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QUÍMICA ORGÁNICA SESIÓN 5: HIDROCARBUROS AROMATICOS Saberes previos LOGRO Al finalizar la sesión, el estudiante nombra y formula hidrocarburos aromáticos, reconoce sus propiedades y sus reacciones químicas. HIDROCARBUROS AROMATICOS HIDROCARBUROS ALIFÁTICOS AROMÁTICOS ALCANOS ALQUENOS ALQUINOS Componentes de fragancias CHO BENZALDEHIDO almendras CHO OCH3 OH VAINILLINA esencia de vainilla BENCENO (olor agradable) ESTRUCTURA DEL BENCENO 1. 1825, descubierto por Faraday: líquido de p.e. 80ºC 2. 1834, Mitscherlich lo sintetiza y determina su fórmula molecular C6H6 3. 1866 Kekulé propuso una estructura cíclica de ciclohexatrieno: H H H H H H 4 insaturaciones La molécula de benceno consiste en un anillo cerrado de seis átomos de carbono unidos por enlaces químicos que resuenan entre uniones simples y dobles. Cada átomo de carbono está a su vez unido a un átomo de hidrógeno. Diferentes representaciones del benceno ESTRUCTURA DEL BENCENO Regla de Hückel. Comp. aromáticos y antiaromáticos Son compuestos aromáticos los que cumplen los siguientes criterios: 1) Tener una estructura cíclica con conjugación cerrada (continua). 2) La estructura tiene que ser plana, para que el solapamiento de los orbitales p sea efectivo. 3) Cumplir la regla de Hückel, Son compuestos antiaromáticos: Si el número de electrones π en el sistema cíclico es 4n, siendo n un número entero, el compuesto es antiaromático y por lo tanto será poco estable. Ejemplo.: Regla de Hückel (1931) permite predecir cuando un compuesto cíclico, plano, con dobles enlaces alternados es aromático: • Si el nº de electrones p es 4n+2, el sistema es aromático • Si el nº de electrones p es 4n, el sistema es antiaromático menos estable que Regla de Hückel. Compuestos aromáticos, antiaromáticos y no aromáticos antiaromático aromático no aromático [14] anuleno aromático DERIVADOS DEL BENCENO Los derivados del benceno constituyen el grupo más grande compuestos aromáticos. 3.1 Derivados Monosustituidos: Se originan al sustituir un H del benceno por un grupo o átomo. Nomenclatura: Sustituyente…benceno En muchos de los casos de los derivados del benceno , basta con anteponer el nombre del grupo sustituyente a la palabra benceno por ejemplo: NOMENCLATURA • El sistema IUPAC de nomenclatura para los hidrocarburos aromáticos conserva un gran número de nombres comunes Así aunque los compuestos siguientes se podrían nombrar como bencenos sustituidos , los nombres comunes que se muestran son de uso casi universal. DERIVADOS DEL BENCENO Regla 1: En bencenos monosustituidos, se nombre primero el radical y se termina con la palabra benceno RADICALES ¿Cuál será el nombre IUPAC de los siguientes compuestos? DERIVADOS DEL BENCENOActividad 1 DERIVADOS DEL BENCENO 3.2 Derivados Disustituidos: Regla 2: Se origina al sustituir dos H del benceno por dos grupos o átomos, se indica la posición de los radicales mediante los prefijos orto (o-), meta (m-) y para (p-) TODO BENCENO DI SUSTITUIDO TIENE TRES ISÓMEROS CONSTITUCIONALES, Y EXISTEN DOS MÉTODOS ACEPTABLES PARA ESCRIBIR LA ORIENTACIÓN RELATIVA DE LOS SUSTITUYENTES: MEDIANTE EL USO DE NÚMEROS DE POSICIÓN RELATIVA, Y EMPLEANDO LAS DESIGNACIONES ORTO, META Y PARA QUE SE SUELAN ABREVIAR COMO O, M Y P. DERIVADOS DEL BENCENO DERIVADOS DEL BENCENO SI LOS DOS GRUPOS SON DIFERENTES Y NINGUNO DE ELLOS CONFIERE UN GRUPO ESPECIAL A LA MOLÉCULA SE NOMBRAN SUCESIVAMENTE Y SE TERMINA CON LA PALABRA BENCENO. DERIVADOS DEL BENCENO - EJERCICIOS SI UNO DE LOS DOS GRUPOS ES DEL TIPO QUE LE DA A LA MOLÉCULA UN NOMBRE ESPECIAL EL COMPUESTO SE DENOMINA COMO UN DERIVADO DE AQUELLA SUSTANCIA ESPECIAL: DERIVADOS DEL BENCENO DERIVADOS DEL BENCENO Algunos sustitutos comunes cambian el nombre raíz del anillo. La IUPAC acepta estos nombres como “nombres raíz”. Prioridad creciente DERIVADOS DEL BENCENO DERIVADOS DEL BENCENO • Ejercicios. Cuál será el nombre de los siguientes compuestos? a) b) c) 3.3 Derivados Polisustituidos: Regla 3: • Cuando un anillo bencénico presenta tres o más sustituciones se deben tener en cuenta lo siguiente: • Numerar los C para obtener los valores más bajos posibles. • Colocar los sustituyentes en orden alfabético. • Cuando los sustituyentes son parte de raíces conocidas, la molécula se nombra como un derivado de ese benceno monosustituido. El sustituto que forma parte de la raíz común se considera colocado en C1. DERIVADOS DEL BENCENO DERIVADOS DEL BENCENO DERIVADOS DEL BENCENO - EJEMPLOS PROPIEDADES QUÍMICAS DEL BENCENO El benceno, debido a su estructura aromática, posee una energía de resonancia de 36 Kcal/mol, que representa un valor considerable. Como consecuencia de esto, el benceno y sus derivados reaccionan de tal manera de conservar su estructura aromática y por consiguiente su estabilización debida a la resonancia. Sustitución electrofílica aromática (SEA). PROPIEDADES QUÍMICAS PROPIEDADES QUÍMICAS DEL BENCENO Reacción de adición Reacción de sustitución ALQUILACIÓN DE FRIEDEL-CRAFTS. GRACIAS
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