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QUÍMICA ORGÁNICA PARTE 3 Pre – Universitario 2021-2 18 2 Aceite de alcanfor Alcanfor Fresas Limoneno Naranja Malonato de dietilo 3 Grupos Funcionales Halogenuros de Alquilo Los halogenuros de alquilo son moléculas orgánicas que contienen un átomo de halógeno (X) unido a un átomo de carbono con hibridación sp3. Generalmente se utilizan como solventes. Hibridación del carbono, sp3 Fórmula General : R—X X : F, Cl, Br, I 4 Grupos Funcionales Halogenuros de Alquilo Clasificación Los halogenuros de alquilo se clasifican en primarios (1°), secundarios (2°) o terciarios (3°), según el tipo de carbono que se encuentra enlazado al halógeno. Halogenuro de metilo Halogenuro primario (Un grupo R) Halogenuro secundario (Dos grupos R) Halogenuro terciario (Tres grupos R) 5 Grupos Funcionales Halogenuros de Alquilo Nomenclatura IUPAC Para nombrar un halogenuro de alquilo se nombra el halógeno indicando su posición en la cadena principal. Nomenclatura Común Se emplean para halogenuros de alquilo simples, para lo cual se nombra el grupo alquilo seguido del nombre del halógeno con la terminación –uro. CH3 Cl | | CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CH – CH3 1234567 2 – cloro – 5 – metilheptano clorometil 6 Grupos Funcionales Halogenuros de Alquilo Nomenclatura Común Cloruro de metilo Nombrar el siguiente compuesto. Cℓ | CH3 – CH2 – CH – CH – CH2 – CH2 – CH3 | CH2 – CH – CH3 | CH2Br 1 – bromo – 5 – cloro – 2 – metil – 4 – propilheptano 1 2 3 4567 CH3 CH2Cl 7 Problema 1 Indique el nombre IUPAC del compuesto siguiente: A) 3-bromo-2-etil-4-metilheptano. B) 4-bromo-3,5-dimetiloctano. C) 2-etil-3-bromo-4-propilpentano. D) 5-bromo-6-etil-4,6-dimetilheptano. E) 5-bromo-4,6-dimetiloctano. CH3 CH CH CH CH3 C2H5 CH2 Br CH2 CH3 8 Problema 2 En relación al siguiente compuesto: La proposición incorrecta es: A) Es un cicloalcano. B) Su fórmula global es C6H10ClBr. C) Los átomos de carbono presentan orbitales híbridos sp3. D) La molécula solo presenta enlaces simples. E) Su nombre es 3-bromo-1-clorociclohexano. Cl Br 9 Grupos Funcionales Funciones Oxigenadas y Nitrogenadas Función Fórmula general Grupo funcional Nombre del grupo funcional Ácido carboxílico R–COOH –COOH Carboxilo Éster R–COO–R´ –COO– Caboalcoxi Amida R–CONH2 –CONH2 Amida Aldehído R–CHO –CHO Carbonilo Cetona R–CO–R´ –CO– Carbonilo Alcohol R–OH –OH Hidroxilo amina R–NH2 –NH2 Amino Éter R–O–R´ –O– Oxi 10 Función Alcohol Los alcoholes son compuestos orgánicos que poseen el grupo funcional hidroxilo (–OH) unido a un átomo carbono que presenta solo enlaces simples (carbono con hibridación sp3). Es alcohol No es alcohol La fórmula general es R–OH , donde R es un grupo alquilo, puede ser lineal o ramificado. CH3 – CH2 – CH2 | OH – OH 11 Función Alcohol - Clasificación T I P O S D E A L C O H O L E S Según el número de – OH en la cadena: Según el tipo de carbono sobre el cual está el – OH: Monoles: CH3 –CH2 –OH CH3 – CH(CH3) – CH2OH alcohol etílico alcohol isobutílico Polioles: CH2 –CH2 | | OH OH 1,2 - etanodiol CH2 – CH – CH2 | | | OH OH OH 1,2,3 – propanotriol R | H – C – OH | H Alcohol primario R | R’ – C – OH | H Alcohol secundario R | R’ – C – OH | R`` Alcohol terciario 12 Función Alcohol - Nomenclatura Nomenclatura común (C): alcohol + (nombre del sustituyente) + ico Nomenclatura IUPAC (I): (nombre del hidrocarburo) + ol Ejemplos: A partir de tres carbonos, los alcoholes se nombran según IUPAC numerando su cadena carbonada por el extremo más cercano al OH. CH3 – OH I: metanol C: alcohol metílico CH3 –CH2 –OH I: etanol C: alcohol etílico 13 Función Alcohol - Nomenclatura Ejemplos CH3 – CH – CH2 – CH – CH3 | | OH OH CH3 | CH3 – CH – CH2 – CH – CH3 | OH 4 – metil – 2 – pentanol 2, 4 – Pentanodiol 1 2 3 4 512345 CH3 | CH3 – CH – CH – CH – CH2 – CH3 | | CH3 OH 2,4 – dimetil – 3 – hexanol 1 2 3 4 5 6 14 Función Alcohol - Aplicaciones En los lugares donde la temperatura llega a varios grados bajo cero se debe agregar etilenglicol al radiador de los automóviles para evitar la congelación del agua. La glicerina es un alcohol dulce y viscoso, usado para fabricar jabones, supositorios, nitroglicerina, etc. 15 Función Éter Son compuestos orgánicos que presentan el grupo funcional oxi(–O–), están formados por dos grupos unidos mediante enlaces sencillos a un átomo de oxígeno. La fórmula general de los éteres es R – O – R´, donde R es un grupo alquilo o grupo arilo. Si R = R´, Entonces el éter es simétrico Si R ≠ R´, Entonces el éter es asimétrico 16 Función Éter - Nomenclatura N. Común (C) : (nombre de los sustituyentes) + éter Orden alfabético N. IUPAC (I) : Se continúan los pasos de nomenclatura de los hidrocarburos considerando como grupos sustituyentes o ramas a los siguientes: CH3–O– metoxi CH3–CH2–O– etoxi CH3–CH3–CH2–O– propoxi CH3–CH(CH3)–O– isopropoxi 17 Función Éter - Nomenclatura Ejemplos CH3 – O – CH3 I : metoximetano C: dimetil éter CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3 I : etoxietano C: dietil eter C2H5 – O – CH – CH2 – CH3 | CH3 2 – etoxibutano 1 2 3 4 1 – bromo – 2 – metil – 4 – metoxipentano Br ǀ CH2 – CH(CH3) – CH2 – CH – CH3 ǀ OCH3 1 2 3 4 5 18 Función Éter - Aplicaciones Dietiléter (C2H5OC2H5) Es un excelente disolvente para compuestos orgánicos. En ciertas ocasiones se emplea en medicina como anestésico porque produce insensibilidad al dolor. Tert - butilmetiléter (MTBE) Se utilizaba como aditivo antidetonante de las gasolinas, este compuesto no es tóxico, disminuye aproximadamente en un 20% la emisión de monóxido (CO) de carbono al aire, por ello el MTBE fue usado para mejorar la calidad de la gasolina. 19 Función Aldehído Los aldehídos se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza. Los aldehídos son compuestos que se caracterizan por tener al grupo carbonilo (–CO–) en la posición terminal de su estructura unido a un átomo de hidrógeno. Estructura R: grupo alquilo o arilo 20 Función Aldehído - Nomenclatura N. Común (C) : (raíz común) + aldehído N. IUPAC (I) : (nombre del hidrocarburo) + al Aldehído Nomenclatura común Nomenclatura IUPAC HCHO formaldehído Metanal CH3–CHO acetaldehído Etanal CH3–CH2–CHO propionaldehído Propanal CH3–CH2–CH2–CHO butirealdehído Butanal