REACTIVIDAD Y SÍNTESIS

ÁCIDOS Y BASES EN LAS REACCIONES ORGÁNICAS

CONCEPTOS DE ÁCIDO Y BASE

Ácido y Base según Bronsted-Lowry

Ácido y Base según Lewis

Ácido: especie capaz de donar un ión H+

Base: especie capaz de aceptar unión H+

La reacción de neutralización entre ácidos y bases en agua es:

La fuerza ácida de una sustancia se mide con Ka (o pKa)

Cuanto mayor sea Ka o menor pKa más ácida será la especie

Para comparar la fuerza básica entre especies se usa el pKa de los ácidos conjugados

La metilamina es una base más fuerte que el amoniaco porque su ácido conjugado es más débil que el produce el amoniaco.

Ácido: especie capaz de aceptar un par electrónico

Base: especie capaz de donar un par electrónico

Todas las bases de Bronsted son bases de Lewis, pero hay especies que son ácidos de Lewis y no lo son de Bronsted (por ejemplo AlCl3)

¿CÓMO SE INTERPRETA LA REACCIÓN ENTRE EL BF3 Y EL NH3?

El par electrónico no compartido del NH3 llena el HOMO (highest occupied molecular orbital )

El LUMO (lowest unoccupied molecular orbital) del BF3 corresponde al orbital p vacío

El HOMO de una especie interactúa con el LUMO de la otra

FACTORES QUE INFLUYEN EN LA ACIDEZ

Cuanto más estable sea el ión formado por el ácido al desprenderse el protón, mayor será su fuerza como ácido

ELECTRONEGATIVIDAD

TAMAÑO ÁTOMO CARGADO NEGATIVAMENTE

HI > HBr > HCl > HF

RESONANCIA

El fenol tiene un acentuado carácter ácido gracias a la estabilización por resonancia del ión fenolato

ELECTRONEGATIVIDAD GRUPOS VECINOS



ATENCIÓN

En Química Orgánica se usan los términos Nucleófilo y Electrófilo relacionándolos con la Teoría de ácidos y bases de Lewis:

Electrófilo es una especie (átomo, ión, molécula) deficiente electrónicamente que tiene afinidad por un par de electrones y se unirá a una base o nucleófilo

Nucleófilo es una especie que posee un par de electrones que puede ser cedido para unirse a un electrófilo

¡¡No se debe confundir BASICIDAD y NUCLEOFILIA!!

BASICIDAD se refiere a la capacidad de una especie para aceptar un protón y puede ser medida por medio del pKa de su ácido conjugado

NUCLEOFILIA se refiere a la capacidad de una especie para sustituir el halógeno unido a un carbono en un haluro de referencia

En los ataques a carbonos electrófilos (parcialmente cargados positivamente, por ejemplo en haluros de alquilo) la nucleofilia se demuestra por la capacidad de sustituir al grupo unido al carbono y la basicidad por capacidad de producir eliminación atacando al hidrógeno del carbono vecino.



MUCHAS DE LAS REACCIONES EN QUÍMICA ORGÁNICA SON REACCIONES ÁCIDO-BASE

¿EN QUÉ SENTIDO SE PRODUCE LA REACCIÓN?

El conocimiento de la fuerza ácida de las especies que intervienen nos permite predecir el sentido en el que tendrá lugar la reacción

En la reacción ácido-base siempre se favorece la formación del ácido más débil

Aquí tiene ejemplos en fase no acuosa

¿En qué extensión reaccionarán etanol y metilamina al poner ambas sustancias en contacto?

En Quiored dispone una amplia información acerca del pKa de las sustancias orgánicas más comunes

EN MUCHAS OCASIONES LOS ÁCIDOS CATALIZAN LAS REACCIONES ORGÁNICAS

LA TRANSFERENCIA DE UN PROTÓN A UN ALCOHOL, CETONA, ÉSTER, .... ES LA PRIMERA ETAPA DE MUCHAS REACCIONES ORGÁNICAS

OTRO EJEMPLO OCURRE EN LOS ALQUENOS CON LA FORMACIÓN DE CARBOCATIONES EN MEDIO ÁCIDO


Practicando con Virtual Text: ácidos y bases

Practicando con VirtualText: electrófilos

Practicando con VirtualText: nucleófilos

Practicando con Organic Chemistry Direct OCOL: Electrófilos y nucleófilos