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Unidad III: Reacciones químicas de Importancia Bioquímica
Prof. Keila Torres
UNIVERSIDAD CENTROCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO”
DECANATO DE CIENCIAS DE LA SALUDPROGRAMA DE MEDICINA
QUIMICA ORGANICA
Objetivos de la clase
Tipos de reacciones
1)Adición electrofílica2)Adición nucleofílica
Ruptura homolitica radicales (1erio, 2dario,3ario) heterolitica Iones (carboanion (-),carbocation (+))
Reactivos Electrofilico (E+) Ácido de Lewis (aceptan e-) Nucleofilica (Nu-) Base de Lewis (ceden e-)
Factores que modifican una reacción
1.Efecto del disolvente (solvatación)2. Factores estructurales (efecto estérico) depende del tamaño y numero de sustituyentes3. Factores eléctricos o polares: 3.1 Efecto inductivo: (+) el sustituyente rechaza e- , (-) el sustituyente atrae a los e-
Depende del tamaño de la cadena carbonada , numero de sustituyentes, poder atractor del grupo.3.2 Resonancia (deslocalización de electrones)
Reacciones
Tipos de reacciones
Adición
Sustitución
Eliminación
Reacción de adición
Adición de hidrógenos
Adición de agua
Aldehido + Agua Gemdiol 1ario Cetona + Agua Gemdiol 2dario
Adición Nucleofílica
Adición electrofilica
Alqueno + H2 Alcano
Adición de alcohol
Aldehido + 2 Alcohol Acetal Cetona + 2 Alcohol Cetal
H+H+
2H+ 2H+
Condensación aldólica
Formación de Iminas o base de Schiff
Pb , Ni o Pt
Adición electrofílica
Es una reacción de adición donde en un compuesto químico, el sustrato de la reacción, pierde un enlace pi para permitir
la formación de dos nuevos enlaces sigma.
En las reacciones de adición electrofílica, los sustratos más comunes tienen enlaces dobles o triples carbono-carbono.
Formación de grasas saturadasAdición de hidrógenos
R RR R RH2 +Pt , Pb, Ni
Adición nucleofílica
Es una reacción de adición donde en un compuesto químico un enlace pi es eliminado mediante la adición de un nucleófilo,
creándose dos nuevos enlaces covalentes (uno en cada extremo de lo que era el enlace doble).
H+
Nu-C
R
RO
-
δ + δ - C
R
R
Nu
O H+
1. El protón es susceptible al ataque de los electrones
resonantes del doble enlace.
2. Se forma el carbocatión.
3. Ocurre el ataque nucleofílico.
4. Se adiciona el nucleófilo para estabilizar la molécula.
1
2
3
4 adición nucleofílica
Adición nucleofilica sobre enlaces dobles entre átomos de carbonos
Ejemplo
Adición de halógenos
Es una reacción en la cual se une atomos de bromo o de cloro a una molécula insaturada.
Formación de Gemdioles
Adición del agua (Hidratación)
R CH
O+ H OH
H+
R COH
OH H
Aldehido Agua Gemdiol1ario
Pasos para la formación de Gemdioles
R CH
O+ H OH
H+
1.-Protonación
4.- Ataque Nucleofílico
R COH
OHH
H
5.-Ruptura Heterolítica
H+
R C
OH
H
OH
Gemdiol
R CH
OR C
H
OHδ +
2.- Resonancia
H
Aldehído Agua
1ario
3.- Carbocation
+
RR CR
O+ H OH
H+
R COH
O H
Agua GemdiolCetona 2dario
Mecanismo de Reacción
Gemdiol 2darioCetona Agua
1. Protonación
2. Resonancia
3. Carbocatión
4. Ataque Nucleofílico
5. Ruptura heterolítica
Formación de hemiacetales adición de alcoholes a cetona
R CR
O+ R O H
H+
R C
O
R
OH
RAlcoholCetona Hemicetal
Hemicetal
Alcohol
Cetona
Mecanismo de Reacción
1. Protonacion
2. Resonancia
3. Carbocation 4. Ataque Nucleofílico
5. Ruptura heterolítica
1 1
Formación de cetales
R O H+H
+
R R
+ H OH
Alcohol AguaHemicetal Cetal
R C
O
R
OH
R C
O
R
OR
H+
Hemicetal
Alcohol
Cetal
Mecanismo de
Reacción
1. Protonacion
3. Resonancia
4. Carbocation
5. Ataque Nucleofílico
2. Ruptura heterolítica
6. Ruptura heterolítica
1 1
Adición de alcoholes a aldehído
R CH
O+ R O H
H+
R C
O
H
OH
RAldehido Alcohol Hemiacetal
Mecanismo de Reacción
R C
O
H
R O H
HH
+R C
O
H
O R
H
Ruptura Heterolítica Hemiacetal
4.-Ataque Nucleofílico
R CH
O+ R O H
H+
1.-Protonación
R CH
O H+δ
2.- Resonancia
R CH
O H
+
3.- Carbocatión
5
Formación de acetales
Hemiacetal Alcohol Acetal
1. Protonación 3. Carbocatión
4. Ataque Nucleofílico2. Ruptura heterolítica
5. Ruptura heterolítica
H H
Hemiacetal Alcohol Acetal Agua
Formulas cíclicas de los monosacáridos
Ciclación de la Glucosa
La estructura cíclica es más estable
1
2
3
4
5
6
5
1
23
4
6
5
+ +
1. Resonancia 2. Ruptura heterolitica y protonación
3. Ataque nucleofilico
Formación de glicosidos
Compuestos con grupos hidroxi pueden reaccionar con el OH hemiacetálico del carbono anomérico de un monosacárido, con pérdida de una molécula de agua para formar
los compuestos llamados generalmente glicósidos. El enlace acetálico establecido se llama enlace glicosídico.
La figura muestra la formación de etilglucósido (un O-glicósido) a partir de glucosa y etanol
Cerebrosidos
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Tipos de reacciones
Reacción de Adición Formación de Iminas Nucleofilica Condensación Aldolica
Esterificación Sustitución nucleofílicas Formación de amidas Formación de anhídridos Formación de anhídridos fosfórico