éteres cíclicos.

Epóxidos (oxiranos). El nombre común se forma escribiendo la
palabra “oxido de” antes del nombre del alqueno que se
oxida.
Ejemplo:
Otra forma es nombrar el resto de la molécula y emplear la
palabra “epoxi” como sustituyente dando los números de los
dos átomos de carbono enlazados al oxígeno del epóxido.
Ejercicio: Dar nombre a los siguientes compuestos.

Trans-1,2-epoxi-4-metilciclohexano Cis-2,3-epoxi-2,3-dimetil-4-metoxihexano

Otro método es usando la palabra “oxirano” como el nombre

sistemático del óxido de etileno.
Ejemplo:

Ejercicio: Dar los nombres a los siguientes compuestos.

2-metoxi-3-metiloxirano 2,2-dietil-3-isopropiloxirano
Síntesis de Éteres
Síntesis de Williamson
En esta reacción se involucra una SN2 de un ion alcóxido hacia
un halogenuro de alquilo primario o un tosilato (-OTs) a veces
secundarios no impedidos.
R.G.

Los Alcóxidos se forman generalmente en medio básico como

NaOH, KOH ó NaH
Ejemplo:

Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo para la siguiente

reacción.

2) CH3I

Tarea: ¿Que sustratos ocuparía para que se pueda formar el

éter terbutílpropílico y no haya impedimento estérico? Usar
cualquier base y justifique su respuesta.
Síntesis de éteres fenílicos.
Para esta reacción se usa una molécula de fenol como el
fragmento del alcóxido en medio básico y el halogenuro debe
ser no impedido y con un buen grupo saliente (SN2).
Ejemplo:

Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo de reacción

Ejercicio: Como sintetizaría los siguientes éteres a partir de la

síntesis de Williamson usando alcohol o fenol según
corresponda.
a) éterciclohexilpropílico b) 1-metoxi-4-nitrobenceno
a) éterisopropilmetílico
Clase del 25-junio-2021 Química Orgánica II Bioquímica Diagnóstica Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Síntesis de éteres por alcoximercuración-

desmercuración.
Este proceso adiciona una molécula de alcohol al enlace doble de
un alqueno dando como producto un éter. Ese producto favorece a
ser Markonicov.
R.G.

Ejemplo:

Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo de reacción.

Síntesis de éteres por deshidratación bimolecular
de alcoholes.
Esta reacción es un método para obtener éteres simétricos sencillos
y es a partir de la deshidratación de un alcohol con un grupo alquilo
primario no impedido y no permitir elevación de temperatura.
R.G.

Ejemplo:

Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo de reacción

Más ejemplos:
Reacciones con Éteres
A diferencia de los alcoholes, los éteres no se usan como
intermediarios sintéticos debido a su baja reactividad que hacen
que no experimenten muchas reacciones, por eso mayormente son
utilizados como disolventes.
Las reacciones más conocidas son:
Ruptura de éteres por HBr y HI (ácidos fuertes
capaz de protonar un éter)

R.G.

Y cuando los halogenuros salen son lo suficientemente nucleófilos

para reaccionar. El HI es más reactivo y rápido que el HBr.
Propuestas de mecanismo de reacción:
Ejercicio: Dar los productos para el siguiente compuesto.

Ejercicio: Proponga un mecanismo para la siguiente reacción.

Ëteres Fenílicos.
Es la reacción de éteres fenílicos con HBr y HI para formar
halogenuro de alquilo y fenoles. Aquí el ácido no debe estar en
exceso ya que si se protona el hidroxilo del fenol no experimenta
una SN2.
R.G.

Ejemplo:

Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo de reacción que será

similar a la anterior solo que con una sola protonación.

Autooxidación de los éteres.

Esto ocurre cuando se almacenan los éteres y hay presencia de
oxígeno atmosférico y experimentan una oxidación lenta para
producir hidroperóxidos y peróxidos de dialquilo, los cuales son
explosivos y a esto se le llama autooxidación.
R.G.