CH3–CH2–CH2–CH2–CHO valeraldehído Pentanal Número de carbonos 1 2 3 4 5 Raíz Fomr– Acet– Propion– butir– valer– 21 Función Aldehído - Nomenclatura En los aldehídos de cadena ramificada o insaturada, sus cadenas son numeradas por el extremo más cercano al grupo funcional (–CHO). CH3 – CH2– CH – CH – CHO | | CH3 CH2 | CH3 2 – etil – 3 – metilpentanal 12345 CH3 CH3 | | CH3 – CH– CH – CH2 – CH2 – CH – CHO | CH2 – CH3 123457 6 5 – etil – 2,6 – dimetilheptanal 22 Función Aldehído - Nomenclatura H3C – CH – CH3 | CH3 – CH2 – C – CH2 – CH – CH3 | | CH2 CH3 | CHO 3 – etil – 3 – isopropil – 5 – metilhexanal 1 2 3 4 5 6 CH3 CH3 O CH3 1 2 3 4 5 2 – etil – 3 – metilpentanal 23 Función Aldehído - Aplicaciones Los aldehídos de bajo número de carbonos presentan generalmente olores desagradables, razón por lo cual algunos compuestos grasos expuestos al aire despiden mal olor. Algunos aldehídos a partir del C6 presentan olores agradables y se utilizan en perfumería y como saborizantes en alimentos. Ejemplos: Benzaldehído (almendra) Cinamaldehído (canela) vanilina 24 Función Cetona Son compuestos orgánicos que poseen el grupo funcional carbonilo (–CO–) Si los grupos (–R) son iguales, la cetona es simétrica, y si son diferentes es asimétrica. Estructura R: grupo alquilo o arilo N. Común (C): (nombre de los sustituyentes en orden alfabético) + cetona N. IUPAC (I) : (nombre del hidrocarburo) + ona 25 Función Cetona - Nomenclatura • Ejemplos CH3 – CH2 – CO – CH3 C: etilmetilcetona CH3 – CH2 – CO – CH2 – CH3 C: dietilcetona I: 3 – pentanona I: 2 – butanona CH3 – CO – CH2 – CH2 – CH3 C: metilpropilcetona I: 2 – pentanona 1 2 3 4 5 La acetona (CH3COCH3) es usada como disolvente de grasas, resinas y esmalte de uñas 26 Función Cetona - Nomenclatura En ramificados, se enumera la cadena. El carbono del grupo funcional debe poseer la menor posición. CH3 – CH – CH2 – CO – CH2 – CH3 | CH3 5 – metil – 3 – hexanona 123456 CH3 | CH3 – C – CO – CH – CH3 | | CH3 CH3 2, 2, 4 – trimetil – 3 – pentanona 1 2 3 4 5 27 Función Cetona - Nomenclatura CH3 CH3 OCH3 CH3 1 2 34 5 6 7 3 – etil – 4 – metil – 2 – heptanona 1 2 3 4 5 6 – bromo – 5 – metil – 3 – heptanona O CH3 CH3 CH3 Br 6 7 28 Función Ácidos Carboxílicos Son compuestos orgánicos que poseen el grupo funcional carboxilo (–COOH) y en forma natural se encuentran presentes en las plantas (hortiga), frutas (limón, manzana) entre otros. Estructura R: grupo alquilo o arilo N. Común (C) : Ácido (raíz común) + ico N. IUPAC (I) : Ácido (nombre del hidrocarburo) + oico 29 Función Ácidos Carboxílicos – Nomenclatura Cuando el ácido tiene sustituyentes, se enumera la cadena de mayor cantidad de carbonos, siendo el carbono número 1 el que forma parte del grupo carboxilo. Los ácidos carboxílicos son prioritarios frente a otros grupos, que pasan a nombrarse como sustituyentes. Estructura Nomenclatura común Nomenclatura IUPAC H–COOH Ácido fórmico Ácido metanoico CH3–COOH Ácido acético Ácido etanoico CH3–CH2–COOH Ácido propiónico Ácido propanoico CH3–CH2–CH2–COOH Ácido butírico Ácido butanoico CH3–CH2–CH2–CH2–COOH Ácido valérico Ácido pentanoico 30 Función Ácidos Carboxílicos – Nomenclatura CH3 | CH3 – C – CH2 – CH2 – COOH | CH3 CH3 | CH3 – CH2 – CH – COOH 5 Ácido 4, 4 – dimetilpentanoico 1234 CH3 CH3 | | CH3 – CH – CH2 – CH – CH – COOH | CH2 – CH3 5 12346 Ácido 3 – etil – 2, 5 – dimetilhexanoico 1234 Ácido 2 – metilbutanoico 31 Función Ácidos Carboxílicos – Nomenclatura CH3 CH3 OOH CH3 CH3 5 1 2 3 4 6 7 8 Ácido 2,6 – dietil – 5 – metiloctanoico 32 Función Ácidos Carboxílicos – Nomenclatura Los cuatro primeros ácidos carboxílicos son miscibles con al agua; el ácido de cinco átomos de carbono es parcialmente soluble y el resto son insolubles. El ácido butanoico se produce cuando la mantequilla se descompone o rancea dándole un olor típico. El ácido fórmico se encuentra en una especie de hormigas, de abejas y en las ortigas 33 Función Éster Son compuestos orgánicos que poseen el grupo funcional carboalcoxi (–COOR). Se caracterizan por tener olores agradables (ésteres de baja masa molar). Estructura R: grupo alquilo o arilo Obtención: El proceso de obtención es llamado esterificación. Ácido carboxílico alcohol èster agua o fenol 34 Función Éster Nomenclatura N. Común (C) : (raíz común) + ato(nombre sustituyente) + ilo N. IUPAC (I) : (nombre del hidrocarburo) + oato (nombre sustituyente) + ilo Ácido etanoico (Ácido acético) metanol alcohol metílico + CH3 – OH etanoato de metilo (N. Iupac) acetato de metilo (N. Común) CH3 –COO – H CH3 – COO – CH3 + H2O 35 Función Éster - Nomenclatura Ejemplos: En ramificados e insaturados se enumera para indicar la posición del carbono insaturado o rama. Estructura Nomenclatura común Nomenclatura IUPAC HCOOC2H5 Formiato de etilo Metanoato de etilo CH3COOC4H9 Acetato de butilo Etanoato de butilo CH3CH2COOC2H5 Propionato de etilo Propanoato de etilo CH3CH2CH2COOC2H5 Butirato de etilo Butanoato de etilo CH3CH2CH2CH2COOC5H1 1 Valerato de pentilo Pentanoato de pentilo 36 Función Éster - Nomenclatura CH3 – CH – CH – COO – C2H5 | | CH3 CH2 – CH3 2 – etil – 3 – metilbutanoato de etilo 1234 CH3 | CH3 – CH – COO – CH2CH3 2 – metilpropanoato de etilo 123 CH3 CH3 | | CH3 – CH – CH – COO – CH – CH3 | CH3 2, 3 – dimetilbutanoato de isopropilo 1234 37 Función Éster - Nomenclatura O O CH3 CH3 CH31 2 34 2 – metilbutanoato de etilo 38 Función Éster - Nomenclatura Los ésteres son compuestos muy comunes en la naturaleza. El olor a plátano y el olor a manzana se debe a los ésteres. Los ésteres son empleados en la elaboración de ambientadores, caramelos, gelatina, condimentos, etc. 39 Ácidos Grasos Los ácidos grasos naturales contienen 12 a 20 átomos de carbono, con un grupo carboxilo (COOH) en un extremo. Los ésteres de glicerol se forman a partir de ácidos carboxílicos alifáticos de cadena larga (C12 a C20), denominados “ácidos grasos” y del glicerol o glicerina (propano – 1, 2, 3 – triol). Los aceites y grasas son comúnmente triglicéridos. ejemplo Ácido esteárico glicerol triestearato de glicerilo (Ácido octadecanoico) (Trioctadecanoato de glicerilo) 40 Ácidos Grasos Cualquier grasa o aceite que se combine con una base inorgánica, como el NaOH genera la reacción de SAPONIFICACIÓN, cuyo producto principal es el respectivo jabón y la glicerina o glicerol. Ejemplo Tripalmitato de glicerilo Palmitato de sodio 41 Ácidos Grasos ALGUNOS ÁCIDOS GRASOS COMUNES 42 Problema 3 Respecto a los alcoholes y éteres señale las proposiciones verdaderas (V) y falsas (F) I. El alcohol tiene mayor temperatura de ebullición que el éter debido a que el primero tiene puentes de hidrógeno. II. Los alcoholes de alta masa molecular son sólidos y tienden a ser menos solubles en agua. III. El nombre del compuesto CH3CH2OCH2CH3 es el dietileter. A) VVV B) VVF C) FVV D) FVF E) FFF 43 Problema 4 Indique si las proposiciones son verdaderas (V) o falsas (F) según correspondan: I. El propanal y la propanona son isómeros de función. II. Algunas cetonas como la butanona, llamada también metiletilcetona (MEK) son usadas como solventes en pinturas. III. Muchos aldehídos aparecen formando parte de olores y sabores naturales. A) FFF B) VFF C) VVF D) VVV E) VFV 44 Problema 5 Señale la secuencia correcta, después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F). I. Los ácidos carboxílicos contienen el grupo funcional carbonilo. II. La estructura siguiente corresponde a un ácido carboxílico. III. Se trata del ácido benzoico: A) FVV B) FFV C) VFF D) VVF E) VFV 45 Problema 6 Indique que compuesto no tiene el nombre correcto. A) : ácido etanoico B) : ácido oxálico C) : acetato de etilo. D) : ácido butanoico E) : ácido benzoico 3CH COOH −COOH COOH 3 2 3CH CH COOCH 3 2 2CH CH CH COOH 46 Función Amina – Clasificación Las aminas cuyo grupo funcional es –NH2, llamado grupo amino, son compuestos que poseen uno o más grupos alquilo o arilo unidos a un átomo de nitrógeno. Amina Fórmula general Ejemplo Primaria Secundaria Terciaria 47 Función Amina - Nomenclatura Nomenclatura Común (C) : Se nombra a los grupos alquilo en orden alfabético seguido del sufijo –amina. Nomenclatura IUPAC (I) : La terminación –o de un alcano se sustituye por –amina indicando la posición (el más bajo) del grupo funcional. En las aminas secundarias y terciarias es necesario utilizar los localizadores N y N, N respectivamente para indicar grupos alquilo directamente unidos al nitrógeno. Amina Nomenclatura común Nomenclatura IUPAC CH3–NH2 metilamina metanamina CH3–CH2–NH–CH3 etilmetilamina N-metiletanamina CH3–CH2–CH2–N–CH3 | CH3 dimetilpropilamina N,N-dimetil-1-propanamina 48 Función Amina - Nomenclatura Ejemplos: CH3 N CH3 CH3 3 1 2 N, N –dimetilpropanamina CH3 NH2 CH3 2 – butanamina 3 1 2 4 CH3 NH CH3CH3 N, 2 – dimetil – 1 – propanamina3 1 2 49 Función Amina - Nomenclatura CH3 – CH2 – CH2 – CH – NH – CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 | CH2 – CH3 N – pentil – 3 – hexanamina 3 12 46 5 CH3 – CH – N(CH3) – CH2 – CH3 | CH2 – CH2 – CH3 N – etil – N – metil – 2 – pentanamina 3 1 2 4 5 50 Función Amina - Nomenclatura En la industria alimentaria se utiliza nitrito de sodio como conservante de carnes. Este compuesto se transforma en el organismo dando nitrosoaminas que inducen cáncer al estomago. En la descomposición de las proteínas del pescado y de la carne de res se produce la cadaverina y putrescina que le dan olor desagradable a estos productos naturales. 