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COMPUESTOS CARBONÍLICOS
1
Aldehídos y cetonas
2
A.-TIPOS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO
C.-NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
D.-PROPIEDADES FÍSICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
E.-PREPARACIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
3
A.-TIPOS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
4
A.-TIPOS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS hallados en la naturaleza/in vivo
Orbitales p se solapan para formar una unión p C-OLa unión s C-O entre los orbitales sp2 del carbono y oxígeno
Cabono sp2
planar trigonal
Par libre en un orbital sp2
Oxígeno sp2 planar trigonal
Par libre en un orbital sp2
Enlace entre R y un orbital sp2 sobre el C
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B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO
Grupo metilo
Carbono carbonílico
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B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO
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B.-ESTRUCTURA DEL GRUPO CARBONÍLICO
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C.-NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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C.-NOMENCLATURA DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
correcto incorrecto
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D.-PROPIEDADES FÍSICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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OXIDACIÓN DE ALCOHOLES
OXIDACIÓN DE ENLACES DOBLES
E.-PREPARACIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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E.-PREPARACIÓN DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Estiramiento H-CEstiramiento C C Estiramiento C=O
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F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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F.-PROPIEDADES ESPECTROSCOPICAS DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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1.-ADICIONES ELECTROFÍLICAS (PROTONACIÓN DEL OXÍGENO CARBONÍLICO)
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
v.-REACCIONES DE OXIDACIÓN DE ALDEHÍDOS
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
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G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
18
1.-ADICIONES ELECTROFÍLICAS (PROTONACIÓN DEL OXÍGENO CARBONÍLICO)
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacciones de protonación
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1.-ADICIONES ELECTROFÍLICAS (PROTONACIÓN DEL OXÍGENO CARBONÍLICO)
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
REACCIONES DEL GRUPO CARBONILO CON NUCLÉOFILOS
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2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Nucléofilos oxígeno azufre nitrógeno hidruros Al/B carbanionesDerivados de:
Ángulo del ataque nucleofílico
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Orbitales involucrados
Los electrones en el HOMO comienzan a interactuar con el LUMO
El llenado de p* causaRuptura de la unión p
Los electrones de la unión p terminan comoLa carga negativa sobre el Oxígeno
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Nuevo enlace
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Mecanismo y orbitales involucrados
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Atracciónelectrostática
Atracciónelectrostática
Pares de elibres
Nucleófilocargado
25
Orden de reactividad de grupos carbonilos para la adición nucleofílica
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
Reacciones con carbaniones
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Cianuro de hidrógeno
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i.-REACCIÓN CON CARBANIONES, IONES HIDRÓXIDO, CIANURO
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción con bisulfito y luego cianuro de K ó Na
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
Formación de hidratos
31
Reacción con agua en medio ácido/neutro
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hidratosReacción con agua en medio ácido/neutro
32
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hidratosReacción con agua en medio ácido/neutro
33
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hidratosReacción con agua en medio básico
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Se rompe la unión pi
Se mantiene la uniónSigma C-O
Reacción con alcoholesFormación de hemiacetales
35
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
36
Reacción con alcoholes, formación de acetales
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción con alcoholes
37
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hemiacetales
Reacción con alcoholes
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Catalizada por bases
ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Formación de hemiacetales
Los acetales noSe forman en Medio básico
El ión etóxido muy nucleofílico
Protección de un grupo carbonilo con 1,2-etanodiol
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ii.-REACCIÓN CON AGUA, ALCOHOLES, DIOLES
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
EN CETONAS
EN ALDEHÍDOS
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Ejercitación:
Proponer un mecanismo para la siguiente transformación:
41
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
42
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
43
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
44
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
45
iii.-REACCIÓN DE WITTIG
