UNIDAD 1

INTRODUCCION A LAS REACCIONES ORGANICAS.

(3 HRS.)

UNIDAD 2

SUSTITUCION NUCLEOFILICA EN CARBONO SATURADO, USOS DE LA SUBSTITUCION NUCLEOFILICA EN CARBONO SATURADO Y ELIMINACION.

(13 HRS.)

UNIDAD 3

QUIMICA DE COMPUESTOS CARBONILICOS Y GRUPOS RELACIONADOS I ( REACCIONES DE ADICION NUCLEOFILICA).

(14HRS.)

UNIDAD 4

QUIMICA DE COMPUESTOS CARBONILICOS Y GRUPOS RELACIONADOS II (SUSTITUCION NUCLEOFILICA).

(9HRS.)

UNIDAD 5

CARBOHIDRATOS I Y II.

(6 HRS.)

UNIDAD 1

Introducción a las reacciones orgánicas.

OBETIVOS

• Definir y clasificar las reacciones orgánicas.

CONTENIDO

• Introducción

• Definiciones:

• Reactivos.

• Sustrato o materia prima.

• Intermediario.

• Subproducto.

• Productos principal y secundario.

• Especies reactivas (carbocationes, carbaniones, radicales libres, carbenos, etc.).

• Convención de flechas.

• Clasificación por:

• Balance de materia.

• Reactivo involucrado.

• Mecanismo de reacción:

• Substitución nucleofílica en carbono sp3.

• Substitución nucleofílica en carbono sp2.

• Sustitución electrofílica.(Compuestos aromáticos y alquenos).

• Sustitución nucleofílica aromática (adición-eliminación).

• Oxidaciones y reducciones

• Mecanismos, energía de reacción, cambios de energía en las reacciones endo y exotérmica.

• Reacciones intra e intermoleculares y los cambios de entropía.

• Factores que influyen en la velocidad de reacción.

• Velocidades de reacción y teoría del estado de transición, diagrama de energía libre.

• Reacción de un solo paso y de dos pasos.

• Termodinámica y cinética de las reacciones orgánicas.

• Producto controlado cinéticamente y producto controlado termodinámicamente.

• Alteraciones de la velocidad de reacción por variación en la estabilidad de reactivos y estados de transición.

UNIDAD 2

Sustitución nucleofílica en carbono saturado, usos de las sustitución nucleofílica en carbono saturado y eliminación.

OBJETIVOS

• Identificar los grupos funcionales más comunes que participan en las reacciones de sustitución nucleofílica sobre carbono saturado.

• Describir y aplicar la nomenclatura, clasificación, propiedades y uso de los términos más importantes.

• Caracterizar las reacciones de sustitución nucleofílica SN1 y SN2.

• Correlacionar la estructura del sustrato con los cambios esteroquímicos asociados con las reacciones de SN1 y SN2.

• Analizar la influencia de la temperatura, concentración, disolvente, etc. sobre la velocidad de reacción.

• Correlacionar la estructura del sustrato con las condiciones del medio de reacción para determinar el grado de sustitución y de reacciones competitivas (eliminación y transposición).

• Caracterizar las reacciones de sustitución por radicales libres sobre carbono saturado.

• Identificar los pasos de las reacciones de sustitución por radicales libres.

.

• Correlacionar la estructura del sustrato con la estabilidad de los radicales libres formados.

• Correlacionar la estructura del sustrato con los cambios estereoquímicos asociados en la reacción de sustitución por radicales libres.

• Representar graficamente las reacciones de sustitución nucleofílica en carbono saturado por medio de ecuaciones químicas en la interconversión de grupos funcionales.

• Seleccionar y aplicar la reacción de sustitución nucleofílica en carbono saturado para la formación de grupos funcionales y para alargar el esqueleto carbonado.

• Describir la nomenclatura, propiedades y usos de los compuestos representativos de cada grupo funcional que se prepara por reacciones de sustitución nucleofílica en carbono saturado.