Ejemplo:

Síntesis de Epóxidos.
Los epóxidos se preparan a partir de alquenos y un peroxiácido
llevándose a cabo una SN2. Normalmente el perácido que se ocupa
es el ácido m-cloroperoxibenzoico (MCPBA) el cual es débilmente
ácido y es soluble en disolventes no polares como el clorometano.
CH2Cl.
-Los perácidos tienen la similitud de tener un enlace O-O-H.
-Se debe evitar el exceso de peróxido o un peróxido muy ácido para
que no se lleve a cabo la apertura del epóxido.
R.G.
Estructura del Ac. m-cloroperoxibenzoico

Propuesta de mecanismo de reacción:

Ejercicio: Dar el producto para el siguiente compuesto:

Ciclación de Halohidrinas para formar Epóxidos.

Esta reacción es una sustitución SN2 en medio básico. El grupo
hidroxilo debe estar en posición trans al halógeno, para que la
reacción se lleve a cabo.
R.G.
Ejemplo:

Si la halohidrina se encuentra cis, no se da la reacción.

Ejemplo:

Si las moléculas del hidroxilo y halógeno se encuentran en el mismo

carbono, tampoco se da la reacción, debe haber entre ellos dos
átomos de carbono.
Ejemplo:

Éteres cíclicos
También se pueden sintetizar éteres cíclicos de más miembros
siempre y cuando la base que se ocupe sea lo suficientemente
voluminosa para que no se adicione a la molécula y solo se
desprotone al hidroxilo.
Ejemplo:

Tarea: Dar la propuesta de mecanismo, así como los reactivos

faltantes para las siguientes reacciones.
a) 2-metilpropeno → 2,2-dimetiloxirano
b) 1-feniletanol → 2-feniloxirano

a) 5-cloropent-1-eno → 2-metiltetrahidrofurano
b) 2-clorohexan-1-ol → 1,2-epoxihexano

Apertura de epóxidos. En medio ácido y básico

Los epóxidos son mucho más reactivos que los éteres dialquílicos y
esto se debe a la gran tensión que tiene en su anillo de tres
miembros.
 X = O, N, S
Apertura de epóxidos catalizada por ácidos
acuoso.
R.G.

Apertura del epóxido catalizada por una base en

una solución con alcohol
R.G.

Apertura de epóxidos catalizada por un ácido en

disolución con un alcohol
R.G.
Apertura de epóxidos con ácidos halohídricos (HCl,
HBr ó HI) para formación de halohidrinas y si hay un
exceso del reactivo, llegará hasta dihaluros.
R.G.

Apertura del epóxido con alcóxidos como base y en

solución con alcohol
R.G.

Apertura del epóxido con aminas como base

R.G.
Apertura del epóxido con el Reactivo de Grignard
para formar alcoholes
R.G

Si los epóxidos están sustituidos, la sustitución se da la sustitución

por el lado menos impedido.
Tarea: Dar los productos que se forman para las siguientes
reacciones, todas a partir del óxido de etileno con:
a) Etóxido de sodio; b) +K -CN; c) +Na -NH2;
c) 2,2-dimetiloxirano + bromuro de isopropilmagnesio
d) Compuestos Nitro.
e) El grupo nitro tiene como estructura (-NO2)

f)
g) Y cuando está unido a un hidrocarburo da lugar a un
Nitroderivado o Nitrocompuesto.
h) Si el grupo nitro se une a una cadena hidrocarbonada alifática
se llamarán Nitroderivados alifáticos y si lo hace con el
benceno, da lugar a Nitroderivados aromáticos.
i) Como propiedades, los nitroderivados son altamente
explosivos.

j)
k) TNT (trinitrotolueno). Explosivo.
l) Punto de fusión bajo, puede fundirse fácilmente y arde a los
295°C al aire libre pero explota si se comprime.
m) Nomenclatura
n) Se nombra como sustituyente del hidrocarburo del que
procede indicando con el prefijo “nitro” y un número donde
indique la posición del mismo en la cadena.
o)
p) Ejemplo:

q) Dar el nombre
r) 4-metil-1-nitropentano
s) Ejercicio: Dar nombre a los siguientes compuestos:

t)
u) nitroetano nitrobenceno
v)
w) Las insaturaciones tienen preferencia sobre el grupo nitro.
x) Ejemplo:

y) Dar el nombre
z) 3-nitro-1-propeno
aa) Las reacciones que experimentan los grupos nitro son:
bb) Reacciones de Sustitución Electrofílica
Aromática (S.E.Ar).
cc) Donde la generación del grupo -NO2 como ion nitronio
se puede generar de una mezcla sulfonítrica entre el ácido
nítrico y el ácido sulfúrico:
dd) R.G.