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Comp.carbonílico
Iluro de fósforo
betaína alqueno
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Ejercitación:
Proponer los reactivos para preparar los siguientes compuestos usandoreacción de Wittig:
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iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS
48
49
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
REACCIÓN CON AMINAS PRIMARIAS Y SECUNDARIAS
Reacción de compuestos carbonílicos con amoníaco y aminas primarias
50
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
51
Formación de enamina
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
enamina
Reacción de compuestos carbonílicos con aminas secundarias
52
Formación de iminas y enaminas
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
53
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción con hidrazinas
Reacción de compuestos carbonílicos con hidrazinas
54
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
HIDRAZINA
55
Reacción de compuestos carbonílicos con hidroxilamina
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
56
resumen
iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reacción de compuestos carbonílicos . Reducción de hidrazinas
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iv.-REACCIÓN CON AMONÍACO, AMINAS, HIDRAZINAS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Reducción de Wolff Kishner
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Hidrólisis ácida de derivados de compuestos carbonílicos
59
ejercitación
Identificar los reactivos/reactantes para obtener las siguientes enaminas:
60
COMPUESTOS CARBONÍLICOS ALFA BETA INSATURADOS
REACIONES DE ADICIÓN 1,4
61
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
62
REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Dobles enlacesAislados sonnucleofílicos
Dobles enlacesConjugados con C=OSon electrofílicos
63
REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
pero
Adición 1,2 Adición 1,4
64
REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
65
REACIONES DE ADICIÓN 1,4
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
66
Adición 1,4 versus adición 1,2
Depende de las condiciones de reacciónDepende del tipo de nucléofiloDepende del tipo de compuesto alfa beta insaturado
67
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Sin embargo:
Nucleófilos “duros”
68
Los nucléofilos duros poseen alta densidad de carga (átomos de los primerosPeríodos de la Tabla periódica): reaccionan por control electrostático: carbaniones: adición 1,2
Los nucléofilos blandos son de períodos más bajos de la Tabla periódica:Reaccionan por control orbital: RSH, RNH2, R2NH: adición 1,4
Nucléofilos duros Nucléofilos intermedios Nucléofilos blandos
Depende del tipo de nucléofilo
Adición 1,4 versus adición 1,2
69
REACIONES DE ADICIÓN 1,4 versus 1,2
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
Adición 1,2Adición 1,4
Depende de las condiciones de reacción
70
Lenta peroirreversible
Rápida peroreversible
Adición 1,4
Adición 1,2
Nucléofilo blando:Adición 1,4
Cianuro: nucléofilo intermedio
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Por qué es el producto de adición 1,4 termodinámicamente más estable?
Se gana una unión C-CY se pierde una C=OSe mantiene C=C
Se gana una unión C-CY se conserva C=O
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
EDE C=C : 602 KJ/mol; r = 134 pmEDE C=O : 799 KJ/mol; r = 120 pm
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Ejercicios:
73
v.-REACCIONES DE OXIDACIÓN DE ALDEHÍDOS
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v.-REACCIONES DE OXIDACIÓN DE ALDEHÍDOS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
75
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS
76
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
77
Adiciónconjugada
Adición 1,2
Adición 1,2
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
78
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
79
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
80
vi.-REACCIONES DE REDUCCIÓN DE CARBONILOS2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
81
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
ejercitación
82
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
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vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICAS
G.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
84
Predecir el producto de condensación aldólica cuando el siguienteSustrato es tratado con NaOH acuoso:
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
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2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
86
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
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Ejercitación: escribir un mecanismo para la siguiente transformación
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
88
2.-ADICIONES NUCLEOFÍLICASG.-REACCIONES DE COMPUESTOS CARBONÍLICOS
vii.-REACCIONES DE CONDENSACIÓN ALDÓLICA
Ejercitación: identificar los reactivos necesarios para producir los siguientesCompuestos y escribir un mecanismo para cada transformación
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Ejercitación:
90
Mediante una reacción de Wittig, sintetizar el siguiente compuesto:
.-Identificar todos los pasos de reacción para obtener dicho compuesto
Dar una ruta sintética para obtener el producto señalado a partir del sustrato sugerido. Proponga un mecanismo para dicha transformación
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Dar las estructuras de los productos A-H, y dar el mecanismo de formación para B. Señale los carbonos asimétricos obtenidos en cada caso: