Integrantes:
-Tulio Miguel Alvarado Agurto
-Jose Luis Benites Cóndor
-Donald Julio Fossa Flores
-Jean Pierre Salazar Oliva
Concepto:
Se le llama así a la química del carbono, fue estudiada por Augusto Kekulé, quien planteó la teoría estructural.
Importancia:
Los seres vivos estamos formados por moléculas orgánicas, proteínas, ácidos nucleicos, azúcares y grasas. Todos ellos son compuestos cuya base principal es el carbono. Los productos orgánicos están presentes en todos los aspectos de nuestra vida: la ropa que vestimos, los jabones, champús, desodorantes, medicinas, perfumes, utensilios de cocina, la comida, etc.
Hidrocarburos
Son los compuestos orgánicos más simples y pueden ser considerados como las sustancias principales de las que se derivan todos los demás compuestos orgánicos. Los hidrocarburos se clasifican en dos grupos principales, de cadena abierta y cíclicos. En los compuestos de cadena abierta que contienen más de un átomo de carbono, los átomos de carbono están unidos entre sí formando una cadena lineal que puede tener una o más ramificaciones. En los compuestos cíclicos, los átomos de carbono forman uno o más anillos cerrados. Los dos grupos principales se subdividen según su comportamiento químico en saturados e insaturados.
Clasificación:
Hidrocarburos alifáticos, formados por cadenas de átomos de carbono en las que no hay estructuras cíclicas. Se les denominan en general, hidrocarburos de cadena abierta o acíclicos.
Hidrocarburos alicíclicos, o simplemente cíclicos, compuestos por átomos de carbono encadenados formando uno o varios anillos.
Hidrocarburos aromáticos, que constituyen un grupo especial de compuestos cíclicos que contienen en general anillos de seis eslabones en los cuales alternan enlaces sencillos y dobles. Se clasifican, independientemente de los hidrocarburos alifáticos y alicíclicos, por sus propiedades físicas y químicas muy características.
Biografía de Augusto Kekulé
(Darmstadt, actual Alemania, 1829-Bonn, 1896) Químico alemán. Empezó estudiando arquitectura, pero pronto orientó sus esfuerzos al estudio de la química. En 1858 fue profesor de dicha disciplina en Gante (Bélgica), y a partir de 1867 enseñó la misma materia en la Universidad de Bonn. Se le reconoce el establecimiento de las bases de la moderna teoría estructural de la química orgánica. En 1858 demostró que el carbono es tetravalente y que sus átomos pueden unirse entre sí formando largas cadenas, lo que facilitó la comprensión de los compuestos orgánicos. Mención destacada merece también su descubrimiento de la estructura cíclica o anular de los compuestos aromáticos, como el benceno, de gran importancia en el posterior desarrollo de la síntesis de los colorantes.
Sus obras más importantes fueron:
-Teoría de la Estructura Química
-La estructura del benceno.
Alcoholes(OH)
Alcohol: En química se denomina alcohol (ver origen del término en la desambiguación) a aquellos hidrocarburos saturados, o alcanos que contienen un grupo hidroxilo (-OH) en sustitución de un átomo de hidrógeno enlazado de forma covalente.
Los alcoholes pueden ser primarios, secundarios, o terciarios, en función del número de átomos de hidrógeno sustituidos en el átomo de carbono al que se encuentran enlazado el grupo hidroxilo.
A nivel del lenguaje popular se utiliza para indicar comúnmente a una Bebida alcohólica, que presenta etanol.
Nomenclatura
Común (no sistemática): anteponiendo la palabra alcohol y sustituyendo el sufijo -ano del correspondiente alcano por -ílico. Así por ejemplo tendríamos alcohol metílico, alcohol etílico, alcohol propílico, etc.
IUPAC: sustituyendo el sufijo -ano por -ol en el nombre del alcano progenitor, e identificando la posición del átomo del carbono al que se encuentra enlazado el grupo hidroxilo.
Cuando la molécula alcohólica es sustituyente, se emplea el prefijo hidroxi-
Si hay varios -OH en la cadena, se utilizan los sufijos-diol, -triol, -tetrol,...según las veces que se repite el OH.