ee)
ff) O de la reacción de ácido nítrico fumante
gg)
hh) R.G.

ii)
jj) Y formado el ion nitronio puede participar en la reacción de
S.E.Ar como electrófilo
kk) Ejemplo:

ll)
mm)
nn) Reducción de nitrocompuestos
oo) Los grupos nitroaromáticos y alifáticos se reducen
fácilmente a grupos aminos. Esto se puede hacer a través de
una hidrogenación catalítica, también a través de un metal
activo en presencia de un ácido. Otros reactivos como agentes
reductores fuertes se pueden usar como el LIAlH4
pp) R.G.
qq)
rr) Catalizador: Ni, Pd, Pt
ss) Metal activo: Fe, Zn o Sb
tt)
uu) Ejemplo:

vv) Dar el producto para la

reacción.
ww) Hoy en día se ha encontrado que se puede hacer la
reducción en medio básico a través de la siguiente reacción
como segunda parte de la anterior.
xx) R.G.

yy)
zz)La reacción de reducción de nitrocompuestos es muy
importante en la industria de los colorantes formando los
derivados de anilinas.
aaa) R.G.

bbb)
Clase del 28-julio-2021 Química Orgánica II Bioquímica Diagnóstica Grupo: 2202 Semestre:21-II

Ejemplo:

Dar el producto para la reacción.

Hoy en día se ha encontrado que se puede hacer la reducción en
medio básico a través de la siguiente reacción como segunda parte
de la anterior.
R.G.

La reacción de reducción de nitrocompuestos es muy importante

en la industria de los colorantes formando los derivados de anilinas.
R.G.

Ejercicio: Como podría sintetizar los siguientes compuestos por

medio de la nitración aromática seguida de la reducción y puede
usar como materia prima de partida ya sea tolueno o benceno. Solo
dar estructuras y reactivos para cada reacción. (no mecanismo).
b) m-bromoanilina c) p-bromoanilina
Aminas
La estructura de las Aminas la representamos como:

Las aminas son derivados orgánicos del amoniaco con uno o más
grupos alquilo o arilo enlazados al átomo de nitrógeno. Debido a su
alto grado de actividad biológica, muchas aminas se usan como
fármacos y medicinas.
Ejemplo:
Los alcaloides son ejemplos de aminas bilógicamente activas.
Ejemplos:

Morfina en plantas

Clasificación de Aminas.
Las Aminas se clasifican en primarias, secundarias o terciarias
dependiendo al número de sustituyentes alquilo o arilo que se
encuentran unidos al átomo de Nitrógeno. En una amina
heterocíclica, el átomo de nitrógeno es parte de un anillo alifático o
aromático.
Ejemplos:

Sales de Amonio cuaternario: Son los que tienen cuatro

sustituyentes unidos en el átomo de nitrógeno teniendo éste, una
carga positiva.
Ejemplo:
Nomenclatura.
Nombres comunes.- Estos nombres se forman a partir de los
nombres de los grupos alquilo enlazados al nitrógeno, seguido por
el sufijo -amino. Se usan prefijos di, tri, o tetra cuando los
sustituyentes son idénticos.
Ejemplo:

Ejercicio: Dar los nombres a los siguientes compuestos

Diisopentilamina metil-dietilamina
Cloruro de tetra butilamonio
Como sustituyente las aminas se les llama grupo “amino” indicando
su posición en el anillo o cadena.
Ejemplo:

Ejercicio: Dar nombre a los siguientes compuestos

Trans-3-aminociclohexanol ác. p-aminobenzoico

Las aminas aromáticas y heterocíclicas se
nombran con sus nombres comunes y sus derivados.
Ejemplo:

Nombres IUPAC
La cadena contínua mas larga de átomos de carbonos determina el
nombre raíz con la terminación “amina” y el número que determine
su posición. A los otros sustituyentes en la cadena se les asigna
números y el prefijo N- se usa por cada sustituyente en el
nitrógeno (2arias y 3arias).
Ejemplo:

Ejercicio: Dar nombre a los siguientes compuestos

Isopentil-1-amina N-metil-2-butanamina N,N-dimetil-3-hexanamina

Estructura de las Aminas
En la Trietilamina por tener 3 sustituyentes voluminosos hace que
el ángulo se abra ligeramente de 108°
Propiedades Físicas de las Aminas
Las aminas son muy polares debido al momento dipolar de par de
electrones libres en el átomo de Nitrógeno no enlazados que se
suma a los momentos dipolares de los enlaces C-N y H-N.