51 Función Amida - Clasificación Las amidas cuyo grupo funcional es –CONH2, llamado grupo carboamino, son compuestos derivados de los ácidos carboxílicos, en los cuales el grupo hidroxilo (–OH) de un ácido carboxílico es sustituido por un grupo amino (–NH2). Donde los sustituyentes R, R´ y R´´ pueden ser iguales o diferentes. Amida Fórmula general Ejemplo Primaria Secundaria Terciaria 52 Función Amina - Nomenclatura Nomenclatura Común (C) : Se elimina la palabra ácido, luego se cambia la terminación –ico por –amida. Nomenclatura IUPAC (I) : Se elimina la palabra ácido, luego la terminación –oico se sustituye por –amida. Cuando el nitrógeno está unido a grupos alquilo, se utiliza el localizador N. Amida Nomenclatura común Nomenclatura IUPAC CH3–CONH2 acetamida metanamida CH3–CH2–CONH–CH3 N-metilpropionamida N-metilpropanamida CH3–CH2–CH2–CON–CH3 | CH3 N,N-dimetilbutiramida N,N-dimetilbutanamida 53 Función Amida - Nomenclatura CH3 – CH2 – CH – CONH2 | CH3 2 – metilbutanamida 1234 CH3 – CH2 – CO – N – CH2 – CH3 | CH2 | CH3 N,N – dietilpropanamida 123 CH3 – CH2 – CO – N – CH3 | CH2 | CH3 N – etil – N – metilpropanamida 123 54 Función Amida - Nomenclatura CH3 – CH – CH2 – CH – CH2 – CO – NH – CH2CH3 | | CH3 CH2 – CH3 123456 N, 3 – dietil – 5 – metilhexanamida CH3 | CH3 – CH2 – CH – CH2 – CH2 – CO – N – CH2CH3 | CH3 N – etil – N, 4 – dimetilhexanamida 123456 55 Función Amida - Nomenclatura La úrea es una de las amidas más importantes ya que tiene muchas aplicaciones prácticas, citemos las más importantes: Es un abono natural muy eficiente que proporciona gran cantidad de nitrógeno a las plantas. Como materia prima para fabricar un tipo de plástico llamado bakelita, muy usado en parabrisas, en computadoras, en utensilios, etc. 56 Problema 7 Indique la secuencia correcta, después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F). I. Las aminas son consideradas bases orgánicas. II. Se tratan de aminas: ; I. Las aminas que contienen un hidrógeno unido al nitrógeno puede sufrir reacciones de condensación con ácidos carboxílicos para formar amidas. A) VVV B) VVF C) VFV D) FFV E) FFF 3 2 2CH CH NH- - 57 Problema 8 Indique la alternativa correcta, después de determinar si la proposición es verdadera (V) o falsa (F). I. Existen tres tipos de aminas denominadas primarias, secundarias y terciarias. II. Las amidas podemos considerarlas como derivados funcionales de los ácidos carboxílicos que obtenemos al sustituir el grupo – OH del ácido por el grupo –NH2. III. Se trata de la fenilamina (anilina): A) VVV B) VVF C) FVV D) FFV E) VFV 58 Problema 9 Indique el nombre que le corresponde A) o-metilanilina. B) m-metilanilina. C) p-metilanilina. D) Trimetilamina. E) Fenilmetilamina. 