Los alcoholes responden a la fórmula general CnH2n+1OH
Propiedades generales
Los alcoholes primarios y secundarios son líquidos incoloros y de olor desagradable, solubles en el agua en cualquier proporción y menos densos que ella. Los terciarios en cambio son todos líquidos.
Su punto de ebullición suele estar en torno a 110 ºC y tiende a aumentar con el número de carbonos. En cuanto al punto de fusión, lo más habitual es que esté por debajo de los -80 ºC.
Propiedades fisicas de los alcoholes:
Las propiedades fisicas de los alcoholes estan relacionados con el grupo -OH, que es muy polar y capaz de establecer puentes de hidrogeno con sus moléculas compañeras, con otras moléculas neutras, y con amiones.
Muchos alcoholes pueden ser creados por fermentación de frutas o granos con levadura, pero solamente el etanol es producido comercialmente de esta manera, principalmente como combustible y como bebida. Otros alcoholes son generalmente producidos como derivados sintéticos del gas natural o del petróleo.
Los alcoholes tienen una gran gama de usos en la industria y en la ciencia como solventes y combustibles. El etanol y el metanol pueden hacerse combustionar de una manera más limpia que la gasolina o el gasoil. Por su baja toxicidad y disponibilidad para disolver sustancias no polares, el etanol es utilizado frecuentemente como solvente en fármacos, perfumes y en esencias vitales como la vainilla. Los alcoholes sirven frecuentemente como versátiles intermediarios en la síntesis orgánica.
Artículo principal: Efectos del alcohol en el cuerpo
La asimilación del alcohol por el organismo se inicia desde el momento mismo de la ingesta. Un pequeño porcentaje se absorbe a través de la boca y el esófago.
En el estómago los ácidos gástricos disuelven los alimentos y bebidas consumidos. Otro pequeño porcentaje de alcohol es absorbido mientras permanece en el estómago (20% a 30% del alcohol bebido se absorbe en las vías digestivas superiores y el estómago). El alcohol erosiona la mucosa estomacal. Al quedar desprotegido el estómago, el jugo gástrico y todo lo ingerido producen la sensación de acidez y dolor. Si el ataque a la mucosa se hace constantemente se puede originar una gastritis.
En el intestino delgado se absorbe entre el 70% a 80% del alcohol consumido. Ingresa al torrente sanguíneo y es llevado al hígado por la vena porta.
En el hígado las células hepáticas metabolizan el alcohol, transformándolo en sustancia útil para el organismo:alcohol (tóxico) → acetaldehído → Acetato (Rico en calorías usado como fuente de energía)
El exceso de alcohol ocasiona el desgaste de las reservas de glucógeno en el hígado y los músculos. La falta de glucógeno disminuye los azúcares en la sangre y provoca una sensación de debilidad y agotamiento físico.
Al ser insuficiente el trabajo realizado por el hígado el etanol invade el torrente sanguíneo y se esparce por todos los tejidos del cuerpo. Entre 30 y 90 minutos de la ingesta se registra el máximo nivel de alcohol en la sangre.
En los riñones el alcohol inhibe la función de la hormona vasopresina, lo que ocasiona que se elimine más agua de la que se ingiere. El agua que el organismo necesita es obtenida de órganos como el cerebro, provocando el fenómeno conocido como resaca.
Aldehidas(al)
Aldehida: son compuestos orgánicos caracterizados por poseer el grupo funcional -CHO:
Se pueden obtener a partir de la oxidación suave de los alcoholes primarios. Esto se puede llevar a cabo calentando el alcohol en una disolución ácida de dicromato de potasio (también hay otros métodos en los que se emplea Cr en el estado de oxidación +6). El dicromato se reduce a Cr3+ (de color verde). También mediante la oxidación de Swern, en la que se emplea sulfóxido de dimetilo, (Me)2SO, dicloruro de oxálico, (CO)2Cl2, y una base. Esquemáticamente el proceso de oxidación es el siguiente:
Propiedades físicas
La doble unión del grupo carbonilo son en parte covalentes y en parte iónicas dado que el grupo carbonilo está polarizado debido al fenómeno de resonancia.