Las aminas 1arias y 2arias pueden formar PH.

Ejemplo:
Las aminas 3arias no forman PH pero si pueden formar puentes de
hidrógeno de las moléculas que tienen enlaces O-H y N-H.
Ejemplo:

-Por ser el nitrógeno menos electronegativo que el oxígeno , el

enlace N-H es menos polar que el enlace O-H por lo tanto son más
débiles que los alcoholes de peso molecular similar; esto hace que
las aminas 1arias y 2arias tengan puntos de ebullición más bajos
con respecto a los alcoholes pero puntos de ebullición más altos
que los éteres de peso molecular similares.
-Las aminas son solubles en alcoholes y las aminas con peso
molecular bajo (aprox. 6 at de carbonos) son solubles en agua.
-La propiedad característica de las aminas es su olor a pescado
podrido y son muy tóxicas.

Basicidad de Aminas
Las aminas son nucleófilos (base de Lewis) ya que su par de
electrones libres pueden formar un enlace con un electrófilo.
También pueden actuar como una base (base de Bronsted-Lowry)
porque puede aceptar un protón de un ácido.
Ejemplo:
Reacción de una amina como nucleófilo.

Reacción de una Amina como base.

Sales de Aminas. Son las aminas que se protonan con un ácido. Las
sales de aminas sencillas se conocen como sales de amonio
sustituídas. Estas sales están conformadas por el catión de la amina
protonada (ion amonio) y el anión derivado del ácido.
Ejemplo:

Las sales de aminas mas complejas usan los nombres de la amina y

del ácido que lo conforman.
Ejemplo:

Ejemplo:
Las sales de aminas son sólidos y con puntos de fusión altos y muy
solubles en agua y ligeramente solubles en disolventes orgánicos no
polares; lo que hacen que se puedan usar para separar y
caracterizar aminas a través de una extracción ácido-base.
Síntesis de Aminas
Aminación reductiva.- es un procedimiento en dos pasos:
Primero la formación de un derivado de amina u oxima de una
cetona o un aldehído y después se reduce a la amina. El producto
puede ser una amina 1aria, 2aria o 3aria dependiendo de la amina
inicial en medio ácido. (Reacción de condensación).
R.G.

Ejercicio: Proponer un mecanismo de reacción de la amina 1aria a

la imina ocupando como H+ = H2SO4
Síntesis de Aminas Primarias
Se sintetizan a partir de la condensación de la hidroxilamina con
una cetona o un aldehído, seguida de la reducción de la oxima que
se forma.
Se ocupará como ácido: HCl y como agente reductor: [red]=LiAlH4 o
Zn
R.G.

Ejercicio: Dar la propuesta de mecanismo de reacción solo hasta la

oxima.
Ejemplo:

Síntesis de Aminas secundarias

Es una reacción de condensación entre una amina primaria con una
cetona o aldehído formando una imina N-Sustituída seguida de la
reducción de la imina dando una amina secundaria: La primera
parte se da en medio ácido
R.G.
Ejemplo:

Síntesis de Aminas terciarias

Estas aminas se producen a través de la condensación de una
amina secundaria con una cetona o aldehído produciendo una sal
de imino; estas sales son muy inestables y para poder reducirlas se
ocupa como agente reductor al triacetoxiborohidruro de sodio
(Na(CH3COO)3BH ó Na(AcO)3BH). La primera parte se lleva en medio
ácido.
R.G.

