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TEMA 16 
TRANSFORMACIONES GENERALES DE LOS COMPUESTOS 
ORGANICOS III: HALUROS ORGANICOS
1.-Características generales de los halógenos
2.-Tipo de enlace de los compuestos halogenados: halogenuros de 
alquilo
3.-Propiedades físicas
4.-Propiedades químicas
2.1.-Sustitución nucleofílica
2.2.-Eliminación
5.-Aplicaciones de los hidrocarburos y sus derivados:
5.1.-Compuestos halogenados de importancia 
industrial 
5.2.-Compuestos halogenados de importancia biológica
*Tiroxina
HALOGENOS 
Halógeno: etimológicamente proviene del griego hals, 'sal' y genes, 'origen' (que 
origina sal)
CARACTERISTICAS GENERALES
•Los halógenos son los elementos del grupo 17 del Sistema Periódico: F, Cl, Br, I y At
•Todos los miembros del grupo tienen una valencia de -1 forman halogenuros
(o haluros) 
•Los cuatro primeros elementos del grupo (F, Cl, Br y I) reaccionan con facilidad con 
los hidrocarburos halogenuros de alquilo (haloalcanos)
•Las formas moleculares de los halógenos son diatómicas y son elementos volátiles
PROPIEDADES FISICAS DE LOS HALOGENOS
• Los puntos de fusión y ebullición aumentan al descender en el grupo
F Cl Br I
• P.Eb. -188 -34 60 85
• P.F. -219 -101 -7 114
• Las energías de ionización de los halógenos presentan valores muy altos que 
van disminuyendo al aumentar el número atómico 
Halógeno Molécula Estructura Modelo
d(X−X) / 
pm
(fase 
gaseosa)
d(X−X) / 
pm
(fase 
sólida)
Flúor F2 143 149
Cloro Cl2 199 198
Bromo Br2 228 227
Yodo I2 266 272
COMPUESTOS HALOGENADOS : HALOGENUROS DE ALQUILO
*Compuestos orgánicos que presentan algún enlace covalente con un halógeno
-C-X X= F, Cl, Br o I
Derivados de los alcanos a los que se les han sustituidos algunos átomos de 
hidrógeno por un halógeno.
Ejemplo: CH3-CH2-CH2-Cl (1-Cloropropano)
• En el enlace participa un orbital híbrido sp3 del C con un orbital P del 
halógeno
• El tamaño del orbital p aumenta desde el flúor hasta el yodo
disminuye la capacidad de solapamiento con los orbitales del carbono
CARACTERISTICAS DEL ENLACE
•La fuerza del enlace C-X decrece a lo largo de la serie decrece la 
energía de disociación y aumenta la longitud del enlace
•La estabilidad de este enlace es mayor cuando los orbitales son de la misma 
capa
Los compuestos fluorados son los mas estables
•El enlace (C-X) muestra una gran polaridad debido a la electronegatividad del 
halógeno
C-F 105 2sp3-2p
C-Cl 78 2sp3-3p
C-Br 66 2sp3-4p
C-I 57 2sp3-5p
Energías de enlace (kcal/mol) de los 
haluros de metilo Longitud de enlace(A)
1.39
1.78
1.93
2.14
PROPIEDADES FISICAS DE LOS COMPUESTOS HALOGENADOS
•Los puntos de ebullición aumentan en cada columna (F I)
• P. de ebullición superiores a los de los alcanos de Pm análogo
• La ramificación de la cadena disminuye el P. de ebullición
CH3-CH2-CH2-CH2-Cl P.eb.= 78.5ºC
CH3-CH2-CH-CH3 P.eb.= 68.3ºC
CH3-C-Cl P.eb.=50.7ºC
•Los puntos de fusión de los compuestos halogenados alifáticos son muy bajos
CH3-Cl P.f.= -142ºC CH3-I P.f.= -67ºC
•Son insolubles en agua
•Densidad 
• Derivados fluorados y clorados menos densos que el agua
• Derivados bromados y yodados mas densos que el agua
• La polihalogenación aumenta la densidad:
CH2Cl2, CHCl3 y CHCl4 son mas densos que el agua
Cl
CH3
CH3
PROPIEDADES QUIMICAS DE LOS COMPUESTOS HALOGENADOS 
*Los haloalcanos dan lugar a una gran variedad de reacciones tanto a escala 
industrial como de laboratorio:
•REDUCCION A ALCANOS (síntesis de Wurtz utilizando Na y Zn)
•FORMACION DE COMPUESTOS ORGANOMETALICOS
•FORMACION DE ENLACES C-C 
Unión de cadenas alifáticas, unión de anillos aromáticos, síntesis de 
Wurtz-Fitting con Na, reacción de Ullman con Cu
•SUSTITUCION NUCLEOFILICA
•ELIMINACION
APLICACIONES INDUSTRIALES
PVC, teflón, insecticidas, disolventes….
