TEORÍA Y PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA ORGÁNICA HACIA UNA QUÍMICA PARA EL SIGLO XXI

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1 TEORÍA Y PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA ORGÁNICA HACIA UNA QUÍMICA PARA EL SIGLO XXI

2 Proyecto editorial BiBlioteca de Químicas director: Carlos Seoane Prado catedrático de Química orgánica universidad complutense de madrid

3 TEORÍA Y PROBLEMAS RESUELTOS DE QUÍMICA ORGÁNICA HACIA UNA QUÍMICA PARA EL SIGLO XXI Rafael Gómez Aspe

4 Consulte nuestra página web: En ella encontrará el catálogo completo y comentado rafael Gómez aspe editorial síntesis, s. a. Vallehermoso, madrid teléf.: isbn: depósito legal: m impreso en españa - Printed in spain reservados todos los derechos. está prohibido, bajo las sanciones penales y el resarcimiento civil previstos en las leyes, reproducir, registrar o transmitir esta publicación, íntegra o parcialmente, por cualquier sistema de recuperación y por cualquier medio, sea mecánico, electrónico, magnético, electroóptico, por fotocopia o por cualquier otro, sin la autorización previa por escrito de editorial síntesis, s. a.

5 ÍNDICE PrÓloGo estructura y reactividad de las moléculas orgánicas representación de los compuestos orgánicos isomería constitucional las reacciones orgánicas reacciones de adición reacciones de sustitución reacciones de eliminación reacciones de transposición reacciones de condensación reacciones concertadas y no concertadas reacciones homo- y heterolíticas efectos electrónicos: efecto inductivo y efecto conjugativo efecto inductivo efecto conjugativo resonancia Formas canónicas resonantes intermedios de reacción carbocationes carbaniones radicales libres reactivos electrófilos y nucleófilos Problemas resueltos Problemas propuestos estereoisomería Fórmulas estereoquímicas representaciones en cuña y en caballete Proyecciones de Fischer Proyecciones de Newman estereoisomería isomería configuracional (cis/trans, Z/E)... 40

6 6 Teoría y problemas resueltos de química orgánica 2.3. Quiralidad átomos de carbono estereogénicos enantiomería configuración absoluta. Nomenclatura R/S rotación específica mezclas de enantiómeros. mezcla racémica moléculas con dos centros estereocentros: diastereoisómeros y formas meso Problemas resueltos Problemas propuestos alcanos y cicloalcanos análisis conformacional análisis conformacional del etano análisis conformacional del butano reactividad de alcanos Halogenación radicálica cicloalcanos el ciclohexano ciclohexanos sustituidos reactividad de cicloalcanos métodos de síntesis de alcanos Problemas resueltos Problemas propuestos alquenos y dienos alquenos reacciones de adición electrófila a alquenos reacciones de adición de carbenos. ciclopropanación reacciones de oxidación Hidrogenación catalítica Halogenación alílica dienos reacciones de adición electrófila a dienos conjugados otras reacciones de dienos conjugados métodos de síntesis de alquenos y de dienos Problemas resueltos Problemas propuestos alquinos acidez de alquinos terminales reacciones de adición electrófila a alquinos adición de haluros de hidrógeno adición de halógenos

7 Índice Adición de agua. Hidratación de alquinos Reacción de hidroboración-oxidación Reacciones de oxidación. Ozonólisis Hidrogenación catalítica Reducción con metales alcalinos Métodos de síntesis de alquinos Problemas resueltos Problemas propuestos DeRivADOs HAlOgenADOs Haluros de alquilo Reacciones de sustitución nucleófila (s n ) en haluros de alquilo Reacciones de β-eliminación (e) en haluros de alquilo Competencia entre las reacciones de eliminación y de sustitución Haluros de alilo y bencilo Haluros de arilo y alquenilo (vinilo) Otras reacciones de los derivados halogenados Alquilación de compuestos aromáticos (alquilación de Friedel-Crafts) Reducción Formación de compuestos organometálicos Compuestos polihalogenados Métodos de síntesis de derivados halogenados Problemas resueltos Problemas propuestos COMPuestOs AROMátiCOs Aromaticidad sustitución electrófila aromática (s e Ar) nitración sulfonación Halogenación Alquilación de Friedel-Crafts Acilación de Friedel-Crafts sustitución electrófila aromática en bencenos sustituidos Otras reacciones del benceno y de sus derivados Reducción Oxidación de alquilbencenos Halogenación de alquilbencenos Alquenil- y alquinilbencenos Compuestos aromáticos polinucleares Compuestos aromáticos polinucleares con anillos aislados Compuestos aromáticos polinucleares con anillos condensados Métodos de síntesis de compuestos aromáticos