Ejemplo:

Tarea: Como podría sintetizar la N-ciclopentilanilina a partir de la

anilina. Proponga mecanismo de reacción.
Síntesis de Aminas por acilación-reducción.
Esta reacción se lleva a cabo a través de la adición de un grupo
alquilo al átomo de nitrógeno de una amina con cloruro de ácido
formando una amida ( que es menos nucleofílica que una amina)
seguida de una reducción con LiAlH4 formando una amina.
R.G

El amoniaco → amina 1aria

Amina 1aria → amina 2ria
Amina 2aria → amina 3aria.
R.G. Amina 1aria

R.G. Amina 2aria.

R.G. Amina 3aria.

Tarea: Dar los productos con las amidas correspondientes para los
siguientes compuestos seguida de la reducción.
Clase del 30-julio-2021 Bioquímica Diagnóstica Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Tarea: Como podría sintetizar la N-ciclopentilanilina a partir de la

anilina. Proponga mecanismo de reacción.

Tarea: Dar los productos con las amidas correspondientes para los
siguientes compuestos seguida de la reducción.
Síntesis de Gabriel.
Las aminas, sobre todo las síntesis de Aminas primarias se pueden
polialquilar y producir varios productos. Siegmund Gabriel propuso
la síntesis de Aminas 1arias a partir de la ftalamida que es una
amina protegida del amoniaco y que no da pie a la polialquilación y
la utilizó con hidróxido de postasio para formar el ion ftalamida por
tener un hidrógeno ácido entre N-H, ya formado este ion va a
actuar como nucleófilo fuerte que desplaza al ion haluro o tosilato
en una SN2 formando la N-alquilftalamida; este se calienta con
hidracina y produce la amina 1aria.

R.G

ion de la ftalamida estabilizada por resonancia

Ejemplo: Dar lo productos que se forman para la siguiente reacción.

Reducción de azidas y nitrilos
Otro tipo de nucleófilos que puedan sintetizar aminas 1arias sin que
haya reacciones subsecuentes o subproductos pueden ser el ion
azida y el ion cianuro.

Formación y reducción de azidas.

El ion azida (-N3) desplaza a los grupos salientes de haluros y
tosilatos de alquilo primarios y secundarios no impedidos y
posteriormente las azidas se reducen fácilmente a Amina 1aria con
LiAlH4 o una hidrogenación catalítica en una reacción vía SN2.
R.G.
Ejercicio: Dar el producto de reacción seguida de la reducción.

Formación y reducción de Nitrilos.

El ion cianuro (-CN) también es un buen nucleófilo que desplaza al
grupo saliente de haluros y tosilatos de alquilo primarios y
secundarios no impedidos vía SN2, después el nitrilo se reduce a
aminas primarias con LiAlH4 o una hidrogenación catalítica.
R.G

Ejercicio: Dar el producto correspondiente seguida de la reducción.

Reducción de nitrocompuestos
Los grupos nitro tanto aromáticos como alifáticos se pueden
reducir a aminas por medio de un metal activo en medio ácido.
También se puede usar LiAlH4.
R.G.

Catalizador: Ni, Pd, Pt

Metal activo: Fe, Zn o Sb
Reordenamiento de Hofmann de Amidas.
Esta reacción es para sintetizar alquilaminas y arilaminas primarias
en presencia de una base fuerte a partir de amidas primarias con
cloro o bromo bimolecular y forman las aminas con un átomo de
carbono menos, este átomo de carbono que se pierde es del grupo
carbonilo de la amida.

Ejemplo:
Ejercicio: Proponer un mecanismo para la reacción general del
reordenamiento de Hofmann.

Tarea: Dar la propuesta de mecanismo para el siguiente compuesto

con la reacción de Hofmann
Reacciones con Aminas
Reacciones de Aminas con cetonas y aldehídos.
Estas son a partir de una amina 1aria o amoniaco con un aldehído o
cetona para formar una imina catalizada por un ácido. Estas iminas
formadas tienen características básicas llamadas base de Schiff.
R.G.

Se deben cuidar las cantidades de ácido para que la amina no se

protone.
Tarea: dar la propuesta de mecanismo para la siguiente reacción.