59 Isomería Son compuestos con misma fórmula global pero con diferente estructura, como son compuestos diferentes presentan propiedades físicas y químicas diferentes. Clasificación de cadena de posición de función Isómeros estructurales Geométrica Estereoisómeros 60 Isomería Estructural Isómeros de cadena La isomería de cadena en alcanos comienza a partir de 4 carbonos (butano). Ejemplo. El pentano (C5H12) tiene tres isómeros n-pentano isopentano neopentano CH3 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH – CH2 – CH3 | CH3 CH3 | CH3 – CH – CH3 | CH3 61 Isomería Estructural Isómeros de posición Difieren en la posición de los sustituyentes o grupos funcionales Los alquenos con 4 o más átomos de carbono presentan isomería de posición. Los halogenuros de alquilo con 3 o más átomos de carbono presentan isomería de posición. CH2 = CH – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH2 – CH = CH – CH3 1–penteno 2–penteno CH3 – CH2 – CH – CH3 | Cl 2–clorobutano CH2 – CH2 – CH2 – CH3 | Cl 1–clorobutano 62 Isomería Estructural Isómeros de posición Isomería de posición en los alcoholes La cetonas con 5 o más átomos de carbono presentan isomería de posición CH2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH3 | OH 1–pentanol 2–pentanol CH3 – CH – CH2 – CH2 – CH3 | OH O || CH3 – C – CH2 – CH2 – CH3 3–pentanona2–pentanona O || CH3 – CH2 – C – CH2 – CH3 63 Isomería Estructural Isómeros de función Compuestos que tienen la misma fórmula molecular, pero tienen grupos funcionales diferentes. Este tipo de isómeros se presenta entre alcoholes y éteres, aldehídos y cetonas, ácidos carboxílicos y ésteres, alquenos con cicloalcanos, cicloalquenos con alquinos, etc., todos ellos de igual numero de carbonos. Ejemplos. CH3 – CH2 – OH CH3 – O – CH3 Alcohol éter CH3 – CO – CH3 Cetona Aldehído CH3 – CH2 – CHO C2H6O C3H6O 64 Isomería Geométrica Es el tipo de isomería que se debe a la presencia de grupos iguales (que se comparan) en planos diferentes. Es característico de compuestos que tienen doble enlace (alquenos), pero también es observable en estructuras cíclicas. Ejemplos. Trans – 2 – buteno Tebullición = 1 oC Cis – 2 – buteno Tebullición = 4 oC 65 Isomería Geométrica No todos los alquenos y sus derivados tienen isomería geométrica, pues para que ello exista, cada átomo de carbono insaturado (C=C) debe sostener necesariamente sustituyentes diferentes. Así por ejemplo: Los siguientes compuestos no tienen isomería geométrica. 66 Problema 10 Indique que compuestos presenta isomería geométrica: I. II. III. A) solo I B) solo II C) solo III D) II y III E) I, II y III =3 3CH CH CHCH 67 Problema 11 ¿Qué pares de compuestos presentan isomería cis-trans? A) ; B) ; C) ; D) ; E) ; CHCH3 CH3 CH CH3 CH3 CHCH3 CH3 CH CH3 CH3 CH2CH3 OCH3 CHO H CH3 CH 3 CH OH CH3 CH 3 CHCH3 OH CH3 68 Carbohidratos Son aldehídos o cetonas polihidroxiladas. A estos compuestos se les conoce también como glúcidos o azucares, son muy abundantes en la naturaleza y forman parte de los tejidos animales y vegetales. Las plantas y algas verdes los sintetizan a partir del CO2 atmosférico y agua (captada por la raíz) a través de la fotosíntesis (ciclo de Calvin), convirtiéndolos en productos de reserva (almidón) y de sostén (celulosa). 