Química Orgánica

Licenciatura en Química
1-3
Curso 2002-2003
QUÍMICA ORGÁNICA
CÓDIGO: B053/99/7433
CURSO: 2002-2003
Carga docente:
9,5 créditos (7,5 teóricos + 2 prácticos)/2
Curso: 2º, Troncal
1r y 2º cuatrimestre.
Departamento:
Química Orgánica
Profesor/a-es/as:
GA- Albert Guijarro Pastor
GB- Cecilia Gómez
OBJETIVOS
En esta asignatura se pretende que el alumno tenga una visión general de la Química Orgánica
siguiendo un orden lógico de estudio por grupos funcionales, sus propiedades, síntesis y reactividad.
En relación con los distintos grupos funcionales, y a medida que se progresa en su estudio, se
introducen conceptos y se establecen sus diferencias de reactividad y sus posibles interconversiones
con el fin de que el alumno relacione entre si las reacciones que posean características comunes,
construyendo de esta forma un esquema que englobe y simplifique los procesos agrupándolos según
su tipo.
PROGRAMA DE TEORÍA
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Alcanos. El grupo funcional: centro de reactividad. Nomenclatura y propiedades físicas.
Análisis conformacional de alcanos. Energías de disociación de enlace. Pirólisis de alcanos:
craqueo. Halogenación de alcanos: reactividad y selectividad. Combustión de alcanos.
Alcanos cíclicos. Nomenclatura y propiedades físicas. Tensión anular y estructura. Análisis
conformacional de los ciclohexanos. Cicloalcanos grandes. Alcanos policíclicos.
Halogenuros de alquilo. Reacción de sustitución nucleofílica bimolecular. Nomenclatura
y estructura. Propiedades físicas y conformaciones de los halogenuros de alquilo.
Preparación. Reacción de sustitución: mecanismos. Sustitución nucleófila bimolecular:
estructura del sustrato, estereoquímica, nucleofília, grupo saliente y disolvente. Reacciones
SN1: iones carbenio. Eliminación unimolecular (E1). Eliminación bimolecular (E2).
Alquenos (I). Estructura y nomenclatura. Propiedades físicas: estabilidad relativa de los
alcanos. Preparación de alquenos: reacciones de eliminación.
Alquenos (II). Reacciones de adición a alquenos. Hidrogenación catalítica. Adiciones
electrofílicas. Hidroboración. Oxidaciones electrofílicas. Adiciones radicalarias.
Dimerización, oligomerización y polimerización de alquenos. Etileno: su importancia
industrial. Alquenos naturales: feromonas.
Alquinos. Nomenclatura. Estructura y enlace. Propiedades físicas: acidez de los alquinos.
Preparación de alquinos. Haluros de vinilo. Reacciones de los alquinos. Acetileno: un
material de partida industrial.
Sistemas deslocalizados π Aspectos generales de la conjugación alílica: descripción
mediante orbitales moleculares. Dienos conjugados: obtención y reactividad; reacción de
Diels-Alder. Polimerización de dienos conjugados. Cumulenos.
Hidrocarburos aromáticos. Benceno: estructura y resonancia. Aromaticidad.
Nomenclatura de los sistemas bencénicos. SE aromática: efecto de varios sustituyentes.
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QUÍMICA ORGÁNICA
Aspectos sintéticos de la química del benceno. Reacciones de las cadenas laterales.
Reducción. Sustitución nucleofílica aromática: halogenuros aromáticos.
Hidrocarburos aromáticos polinucleares. Nomenclatura. Propiedades físicas del
naftaleno. Síntesis y reacciones de naftalenos. Hidrocarburos bencenoides tricíclicos:
antraceno y fenantreno. Otros polienos cíclicos: regla de Hückel.
Espectroscopía y estructura (I). El espectro electromagnético. Espectroscopía ultravioleta
y visible: grupos cromóforos. Espectroscopía infrarroja: bandas de absorción características
de los grupos funcionales.
Espectroscopía y estructura (II). Resonancia magnética nuclear de protón. Desplazamiento
químico. Hidrógenos equivalentes. Acoplamiento spín-spín. Resonancia magnética nuclear
de carbono 13. Espectrometría de masas.
Alcoholes Estructura, nomenclatura y propiedades físicas de los alcoholes y éteres. Síntesis
de alcoholes. Compuestos organometálicos que contienen litio y magnesio: aplicaciones en
síntesis de alcoholes. Reacciones de los alcoholes: alcóxidos, carbocationes, ésteres y
oxidación.
Fenoles, éteres, tioles y tioéteres. Fenoles: nomenclatura, preparación y reacciones.
Nomenclatura y propiedades físicas de los éteres. Preparación y reactividad de éteres.
Reacciones de los oxaciclopropanos. Tioles y tioéteres: nomenclatura, preparación y
reactividad
Aldehídos y cetonas (I). Estructura, nomenclatura y propiedades físicas. Métodos de
preparación. Reactividad del grupo carbonilo: reacciones de adición nucleofílica. Adición de
agua y alcoholes. Adición de aminas y derivados. Adición de nucleófilos carbonados:
reacción de Wittig.
Aldehídos y cetonas (II). Acidez de los hidrógenos en α de aldehidos y cetonas alifáticos:
iones enolato. Equilibrio ceto-enólico. Reacciones de condensación. Reacciones de
oxidación y reducción.
Aldehídos y cetonas no saturados. Estructura y reactividad de aldehidos y cetonas α,β-no
saturados. Reactividad de los aldehidos α,β-no saturados: reacciones de adición 1,4.
Cetenos: preparación y reactividad.
Acidos carboxílicos. Estructura y nomenclatura. Propiedades físicas. Acidez y basicidad de
los ácidos carboxílicos. Preparación. Reactividad: mecanismo de adición-eliminación.
Transformación de ácidos en sus derivados: síntesis de anhídridos, halogenuros de ácido,
ésteres y amidas. Reacciones con compuestos organometálicos y con hidruro de litio y
aluminio. Reacciones por la posición α y descarboxilación.
Derivados de los ácidos carboxílicos (I). Estructura y nomenclatura. Propiedades físicas:
características espectroscópicas y propiedades ácido-base. Reactividad relativa de los
derivados de ácido. Hidrólisis: adición nucleofílica-eliminación. Otras reacciones de
sustitución nucleofílica.
Derivados de ácidos carboxílicos (II). Reactividad de los hidrógenos en α. Reacciones con
compuestos organometálicos. Reducción de los derivados de ácido. Reacciones sobre el
nitrógeno de amidas. Alcanonitrilos: síntesis y reactividad. Derivados de ácido de
importancia natural.
Compuestos difuncionalizados. Nomenclatura. Dioles: preparación y reactividad.
Hidroxialdehidos, hidroxicetonas e hidroxiácidos. Compuestos dicarbonílicos: síntesis
malónica y acetilacética.
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QUÍMICA ORGÁNICA
Aminas alifáticas. Estructura y nomenclatura. Propiedades físicas y ácido-base de aminas.
Síntesis de aminas. Reacciones de las aminas. Algunos usos de las aminas.
Otras funciones nitrogenadas. Nitrocompuestos. Isocianatos, carbamatos y ureas. Azidas.
Diazocompuestos. Sales de diazonio: aplicaciones sintéticas.
Compuestos orgánicos que contienen fósforo, azufre y silicio. Orbitales d y su
influencia en el enlace. Fosfinas y sulfuros de alquilo. Iluros de fósforo y azufre. Derivados
de los oxácidos de fósforo y azufre. Intermedios reactivos de silicio. Preparación de
compuestos organosilícicos. Reactividad de los derivados silícicos; aplicación en síntesis
orgánica y aspectos comerciales de la química del silicio.
Compuestos heterocíclicos. Generalidades. anillos de cinco eslabones: pirrol, furano y
tiofeno; fuentes, preparación y propiedades. Otros heterociclos pentagonales. Anillos de seis
eslabones; piridina: fuentes, preparación y propiedades. Otros anillos hexagonales.
Compuestos de interés biológico. Aminoácidos y proteínas: síntesis. Hidratos de carbono:
tetrosas y pentosas; glucosa y fructosa; aspectos generales de los disacáridos y
polisacáridos. Terpenos y estereoides: generalidades. Alcaloides.
PROGRAMA DE PRÁCTICA
La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria. Consistirán en 2 créditos de seminarios
de problemas relacionados con estereoquímica y espectroscopía.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Se realizarán dos exámenes escritos. El primero tendrá lugar
al finalizar las clases
correspondientes al primer cuatrimestre y constará de 6 a 10 cuestiones y problemas. El segundo
examen se realizará al terminar las clases correspondientes al segundo cuatrimestre y
corresponderá a la materia de este 2º cuatrimestre para aquellos alumnos que hayan superado el
primer examen, o bien constará de toda la materia correspondiente a la asignatura para el resto de
alumnos
OBSERVACIONES
Conocimientos previos: Conocimientos adquiridos en la asignatura 24/93-107.
BIBLIOGRAFIA
- “Quimica Orgánica” K. Peter Vollhardt y Neil E. Schore.Ed. Omega,1996
- “Quimica Orgánica”. L. G. Wade Jr. Prentice-Hall,1993.
- “Cuestiones y ejercicios de Química Orgánica”. E. Quiñoá y R. Riguera. Ed Mc Graw Hill,
1994.
- “Química Orgánica”. T.W. Graham Solomons, Limusa Wiley, 1999