-Si la amina tiene un hidrógeno o alquilo se formará una imina

-Si la amina tiene un -OH se formará una oxima
-Si la amina tiene un grupo -NHR se formará una hidracina.
R.G. para Oxima

R.G. para hidrazona

Sustitución Electrofílica Aromática de Aminas

Las aminas sufren éste tipo de reacciones (S.E.Ar) siendo las aminas
grupos electrodonadores activando al anillo y dando una
orientación “orto” y “para” frente a un electrófilo.
Ejemplo:
En estas reacciones solo se debe cuidar las condiciones de reacción
cuando se usan ácidos fuertes ya que la amina se podría llegar a
protonar y convertirse en un desactivante y orientar “meta” frente
a un electrófilo.

Ejemplo:

Para llevarse a cabo la S.E.Ar con NH2, la amina se tendía que

proteger.
Alquilación de Aminas por haluros de alquilo
Estas reacciones se llevan a cabo entre halogenuros de alquilo
primarios con aminas para formar halogenuro de alquilamonio vía
SN2. Con halogenuros de alquilo 3 arios. no se forman por
impedimento estérico y con halogenuros de alquilo 2arios se
forman pero con bajo rendimiento.
R.G.

Sin embargo, si sigue reaccionando o hay exceso de la amina, la sal

se desprotona. Para que no ocurra esto, se hace una:
Alquilación “exhaustiva”, esto es, adicionar halogenuro de alquilo
suficiente para alquilar la amina y formar la sal de tetralquilamonio
con una base moderada como NaHCO3 o NaOH diluídos y después
se neutralizan las cantidades grandes de HX.

R.G.

Acilación de Aminas por cloruros de ácido.

Se llevan a cabo con aminas 1arias o 2arias y cloruros de ácido para
formar amidas en una reacción de sustitución nucleofílica en medio
básico usando piridina o NaOH para neutralizar el ácido.
R.G.
Tarea: Dar una propuesta de mecanismo para la siguiente reacción.

Las amidas formadas en estas reacciones ya no experimentan

acilaciones posteriores. Estas amidas son estabilizadas por
resonancia y esto hace que las amidas sean mucho menos básicas
que las aminas y también menos nucleofílicas.
Pero por tener éstas características, las amidas en una S.E.Ar
pueden orientar “o y p” frente a un electrófilo, sobre todo en una
mezcla sulfonítrica (H2SO4 / HNO3) y no protonarse; por lo tanto
ayudan como grupos protectores a la amina, es decir, si una amina
aromática se quisiera nitrar lo primero es acetilarse y formar la
amida, después nitrar al anillo y posteriormente con una hidrólisis
al grupo amido se puede desproteger convirtiéndolo nuevamente
en grupo amino.
R.G.

La hidrólisis puede ser de tipo ácida (H3O+) o básico (NaOH / H2O).

Formación de sulfonamidas.
Los cloruros de sulfonilo son los cloruros de ácido de los ácidos
sulfónicos y son muy electrófilos.
Esta reacción se lleva a cabo con una amina primaria o secundaria a
una molécula de cloruro de sulfonilo mediante una sustitución
nucleofílica formando una amida; a esta amida se le llama
sulfonamida y se lleva a cabo en medio básico.

R.G.

Los fármacos sulfas son una clase de sulfonamidas que se usan

como agentes antibacteriales. Se sintetizan a partir de la acetanilida
(teniendo el grupo amino protegido como una amida) por
clorosulfonación seguido por el tratamiento con amoniaco. La
reacción final es la hidrólisis del grupo protector para formar la
sulfonamida.
Reacción.
Aminas como grupos salientes: Eliminación de
Hofmann.
Esta reacción consiste en convertir un grupo amino en alqueno por
una eliminación E2 con calor; pero las aminas son malos grupos
salientes por lo tanto, se tienen que convertir en una sal de amina y
esto se realiza a través de la metilación exhaustiva mediante la
siguiente reacción:
R-NH2 + 3 CH3-I → R-+N(CH3)3I- + 2 HI
Mal Grupo Saliente Buen grupo saliente
Yoduro de amonio cuaternario
La sal de yoduro de amonio cuaternario se convierte en la sal de
hidróxido por tratamiento con óxido de plata y el producto es fácil
eliminarlo con un E2.
R-N+(CH3)3I- + ½ Ag2O + H2 O → R-N+(CH3)3 -OH + AgI ↓
Hidróxido de amonio cuaternario
Reacción general de la Eliminación de Hofmann (medio básico)
Para la eliminación de Hofmann predomina la formación del
producto menos sustituído por el volumen del grupo saliente (sal
de amina):

Ejemplo:

Ejercicio: Dar todos los productos de reacción para la siguiente

amina y decir cuál sería el producto mayoritario según la
Eliminación de Hofmann.
Clase del 4-agosto-2021 Química Orgánica II Química Grupo: 2202 Semestre: 21-II

Tarea: dar la propuesta de mecanismo para la siguiente reacción.