6 CO2(g) + 6 H2O(l) C6H12O6(ac) + 6 O2(g) clorofila luz https://youtu.be/oz9zeP9tVTk 69 Carbohidratos - Clasificación Polisacáridos: Oligosacáridos :Disacáridos (C12H22O11): Según el número de Monómeros: Glucosa (dextrosa), Fructuosa (levulosa), Galactosa. Tetrosas: Según el tipo de grupo carbonilo: Según el número de átomos de carbono: Triosas: CH2 – CH – CHO | | OH OH CH2 – CH – CH – CHO | | | OH OH OH Monosacáridos (C6H12O6): Sacarosa (glucosa + fructuosa), Lactosa (glucosa + galactosa) , Maltosa (glucosa + glucosa) Aldosas. Presentan el grupo –CHO: glucosa, galactosa, manosa, ribosa.. Cetosas. Presentan el grupo –CO– : fructuosa (levulosa), ribulosa. C L A S I F I C A C I Ó N Almidon, celulosa 70 Carbohidratos - Monosacáridos 71 Carbohidratos - Disacáridos 72 Carbohidratos - Polisacáridos Los polisacáridos contienen desde 10 a muchos miles de unidades de monosacárido mediante enlaces glucosídicos. Los polisacáridos más comunes son el almidón y la celulosa. El almidón es el principal componente de la harina, papas, arroz, frijoles, maíz y chícharos.Es una mezcla de dos diferentes polisacáridos: amilosa (aproximadamente 20%) y amilopectina (aproximadamente 80%). La amilosa está compuesta de cadenas no ramificadas de unidades D- glucosa unidas por enlaces glucosídicos α-1,4´. La celulosa es el material estructural de las plantas superiores. El algodón, por ejemplo, está compuesto de aproximadamente 90% de celulosa, y la lana es aproximadamente 50% celulosa. 73 Carbohidratos - Polisacáridos Como la amilosa, la celulosa se compone de cadenas no ramificadas de unidades D-glucosa. Sin embargo, a diferencia de la amilosa, las unidades glucosa en la celulosa se unen mediante enlaces glucosídicos β-1,4´ lugar de enlaces glucosídicos α-1,4´. 74 Carbohidratos - Aplicaciones La fabricación del papel. Utilizando desechos vegetales que dejan otras industrias. ejemplo: el bagazo de caña de azúcar o la forestación de especies arbóreas especiales. 75 Problema 12 Con respecto a los carbohidratos responde verdadero (V) o falso (F) a las siguientes proposiciones según corresponda: I. La fórmula general de la mayoría de carbohidratos es Cx(H2O)y. II. Los carbohidratos no son “hidratos” de carbono, sino polihidroxialdehídos o polihidroxicetonas. III. Si bien los carbohidratos pueden existir como cadenas carbonadas abiertas, es más común encontrarlas como compuestos cíclicos de 5 ó 6 carbonos en el ciclo. A) VVV B) VFV C) FVV D) FVF E) FFF 76 Problema 13 ¿Cuáles de los siguientes carbohidratos son polisacáridos? I. Glucosa II. Lactosa III. Almidón A) solo I B) solo II C) solo III D) I y III E) II y III 77 Referencias Bibliográficas • BROWN, Theodore y LeMay, Eugene. (2014) Química: La Ciencia Central. México, D.F. : Pearson Educación– Recurso en línea. • CHANG, Raymond. Fundamentos de química 1a ed. México, D.F. : McGraw-Hill Interamericana, 2011 – Recurso en línea. • CHANG, Raymond; GOLDSBY, Kenneth A. Química / 7a ed. en español México, D.F. : McGraw-Hill-Interamericana, 2013. – Recurso en línea. • PETRUCCI, Ralph H. HERRING, F. Geoffrey. Química general: Principios y aplicaciones modernas 10a ed. Madrid : Pearson Educación, 2011 – Recurso en línea. • WHITTEN, Kennet; GAILEY, Kennet. (2015). Química General. México, D.F: Mc Graw Hill. – Recurso en línea.
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