Los aldehídos con hidrógeno sobre un carbono sp³ en posición alfa al grupo carbonilo presentan isomería tautomérica.
Propiedades químicas
Se comportan como reductor, por oxidación el aldehído da ácidos con igual número de átomos de carbono.
La reacción típica de los aldehídos y las cetonas es la Adición nucleofilica.
Nomenclatura
Se nombran sustituyendo la terminación -o del nombre del hidrocarburo por -al. Los aldehídos más simples (metanal y etanal) tienen otros nombres que no siguen el estándar de la IUPAC pero son más utilizados (formaldehído y acetaldehído, respectivamente).
Los nombres de los aldehídos, se obtienen cambiando la teminación -ol del alcohol del cual proviene por la terminación al.
Por ejemplo:
CH3-CH2-OH Etanol, Alcohol
CH3-CH=O Etanal, Aldehído
Reacciones
Los aldehídos aromáticos como el benzaldehido se dismutan en presencia de una base dando el alcohol y el ácido carboxílico correspondiente:
2 C6H5C(=O)H -> C6H5C(=O)OH + C6H5CH2OH
Con aminas primarias dan las iminas correspondiente en una reacción exotérmica que a menudo es espontánea:
R-CH=O + H2N-R' -> R-CH=N-R'
En presencia de sustancias reductoras como algunos hidruros o incluso otros aldehídos pueden ser reducidos al alcohol correspondiente mientras que oxidantes fuertes los transforman en el correspondiente ácido carboxílico.
Con cetonas que portan un hidrógeno sobre un carbono sp³ en presencia de catalizadores ácidos o básicos se producen condensaciones tipo alcohol.
Con alcoholes o tioles en presencia de sustancias higroscópicas se pueden obtener
Presencia
Los usos principales de los aldehídos son:
La fabricación de Resinas
Plásticos
Solventes
Pinturas
Perfumes
Esencias
Los aldehídos están presentes en numerosos productos naturales. La glucosa por ejemplo existe en una forma abierta que presenta un grupo aldehído. El acetaldehído formado como intermedio en la metabolización se cree responsable en gran medida de los síntomas de la resaca tras la ingesta de bebidas alcohólicas.
El formaldehído es un conservante que se encuentra en algunas composiciones de productos cosméticos. Sin embargo esta aplicación debe ser vista con cautela ya que en experimentos con animales el compuesto ha demostrado un poder cancerígeno. También se utiliza en la fabricación de numerosos compuestos químicos como la baquelita, la melamina etc.
Metanal (Formaldehído)
Etanal (Acetaldehído)
Pro panal
Butanal
Pentanal
Hexanal
Glucosa
Cetona(ona)
Cetona: Una cetona es un compuesto que contiene el grupo ceto. Cuando el grupo funcional ceto es el más importante del compuesto orgánico, las cetonas se nombran agregando el sufijo -ona al hidrocarburo del cual provienen (hexano, hexanona; heptano, heptanona; etc). También se puede nombrar anteponiendo cetona a los radicales a los cuales está unido. Cuando el grupo ceto no es el grupo prioritario, se utiliza el prefijo oxi- (ejemplo: 2-oxopropanal).
El grupo funcional ceto es un grupo carbonilo (un átomo de carbono unido con un doble enlace a un átomo de oxígeno) unido a otros dós átomos de carbono.
El tener dos átomos de carbono unidos al grupo carbonilo, es lo que lo diferencia de los ácidos carboxílicos, aldehídos, ésteres. El doble enlace con el oxígeno, es lo que lo diferencia de los alcoholes y éteres. Las cetonas suelen ser menos reactivas que los aldehídos dado que los grupos alquílicos actúan como dadores de electrones por efecto inductivo.
Cetonas alifáticas
Resultan de la oxidación moderada de los alcoholes secundarios. Si los radicales alquilo R son iguales la cetona se denomina simétrica, de lo contrario será asimétrica o mixta.
Isomería
Las cetonas son isómeros de los aldehídos de igual número de carbono.
Las cetonas de más de cuatro carbonos presentan isomería de posición. (En Casos específicos)
Las cetonas presentan tautomeria ceto-enólica.
en química un cetona es un grupo funcional que se rige por un compuesto carboxílico que se mueve por la fusión de dos o mas átomos
Cetonas aromáticas
Se destacan las quinonas, derivadas del benceno.