• Identificar los grupos funcionales más comunes, que participan en las reacciones de eliminación.

• Representar graficamente todas las especies que participan, así como los mecanismos involucrados.

• Correlacionar la estructura del sustrato con las condiciones del medio de reacción para determinar la esterequímica, orientación, grado de eliminación y sustitución de la reacción.

CONTENIDO

• Sustitución nucleofílica en carbono saturado, reacción general.

• Importancia de la reacción de sustitución nucleofílica.

• Sustratos que experimentan la reacción de sustitución nucleofílica:

• Nomenclatura (Halogenuros de alquilo, alcoholes, esteres sulfónicos,etc.)

• Clasificación.

• Propiedades y usos de los términos más importantes.

• Mecanismos SN1 y SN2:

• Diagrama de energía.

• Cambios energéticos.

• Especies involucradas.

• Estereoquímica de la reacción.

• Nucleófilos y grupos salientes. Características e influencia sobre la velocidad de reacción.

• Influencia de disolventes (próticos y apróticos), temperatura, concentración, etc., sobre la velocidad y mecanismo de reacción.

• Variaciones estructurales del sustrato en el carbono que sufre la sustitución: sustitución contra eliminación y transposición.

• Sustitución por radicales libres en carbono saturado, reacción general.

• Estabilidad de radicales libres.

• Mecanismo de sustitución por radicales libres:

• Diagrama de energía.

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• Cambios energéticos.

• Especies involucradas.

.

• Esteroquímica de la reacción.

• Interconversión de grupos funcionales y alargamiento de cadenas carbonadas.

• Formación del enlace C-O.

• Nomenclatura, propiedades físicas y espectroscópicas y usos de los terminos más importantes:

.

• Alcoholes.

.

• Eteres.

.

• Esteres.

.

• Formación del enlace C-Z. (Z=X,S,N,P).

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• Nomenclatura, propiedades físicas y espectroscópicas y usos de los términos más importantes:

.

• Halogenuros de alquilo.

.

• Tioeteres.

.

• Aminas.

.

• Sales de fosfonio.

.

• Alcanos.

• Formación del enlace C-C.

• Nomenclatura, propiedades físicas y espectroscópicas y usos de los términos más importantes:

.

• Nitrilos.

.

• Alquinos.

• Productos de condensación de enolatos.

• Introducción: importancia de la reacción de eliminación.

• Mecanismo E1 y E2

• Dirección de la eliminación.

• Regla de Saytzeff.

• Regla de Hoffmann.

• Eliminación contra la sustitución.

• Formación de alquenos y alquinos y otros dobles y triples enlaces.

UNIDAD 3

( Reacciones de adición nucleofílica.)

OBJETIVOS

• Describirán al grupo carbonilo y grupos relacionados en términos de orbitales atómicos y moleculares de los átomos involucrados como responsables de la polaridad.

• Correlacionarán los anteriores junto con los efectos electrónicos y estéricos de los constituyentes, con la reactividad hacia nucléofilos y electrófilos.

• Describirán la nomenclatura, propiedades y usos de los aldehídos y cetonas.

• Identificarán las reacciones de adición nucleofílica a grupos carbonilo (aldehídos y cetonas) y grupos análogos (iminas y nitrilos).

• En base a la estructura, definirán y representarán gráficamente los diferentes tipos de compuestos que se forman por reacciones de adición nucleofílica a compuestos con grupos carbonilo.

• Identificarán y clasificarán reacciones más comunes en que participan los enolatos y carbaniones.

• Describirán y analizarán la estabilidad y las propiedades químicas de los enolatos y carbaniones en base a su estructura.

• Describirán e identificarán los requerimientos estructurales de los compuestos para generar enolatos y carbaniones.

• Representarán gráficamente los mecanismos de reacción , especies involucradas y productos de transformación en que participan los enolatos y carbaniones.