HALOALCANOS
Intermediarios en síntesis 
industriales
REACCIONES DE SUSTITUCION NUCLEOFILA Y DE ELIMINACION
SUSTITUCION NUCLEOFILICA 
Los enlaces C-X (halógeno) son polares. La presencia de carbonos con una densidad 
de carga positiva facilita el ataque de los reactivos nucleofílicos sustitución del 
elemento halógeno por un reactivo de tipo nucleofílico.
Reacción de un haluro de alquilo con bases de Lewis (Nu) con desplazamiento del 
halógeno.
R-X + B- R-B + X-
Ejemplo: R-Cl + 0H- R-0H + Cl-
•Como nucleófilo también se puede emplear una especie nucleófila con un par de 
electrones no compartido
•La reactividad de los haluros está de acuerdo con las energías de enlace C-X
R-F < R-Cl < R-Br < R-I
•Estas reacciones se pueden llevar a cabo tanto en disolventes próticos: etanol, 
metanol y ácido acético, como en disolventes no próticos polares: acetona, 
dimetilformamida (DMF) y dimetilsulfóxido (DMSO)
Nuc:- + -C-x: Nuc -C- + :X:-´´
´´
´´
´´
Nuc: 
simboliza al 
nucleòfilo
del proceso
X: 
representa 
al grupo 
saliente del 
halogenuro
de alquilo
SUSTITUCION NUCLEOFILICA
•El ión hidróxido es un nucleófilo fuerte (donante de un par de electrones). 
El átomo de oxígeno tiene pares de electrones no compartidos y una carga 
negativa.
•El yodometano es el sustrato. El átomo de carbono del yodometano es 
electrofílico, ya que va unido a un átomo de yodo electronegativo.
•El ión hidróxido ataca a la molécula de yodometano desplazando al ión 
yoduro y formando un enlace carbono-oxígeno.
REACCION DE SUSTITUCION NUCLEOFILA
NUCLEOFILIA Y ELECTROFILIA 
*Acidos de Lewis son electrófilos y bases de Lewis son nucleófilos
Acidez: afinidad por el grupo OH-
Electrofilia: afinidad por un carbanión con un par de electrones no 
Compartido
Basicidad: afinidad para unir H+
Nucleofilia: afinidad por un carbocatión o un grupo con un orbital vacio
*No hay una equivalencia estricta entre:
Acidez = Electrofilia Basicidad = Nucleofilia
Ejemplo: una base fuerte puede ser peor nucleófilo que una débil
OH- base muy fuerte HS- base débil (nucleófilo muy fuerte)
BASICIDAD: fenómeno de equilibrio que mide la reactividad de una especie frente al 
protón
NUCLEOFILIA: determina la velocidad de reacción de una especie química con un 
sustrato carbonado
BASICIDAD Y NUCLEOFILIA
base ácido
REACCIONES DE SUSTITUCION NUCLEOFILA
GENERALIZACIONES SOBRE EL CARACTER NUCLEOFILICO
•Los iones negativos son más nucleófilos o mejor dadores de electrones que 
las correspondientes moléculas neutras.