Amina(ina)
Amina: Las aminas son compuestos químicos orgánicos que se consideran como derivados del amoniaco y resultan de la sustitución de los hidrógenos de la molécula por los radicales alquilo. Según se sustituyan uno, dos o tres hidrógenos, las aminas serán primarios, secundarios o terciarios, respectivamente.
Amina primaria
Amina secundaria
Amina terciaria
Las aminas son simples cuando los grupos alquilo son iguales y mixtas si estos son diferentes.
Las aminas son compuestos muy polares. Las aminas primarias y secundarias pueden formar puentes de hidrógeno. Las aminas terciarias puras no pueden formar puentes de hidrógeno, sin embargo pueden aceptar enlaces de hidrógeno con moléculas que tengan enlaces O-H o N-H. Como el nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno, el enlace N-H es menos polar que el enlace O-H. Por lo tanto, las aminas forman puentes de hidrógeno más débiles que los alcoholes de pesos moleculares semejantes.
Las aminas primarias y secundarias tienen puntos de ebullición menores que los de los alcoholes, pero mayores que los de los éteres de peso molecular semejante. Las aminas terciarias, sin puentes de hidrógeno, tienen puntos de ebullición más bajos que las aminas primarias y secundarias de pesos moleculares semejantes.
Ejemplos de aminas
Los aminoácidos contienen un grupo amino y un grupo carboxilos enlazados al mismo átomo de carbono. Los aminoácidos se enlazan entre sí a través de estos dos grupos dando un enlace amida formando las proteínas. En un extremo queda un grupo amino terminal.
Como consecuencia de los procesos de degradación, las proteínas se descomponen dando distintas aminas. Por ejemplo, la 1,5-pentanodiamina (cadaverina), el
Estructura de la morfina
Los alcaloides son compuestos complejos que se encuentran en las plantas y contienen grupos amina. Algunos ejemplos son la morfina, la nicotina, etc.
Algunas aminas son biológicamente importantes. La adrenalina, la noradrenalina, la mezcalina, etc., son compuestos similares llamados β-feniletilaminas. Las sulfamidas contienen un grupo amino y son compuestos que afectan a las bacterias, pero no al ser humano, debido a que inhiben al enzima responsable de la síntesis de ácido fólico, necesario para las bacterias. El neurotransmisor GABA (ácido 4-aminobutanoico) también contiene un grupo amino. Por otra parte, algunos derivados del ácido p-aminobenzoico se emplean como anestésicos.
También están las aminas heterociclicas, compuestos con elevada actividad mutagénica generados durante el procesado térmico de alimentos proteicos.
Estructura molecular
Las aminas, como el NH3, tienen una estructura piramidal con 3 enlaces sp³ y un par de electrones no compartidos. Por tanto, los orbitales presentan hibridación sp³ y están dirigidos hacia los vértices de un tetraedro.
La presencia de un par de electrones libres da a las aminas propiedades físicas y químicas particulares.
Nomenclatura
Las aminas se clasifican de acuerdo con el número de átomos de hidrógeno del amoniaco que se sustituyen por grupos orgánicos, los que tienen un solo grupo se llaman aminas primarias, los que tienen dos se llaman aminas secundarias y terciarias.
Cuando se usan los prefijos di, tri, se indica si es una amina secundaria y terciaria, respectivamente, con grupos o radicales iguales. Cuando se trata de grupos diferentes a estos se nombran empezando por los más pequeños y terminando con el mayor al que se le agrega la terminación amina. Algunas veces se indica el prefijo amino indicando la posición, más el nombre del hidrocarburo.
Ejemplos:
Compuesto Nombre
CH3-NH2 Metilamina o amino metano
CH3-NH-CH3 Dimetilamina ó metilaminometano
CH3-CH2-NH-CH2-CH2-CH3 Etil-propil-amina ó etil-amino-propano
CH3N-CH3CH3 Trimetilamina ó dimetilaminometano
CH3N-CH2-CH2-CH3CH2-CH3 Etilmetilpropilamina ó metil-etil-aminopropano.