Tarea: Dar una propuesta de mecanismo para la siguiente reacción.

Oxidación de Aminas
Las aminas se oxidan fácilmente y muchas de ellas durante el
almacenamiento y estar al contacto con el aire.
Las siguientes estructuras parciales muestran algunos de los
enlaces y estados de oxidación de las aminas:

Las aminas primarias se oxidan con facilidad con H2O2 ó KMnO4

dando varios productos. El estado de oxidación es de izquierda a
derecha.
R.G.
Las aminas secundarias se oxidan fácilmente para dar
hidroxilaminas
R.G.

Las aminas terciarias se oxidan a óxidos de amina con peróxido de

hidrógeno o peroxiácido.

Eliminación de Cope
Debido a la carga positiva que tiene el nitrógeno en la molécula del
óxido de amina, se puede experimentar una Eliminación de Cope
intramolecular; es decir, el oxígeno del óxido de amina actúa como
base a través de un estado de transición cíclico por lo que no
necesita una base fuerte para desprotornarse, produciendo
alquenos y predominando el menos sustituido, la eliminación deber
ser “sin”.
R.G.
Ejercicio: Dar los productos que se formen para la siguiente
reacción pasando por el intermediario cíclico.

Reacciones de Aminas con Acido nitroso

La formación del ácido nitroso que es inestable y se genera en la
misma reacción a partir de nitrito de sodio con ácido clorhídrico
diluído y frío.
R.G.
En una disolución ácida, el ácido nitroso puede protonarse y perder
una molécula de agua para formar el ion nitrosonio el cual es
intermediario reactivo en la mayoría de las reacciones de aminas
con ácido nitroso.
R.G.

Reacción con aminas primarias y ácido nitroso para

formar sales de Diazonio.
Estas aminas reaccionan con ácido nitroso mediante el ion
nitrosonio para formar cationes diazo en medio ácido. Esta reacción
se llama de Diazotización (Diazoación) de una amina. Las sales de
diazonio son útiles como intermediario para la síntesis de
colorantes.
R.G.

Propuesta de mecanismo de reacción:

Y la reacción general quedaría de la siguiente forma:
R.G.

Las sales de diazonio son inestables y se descomponen para

producir nitrógeno y alquilo con carbocatión formados y son
buenos grupos salientes.

Reacciones con aminas secundarias para la

formación de N-nitrosoaminas.
R.G.

Las N-nitrosoaminas secundarias generalmente se separan de la

mezcla de reacción como aceite.
Reacciones de sales de arildiazonio (sales de
diazonio).
Estas sales son estables a bajas temperaturas de 0-10°C arriba de
ésta temperatura se descomponen y pueden explotar si se aíslan y
se secan.

El grupo diazo ( ) puede sustituirse por varios grupos

funcionales distintos tales como -H, -OH, -CN y halógenos entre
otros como lo muestra el siguiente esquema:

En todas las reacciones generales anteriores se desprende N2↑

Ejercicio: Dar los productos para las siguientes reacciones y decir a
que reacción pertenecen.
Aldehídos y Cetonas
Estos compuestos se caracterizan por tener un grupo carbonilo
(C=O) y son de gran importancia en la química orgánica, en la
bioquímica y biología. Los compuestos carbonílicos mas sencillos
son las cetonas y aldehídos. Una cetona tiene dos grupos alquilo o
arilo unidos al átomo de carbono del grupo carbonilo. Un aldehído
tiene un grupo alquilo o arilo y un átomo de hidrógeno unido al
átomo de carbono del grupo carbonilo.
Sus estructuras son las siguientes:

Estructura del grupo carbonilo

El átomo de carbono del grupo carbonilo presenta hibridación sp2 y
está unido a otros tres átomos a través de enlaces sigmas
coplanares con ángulos alrededor de 120°C entre ellos.