8 8 Teoría y problemas resueltos de química orgánica 7.7. Problemas resueltos Problemas propuestos alcoholes y FeNoles. éteres, epóxidos y compuestos con azufre alcoholes acidez y basicidad de alcoholes oxidación de alcoholes esterificación deshidratación de alcoholes reacción de o-alquilación (síntesis de Williamson de éteres) transformación en derivados halogenados Fenoles esterificación de fenoles (o-acilación) sustitución electrófila aromática (s e ar) acilación de fenoles oxidación de fenoles éteres rotura de éteres con hidrácidos transposición de claisen Halogenación en posición α éteres metílicos de fenoles epóxidos (oxiranos) apertura de epóxidos. reactividad frente a nucleófilos compuestos con azufre tioles sulfuros (tioéteres) métodos de síntesis de alcoholes, fenoles, éteres, epóxidos y de compuestos con azufre síntesis de alcoholes síntesis de fenoles síntesis de éteres síntesis de epóxidos síntesis de tioles Problemas resueltos Problemas propuestos aminas y derivados reactividad de aminas acidez/basicidad de aminas N-alquilación N-acilación oxidación reacción con ácido nitroso reacciones de s e ar en aminas aromáticas Hidróxidos de amonio

9 Índice métodos de síntesis de aminas Problemas resueltos Problemas propuestos compuestos carbonílicos (i): aldehídos y cetonas reacciones de adición nucleófila adición de cianuro de hidrógeno. Formación de halohidrinas adición de magnesianos, organolíticos y alquinuros adición de agua. Formación de hidratos adición de alcoholes adición de tioles adición de compuestos nitrogenados reacción de Wittig reacciones de oxidación reacciones de reducción otras reacciones de los compuestos carbonílicos condensación benzoínica reacción de cannizaro compuestos carbonílicos aromáticos. reacciones de s e ar transformación en derivados dihalogenados reacción de reformatsky métodos de síntesis de compuestos carbonílicos Problemas resueltos Problemas propuestos compuestos carbonílicos (ii): enoles, enolatos. aldehídos y cetonas α,β-insaturados enoles y enolatos Halogenación en posición α C-alquilación de cetonas enolatos y condensaciones aldólicas compuestos carbonílicos α,β-insaturados reducción adición de hidrácidos adición de ácido cianhídrico adición de compuestos organometálicos adición de michael y anelación de robinson Problemas resueltos Problemas propuestos ácidos carboxílicos acidez reacciones de sustitución nucleófila

10 10 Teoría y problemas resueltos de química orgánica esterificación transformación en haluros de ácido reacción con organolíticos Formación de amidas reducción a alcoholes descarboxilación Halogenación en posición α (reacción de Hell-Volhardt-zelinsky) ácidos carboxílicos aromáticos métodos de síntesis de ácidos carboxílicos Problemas resueltos Problemas propuestos derivados de ácido carboxílico Haluros de ácido (z= halógeno) anhídridos ésteres Hidrólisis transesterificación transformación en amidas reacción con organometálicos reducción de ésteres condensación aciloínica condensaciones de claisen y de dieckmann acilación de cetonas Pirólisis métodos de síntesis de ésteres amidas transposición de Hofmann reducción a aminas Formación de nitrilos métodos de síntesis de amidas Nitrilos métodos de síntesis de nitrilos Problemas resueltos Problemas propuestos ProBlemas complementarios soluciones a los ProBlemas ProPuestos