HO- > HOH
•Al bajar a lo largo de una columna del sistema periódico disminuye la 
basicidad, pero aumenta la nucleofilia. 
I- > Br- > Cl- > F-
•La nucleofilia disminuye de izquierda a derecha dentro de la tabla periódica. 
Si nos situamos en una misma fila, los elementos más electronegativos 
tienden a ser menos nucleófilos.
HO->F- NH3>H2O
EFECTO DE LA POLARIZABILIDAD DEL NUCLEÓFILO
Al aumentar el número atómico, los átomos son mas grandes y los electrones de valencia están más lejos del 
núcleo y son más fácilmente polarizables. 
• Aumenta la capacidad del nucleófilo para formar un enlace a una distancia más grande. 
• Aumenta la velocidad de reacción.
Comparación de los iones 
fluoruro y yoduro como 
nucleófilos en las reacciones de 
sustitución nucleofílica.
ESPECIE QUIMICA NOMBRE NUCLEOFILIA RELATIVA
EXCELENTES NUCLEOFILOS
CN- Anión cianuro 126.000
HS- Anión tiolato 126.000
I - Anión yoduro 80.000
BUENOS NUCLEOFILOS
HO- Anión hidróxido 16.000
Br- Anión bromuro 10.000
N3- Anión azida 8.000
NUCLEOFILOS MODERADOS
Cl- Anión cloruro 1.000
CH3COO - Anión acetato 630
F- Anión fluoruro 80
CH3OH Alcohol metílico 1
H2O Agua 1 
TABLA DE NUCLEOFILOS COMUNES ORDENADOS 
POR SU CARÁCTER NUCLEOFILICO
Cl CH3
CH3-Cl + CH3CH2Mg-Cl CH3-CH2-CH3 + MgCl2
CH3
+ CH3-Li
CH3
+ LiCl
AlcanosCH3-CH2-Cl + Na C C-CH3 CH3-CH2-C C-CH
CH3
Alquinos
CH3
d+d-
CH3-CH2-CH-Br + NaOH CH3-CH2-CH-OH
Éteres
Mercaptanos
CH3
Alcoholes
CH3
CH3-CH-Br + CH3-CH2-OH CH3-CH-O-CH2-CH3
CH3-Cl + SH CH3-SH + Cl
CH3-CH-Br + CH3-CH2-S CH3-CH-S-CH2-CH3
CH3
Tioéteres
CH3
Aminas
CH3-C-Br + NH3 (CH3)3-C-NH2
Nitrilos
CH3-CH2-Cl + C N CH3-CH2-C N
Ésteres
O
CH3-CH2-Cl + CH3-COO Na CH3-CH2-O-C-CH3
Yodoalcanos
CH3-CH2-Cl + I CH3-CH2-I
Nitrocompuestos
CH3-CH2-Br + NaNO2 CH3-CH2-NO2 + NaBr
REACCIONES DE SUSTITUCION 
NUCLEOFILICA
La versatilidad de las reacciones de 
sustitución nucleofílica permite 
obtener distintos tipos de 
compuestos a partir de haluros de 
alquilo
REACCIONES DE ELIMINACIÓN DE LOS HALOALCANOS
Las reacciones de eliminación producen alquenos
Reacción de bases fuertes con un átomo de hidrógeno de los halogenuros de 
alquilo en disolventes poco polares (etanol). Se elimina un ión haluro, y un H+, 
además de la formación de un alqueno.
R-C-CH2-OH + Br-
R-C-CH2-Br + OH-
R-C=CH2 + Br- + H2O
Las reacciones de eliminación se producen en competencia con las de 
sustitución.
Los productos que derivan de las reacciones de sustitución van con los 
alquenos que se forman en las reacciones de eliminación.