El enlace doble del grupo carbonilo tiene un momento dipolar

grande debido a que el oxígeno es mas electronegativo que el
carbono y los electrones de enlace no están compartidos de
manera equitativa. Se representa a través de sus formas de
resonancia.
Esa polarización del grupo carbonilo es lo que le da la reactividad a
las cetonas y aldehídos. El átomo de carbono polarizado con carga
positiva actúa como electrófilo (ácido de Lewis) y el oxígeno con
carga negativa actúa como nucleófilo (base de Lewis).
Propiedades Físicas de las cetonas y aldehídos
Sus puntos de ebullición de los aldehídos y cetonas son más altos
con respecto a los hidrocarburos y éteres de masas similares, esto
se debe a su polarización de los grupos carbonilo creando
atracciones dipolo-dipolo.
Los aldehídos y cetonas no tienen enlaces -OH, y -NH por lo tanto
no pueden formar puentes de hidrógeno entre sí; así que sus
puntos de ebullición son menores que la de los alcoholes de masa
molecular similar.
Ejemplo:

Ya que no pueden formar PH pero al tener un oxígeno con pares de

electrones libres, pueden compartirlos aceptando protones de otra
molécula.
Ejemplo:

Por lo tanto son buenos disolventes para las sustancias hidroxílicas

polares como alcoholes.
Son solubles en agua de peso molecular similar.
Nomenclatura de aldehídos y cetonas.
Nombres IUPAC.
Se remplaza la terminación -o en el nombre del alcano con -ona
para las cetonas, las de cadena abierta se numera la cadena más
larga incluyendo el carbono del grupo carbonilo en donde se
encuentre más cercano indicando la posición del grupo carbonilo
con un número y en las cetonas cíclicas, el grupo carbonilo se
contará como número 1.
Ejemplo:
Para los aldehídos se remplaza la terminación -o por -al. Los
aldehídos siempre son terminales por lo que el carbono del
carbonilo siempre será el número 1. Si un aldehído está unido a un
grupo “R” grande (por lo regular anillos) se utiliza el sufijo
carbaldehído.
Ejemplos:
Los aldehídos y cetonas como sustituyentes se nombran : cetonas
(oxo) y aldehído ( formilo).
Ejemplos:
Nomenclatura de nombres comunes.
Los nombres comunes de las cetonas se forman nombrando los dos
grupos alquilo unidos al grupo carbonilo. Las ubicaciones de los
demás sustituyentes se dan utilizando letras griegas iniciando en el
carbono siguiente al grupo carbonilo.

Ejemplo:
Algunas cetonas ya tienes sus nombres comunes que más se
utilizan:
Ejemplos:

Los nombres comunes de los aldehídos que se derivan de los

nombres comunes de los ácidos carboxílicos y los sustituyentes,
igual se colocan con letras griegas.
Ejemplos:

α-metoxiprionaldehído
β-Bromobutiraldehído
Síntesis de las Cetonas y Aldehídos
La síntesis de cetonas y aldehídos es a partir de la oxidación de
alcoholes.
Los alcoholes secundarios se oxidan a cetonas en medio ácido con
los siguientes agentes oxidantes:
[o] = Na2Cr2O7 Dicromato de sodio
NaClO Hipoclorito de sodio
KMnO4 Permanganato de potasio
R.G.

Ejemplo:

Los Alcoholes primarios se oxidan a aldehídos y una sobre

oxidación lo lleva a un ácido carboxílico.
R.G.
Recordando que para poder detener la sobre oxidación se
necesita un oxidante como el Clorocromato de piridonio (PCC).
R.G.

Cetonas y Aldehídos a partir de ozonólisis de

alquenos.
Se hace una ozonólisis seguida por una reducción moderada
rompiendo el alqueno para formar cetonas y aldehídos.
R.G.

Ejemplo:

Dar el producto.
Síntesis de Fenilcetonas y aldehídos
Esta síntesis es a través de la acilación de Friedel-Crafts. (No se
puede usar en sistemas aromáticos fuertemente desactivantes).
S.E.Ar

R.G.

Ejemplo:

Dar el producto