• Utilizarán adecuadamente a los enolatos y carbaniones en la formación de algunos grupos funcionales.

CONTENIDO:

• Introducción.

• Importancia de la reacción de adición nucleofílica a grupos carbonilo.

• El grupo cabonilo:

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• Orbitales atómicos y moleculares.

• Estructuras de resonacia, polaridad, reactividad, hacia nucleófilos y electrófilos, efecto estérico y electrónico de los sustituyentes que modifican la reactividad, estereoquímica.

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• Estudio y mecanismos generales de las reacciones de los grupos carbonilo y grupos análogos: adición y adición-eliminación.

• Aldehídos y cetonas más comunes: propiedades físicas y espectroscópicas, usos.

• Reacciones de adición nucleofílica:

• Reacción con agua, alcoholes y tioles.

• Reacción con carbaniones: nitrilos, acetiluros, reactivo de Grignard.

• Adición de hidruros.

• Reacciones de adición-eliminación:

• Reacción con amoniaco y aminas.

• Reacción con hidrazina y compuestos relacionados.

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• Condensación aldólica y reacciones relacionadas.

• Reacción de Witting.

• Importancia de las reacciones de los enolatos y carbaniones.

• Acidez de los hidrógenos.

• Alquilación del éster malónico.

• Alquilación del éster acetoacético.

• Alquilación y acilación de enaminas.

• Condensaciones aldólicas y reacciones relacionadas.

• Reacción de Cannizzaro.

• Condensación de ésteres.

• Adición viníloga a compuestos carbonílicos, insaturados.

• Usos de los enolatos y carbaniones en la formación de algunos grupos funcionales.

UNIDAD 4

(Sustitución nucleofílica.)

OBJETIVOS

• Representarán gráficamente las reacciones de sustitución nucleofílica de los ácidos carboxílicos y de sus derivados.

• Describirán la nomenclatura, propiedades y usos de los ácidos carboxílicos y derivados más comunes.

• Correlacionarán la estructura de los diferentes ácidos carboxílicos y sus derivados con la reactividad química.

• Representarán gráficamente todas las especies que participan y los mecanismos involucrados.

.

• En base a la estructura los definirán y representarán gráficamante los diferentes tipos de compuestos que se forman por reacciones de sustitución nucleofílica en los ácidos carboxílicos y sus derivados.

CONTENIDO

• Introducción.

• Importancia de la reacción.

• Reacción general.

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• Acidos carboxílicos y derivados más comunes:

• Nomenclatura, propiedades físicas y espectroscopicas, usos.

• Derivados de ácidos carboxílicos: Reacción con alcoholes, agua y tioles; amidas, preparacion.

• Hidruro como nucleófilo.

• Carbaniones.

• Reacción de Claisen.

• Fragmentación de compuestos dicarbanílicos, descarboxilación.

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• Sustitución nucleofílica en derivados del ácido sulfúrico y fosfórico.

UNIDAD 5

CARBOHIDRATOS

OBJETIVOS:

• Definirán los compuestos mono, di y polisacaridos.

• Predecirán sus reacciones y mecanismos de transformación.

• Clasificación de los carbohidratos.

• Nomenclatura y Esteroquímica de los monosacáridos.

• Estructuras cíclicas.

• Formación de Hemiacetales.

• Proyecciones de Fisher y Hawort de las estructuras Piranosa y Furanosa.

• Anómeros.

• Mutarrotación.

• Glicósidos.

• Reacciones químicas de Monosacaridos.

• Oxidación.

• Obtención de ácido Aldónico, Aldárico.

• Oxidación con el reactivo de Tollens, Fehling y Benedict.

• Oxidación con HIO4

• Adición Nucleofílica.

• Obtención de Osazonas, Fenilhidrazonas, Cianohidrinas.

• Alargamiento de la cadena.

• Disminución de la cadena.

• Determinación del tamaño del anillo.

• Monosacaridos de interés biológico.