R
H
R
SUSTITUCION
ELIMINACION
R
H
COMPUESTOS HALOGENADOS DE INTERES INDUSTRIAL
COMPUESTOS CLORADOS
• INSECTICIDAS CLORADOS
DTT(dicloro-difenil-tricloetano)
HCH (hexaclorociclohexano): lindano
• DISOLVENTES (percloroetileno, tetracloruro de carbono) 
• ANESTESICOS
• PLASTICOS Y ELASTAMEROS (PVC, PVDC)
• PROPELENTES DE AEROSOLES: CFCs (Clofluorocarbonados – destruyen 
capa ozono ) HCFCs (hidroclorofluorocarbonados-menos tóxicos)
COMPUESTOS BROMADOS
• EXTINTORES: halones (cloro-bromo-metano)
• MEDICAMENTOS SEDANTES
• BROMUROS DE PLATA: placas fotográficas
COMPUESTOS FLUORADOS
• POLIMEROS DE ALQUENOS FLUORADOS: teflón
• ANESTESICOS
• C. FLUOROCARBONADOS: anticongelantes (freones) 
• INSECTICIDAS
YODO
• ANTISEPTICO
Tirosina
SINTESIS
-La glándula tiroides sintetiza tiroxina 
combinando yodo con el aminoácido 
tirosina. La unión de 2 moléculas de 
diyodotirosina (DIT) da lugar a Tiroxina
TETRAYODOTIRONINA
COMPUESTOS HALOGENADOS DE INTERES BIOLOGICO
TIROXINA Hormona que contienen yodo producida por la tiroides
Tiroxina
3,5,3’5’Tetrayodotironina (T4)
3,5,3’Triyodotironina (T3)
ESTRUCTURA DE LAS HORMONAS TIROIDEAS (T4, T3)
REGULACION DE LA SINTESIS
-La síntesis y la secreción están reguladas por la hormona estimulante de la 
tiroides o tirotropina (TSH), segregada por la hipófisis.
- T4 es transportada en sangre formando un complejo con proteínas del 
plasma.
HIPOTALAMO
HIPOFISIS
TIROIDES
YODO
Regulación de las hormonas tiriodeas
Corteza
Hipotálamo
Factor liberador
Adenohipófisis
Glándula tiroides
Tirotropina
SINTESIS EN LA CELULA FOLICULAR DEL TIROIDES
1.- El yoduro del torrente sanguíneo es cotransportado con sodio hacia el 
interior de la célula y luego concentrado en los folículos tiroideos.
2.- En el interior del folículo, la enzima yoduro peroxidasa, une el yodo a los 
residuos de tirosina de las moléculas de Tiroglobulina, formando monoyodo-
tirosina (MIT) y diyodotirosina (DIT). Enlazando dos fracciones de DIT produce 
tiroxina (T4).
3.- En la célula epitelial del folículo, las proteasas digieren la tiroglobulina
yodada, liberando las hormonas T4 y T3 al torrente circulatorio
La tiroxina (T4) se 
sintetiza en las células 
foliculares de la glándula 
tiroides, añadiendo átomos 
de yodo a las moléculas de 
tirosina de un precursor 
denominadoTiroglobulina
FUNCIONES DE LA TIROXINA
•Control de la producción de 
energía en el cuerpo:
Estimula el metabolismo de los 
hidratos de carbono y grasas, 
activando el consumo de oxigeno 
y la degradación de proteínas 
dentro de la célula.
•Participa en el correcto 
desarrollo de los tejidos
durante el crecimiento (forma y 
tamaño adecuados) 
Enfermedades:
-Bocio (agrandamiento de la Tiorides)
-Hipertiroidismo (excesiva secrección de hormonas)
-Hipotiroidismo (deficit de secrección)
-Tiroiditis (inflamación por microorganismos)
ALIMENTOS QUE CONTIENEN YODO
-SAL MARINA
-ALGAS MARINAS
-VERDURAS (berros, espinacas, cebollas, acelgas, remolacha)
-FRUTOS SECOS (avellanas)
ALIMENTOS QUE REDUCEN LA [TIROXINA]
-COLES, COLIFLOR ( al comerse crudas reducen la captación de 
yodo)
-MAIZ (su consumo abundante reduce la actividad de la 
glándula tiroides)