1.Estructura y propiedades físicas.

2. Polaridad de las moléculas orgánicas: interacciones

no enlazantes entre moléculas.

3. Efecto inductivo.

4. Concepto de electrófilo y nucleófilo.

5. Preparación de los haluros de alquilo.

Lección 9: HALUROS DE

ALQUILO I

Haluros de Alquilo. Estructura

En un haluro de alquilo el átomo de halógeno está

enlazado a un átomo de carbono con hibridación sp3.

El halógeno es más electronegativo que el carbono, y el

enlace C-X está polarizado con una carga parcial positiva

en el carbono y una carga parcial negativa en el halógeno.

Cuanto más electronegativo es el átomo de halógeno,

mayor es la polarización entre el enlace C-X.

Existen enlaces con polaridad muy variada. En los ejemplos siguientes, el

etano tiene un enlace covalente no polar C-C. La metilamina, el metanol y

el clorometano tienen enlaces covalentes cada vez más polares (C-N, C-O

y C-Cl). El cloruro de metilamonio (CH3NH3+Cl-) tiene un enlace iónico entre

el ión metilamonio y el ión cloruro.

Polaridad de las moléculas orgánicas

La polaridad de un enlace aumenta a medida que la electronegatividad de

uno de los átomos implicados en un enlace covalente aumenta.

El momento dipolar del enlace es una medida de la polaridad de un enlace.

1

Interacciones no enlazantes entre moléculas

1.2. Las fuerzas entre dipolos de las moléculas

polares.

1.1. Las fuerzas de London que afectan a todas las

moléculas.

Las interacciones dipolo-dipolo son el resultado

de la aproximación de dos moléculas polares. La

interacción dipolo-dipolo afecta a las propiedades

físicas de un compuesto. Cuanto mayor sea la

interacción dipolo-dipolo, mayor será la necesidad

de energía para evaporar o fundir el compuesto.

Las fuerzas de dispersión de London (dipolo inducido-

dipolo inducido) se deben a la atracción de dipolos

temporales complementarios. Un momento dipolar

temporal en una molécula puede inducir un momento

dipolar temporal en una molécula vecina. Esta

interacción atractiva puede durar sólo una fracción de

segundo.

1.1.1.1.

2

p. e. 65 ºC p. e. -6 ºC

El enlace por puente de hidrógeno (o enlace de hidrógeno) es una atracción

intermolecular fuerte entre un átomo de hidrógeno electrofílico F-H, O-H o N-H, y un

par de electrones no enlazantes. El fuerte enlace polar entre el hidrógeno y el

heteroátomo hace que el hidrógeno interaccione con los pares solitarios del

heteroátomo en las moléculas vecinas. La presencia de enlace de hidrógeno

aumentará el punto de ebullición del compuesto porque se necesitará más energía

para romper esta interacción y evaporar el compuesto. El enlace de hidrógeno O-H es

más fuerte que el enlace de hidrógeno N-H. También influye en la solubilidad.

2.2.2.2. Los puentes de hidrógeno que actúan en moléculas que poseen

enlaces F- H, O-H y N-H

3

1.69-1.79 Å

0.96 Å

• Los haluros de alquilo tienen puntos de ebullición mayores que los correspondientes alcanos.

• La polaridad del enlace carbono-halógeno hace que aparezcan fuerzas intermoleculares dipolo-dipolo más fuertes.

• La fortaleza del enlace C-halógeno (C-X) decrece según descendemos en el SP. La polaridad también lo hace pero en mucha menor medida.

• A medida que descendemos en el SP dentro de los halógenos, el punto de ebullición del correspondiente haloalcanoaumenta ya que, al descender, el peso atómico y la polarizabilidaddel halógeno aumentan y así lo hacen las fuerzas de London.

• Mientras que muchos compuestos orgánicos son más ligeros que el agua, los haluros de alquilo son

más densos que ella.

Haluros de Alquilo. Propiedades físicas

Efecto inductivo

Es la polarización de un enlace C-C causada (“inducida”) por la

presencia de una carga formal o por un enlace polar contiguos

H3C CH2 Clδδδ'

δ' δ<siendoEjemplo:

Este efecto se transmite a través de la cadena de enlaces σ, atenuándose

con la distancia (prácticamente desaparece al final de 4 enlaces). Además, es aditivo

• Un grupo que cede

electrones (Ej: metales) tiene

efecto + I

• Un grupo que atrae

electrones (Ej.: cloro) tiene

efecto - I

Los grupos alquilo tienen

generalmente efecto + I, cuya

intensidad aumenta con la longitud

de la cadena y la ramificación

Efecto inductivo. Su influencia sobre la acidez

Contrariamente,

grupos con efecto + I

hacen disminuir la

acidez, pues

desestabilizan el

anión carboxilato

Electrófilos y Nucleófilos

Electrófilo es una especie que al reaccionar acepta un par de electrones.

Es una especie deficiente de electrones.

Nucleófilo es una especie que al reaccionar cede un par de electrones.

Es un especie rica en electrones.

Todo electrófilo es un ácido de Lewis y todo nucleófilo es una base de

Lewis. Sin embargo, acidez y basicidad son conceptos termodinámicos,

mientras que electrofilia y nucleofilia son cinéticos.

1.1. A partir de alcanos

1.2. Halogenación alílica

1. Preparación de haluros de alquilo por halogenación radicalaria

La cloración de alcanos es útil sintéticamente para aquellos alcanos

que sólo tienen un único tipo de hidrógeno

ciclohexeno

2.1. Por adición de haluros de hidrógeno

2.2. Por adición de X2

2. Preparación de haluros de alquilo a partir de alquenos y alquinos

3.1. A partir de alcoholes

3.2. A partir de otros haluros de alquilo

3. Otras preparaciones de haluros de alquilo

acetona

calor