NITRO Y SULFO COMPUESTOS

UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE CIENCIAS QUIMICAS QUIMICA ORGANICA II INTEGRANTES: Herrera Natalia Álvarez Santiago

BIQUIMICA CLINICA QUIMICA

NITO Y SULFOCOMPUESTOS: CAPITULO I: NITROCOMPUESTOS

CARACTERISTICAS GENERALES:

Los nitrocompuestos son otro tipo de sustancias nitrogenadas que se caracterizan por la presencia del grupo nitro, -NO2, unido a un radical, R, que puede ser alifático o aromático. Los nitrocompuestos se nombran, sencillamente, añadiendo, su posición en la molécula. Las propiedades más características de los nitrocompuestos derivan de la polaridad que presenta el grupo nitro -NO2. Esto origina que, si la cadena carbonada (hidrófoba) no es muy grande, sean solubles en agua. Por otro lado, tendrán puntos de fusión y de ebullición más elevados que los correspondientes hidrocarburos de análoga masa molecular.

CARACTERISTICAS ESTRUCTURALES DE LOS NITROCOMPUESTOS:

Electronegatividad, el grupo funcional nitro es fuertemente atractor y esto se debe a que genera estructuras resonantes en donde los electrones se acomodan en los átomos más electronegativos es decir los oxígenos. Polaridad, al tratarse de un compuesto nitro el enlace carbono nitrógeno no presenta mucha polaridad, mientras que los enlaces nitrógeno oxígeno presenta una alta electronegatividad hacia el oxígeno, es decir se polariza hacia el oxígeno. Enlaces, El grupo nitro presenta principalmente enlaces covalentes dobles y simples además hay que indicar que el nitrógeno posee electrones libres que le permitirán formar un nuevo enlace.

NITRO Y SULFO COMPUESTOS

Hibridación, en el grupo nitro encontramos al Nitrógeno con hibridación sp2, al Oxigeno con hibridación sp3 y a este mismo elemento con hibridación sp2.

PROPIEDADES FISICAS Los nitrocompuestos generalmente tienen puntos elevados de ebullición, además de presentarse a temperatura ambiente en fase líquida y sólida, normalmente tienen una insolubilidad completa en el agua. PROPIEDADES QUIMICAS El grupo nitro atrae fuertemente los electrones, es por esta característica que comúnmente se utiliza los nitrocompuestos en las reacciones químicas. Estos compuestos suelen ser venenosos. SINTESIS Los nitroalcanos se sintetizan en el laboratorio mediante una reacción de un halogenuro de alquilo con nitrito de plata, así: Los nitrocompuestos aromáticos se preparan haciendo reaccionar el benceno con ácido nítrico concentrado y caliente. Cuando esta reacción se da de forma lenta es muy peligrosa ya que puede provocar una explosión muy violenta ya que el ácido nítrico es un oxidante fuerte y el anillo aromático una sustancia susceptible a ser oxidada. Por ello para sintetizar nitrobencenos de forma segura se suele utilizar una mezcla de ácido sulfúrico y ácido nítrico, en esta reacción el ácido sulfúrico actúa como catalizador, por lo que hace que la reacción sea más rápida y se pueda realizar a temperaturas no muy elevadas. . La nitración de anillos aromáticos es una reacción de particular importancia, debido a que se pueden reducir con reactivos como hierro a aminoarenos (anilina). Análisis: químico y espectroscópico (IR, H-RMN, Masas).

ANÁLISIS QUÍMICO:

La prueba con cal sodada (mezcla de cal e hidróxido de sodio) se usa para detectar la presencia de nitrógeno en un compuesto orgánico. En un tubo de ensaye pequeño, mezcle 50 mg de cal sodada y 50 mg de MnO2 Añada una gota del líquido desconocido o 10 mg si es sólido. Coloque una tira húmeda de papel pH. Usando unas pinzas para tubo de ensaye, sostenga el tubo y caliente el contenido suavemente al principio y después vigorosamente. Los compuestos que contienen nitrógeno desprenden amoniaco. La prueba positiva se observa cuando el papel pH o tornasol cambia a azul.

NITRO Y SULFO COMPUESTOS

Para observar esta prueba con un testigo, utilice trietilamina o N-N-dimetilamina. Registre las observaciones en la tabla de resultados.

ANALISIS ESPECTROSCOPICO

Para el análisis espectroscópico infrarrojo del grupo nitro podemos mencionar: Los grupos nitros presentan un estiramiento de nitrógeno carbono en la zona de la huella digital que va desde 600 a 1400 cm-1. se diferencia de las aminas porque estas aparte de tener el estiramiento de nitrógeno carbono en la zona de la huella digital que va desde 600 a 1400 cm-1, también posee un estiramiento característico de nitrógeno hidrógeno en 3300 cm-1 señal que es ancha y con varios picos. Para el análisis espectroscópico de H-RMN del grupo nitro no se puede dar ninguna descripción ya que el este grupo no posee ningún protón ni estructura. Para el análisis espectroscópico masas del grupo nitro podemos mencionar: La presencia de nitrógeno en un compuesto hace que el ión molecular tenga una masa molecular impar. Un número impar de átomos de nitrógeno también produce este mismo efecto.

PRINCIPALES APLICACIONES Los nitrocompuestos son muy utilizados como explosivos. Se llama explosivo a cualquier sustancia que por la acción de una causa externa (roce, percusión, temperatura) se transforma en un tiempo muy breve en gases con un gran contenido térmico. Este calor, al no poderse disipar, provoca un violento estallido, transformándose en energía mecánica. La explosión de los nitroderivados es una combustión rápida en la que el oxígeno procede de la misma molécula. Puesto que los grupos nitro son los suministradores de oxígeno, la fuerza explosiva aumenta con el número de los mismo.

NITRO Y SULFO COMPUESTOS

CAPITULO II

SULFOCOMPUESTOS

El azufre se encuentra inmediatamente debajo del oxígeno en el grupo VI de la tabla periódica. El azufre, como los demás elementos de la segunda fila, presenta una reaccionabilidad más diversificada que la de sus compañeros de la primera fila . El oxígeno actúa generalmente en los compuestos oxigenados (alcoholes, éteres, y compuestos carbonílicos), modificando la química del átomo de carbono al que está unido . En los compuestos con azufre se observa también un efecto similar, pero una abrumadora mayoría de sus reacciones ocurre directamente sobre el átomo de azufre a causa de su elevada reactividad frente a reactivos electrófilos, nucleófilos e incluso radicales. El azufre, al revés que el oxígeno, interviene en enlaces π p-p con dificultad. El silicio y el fósforo todavía son más reacios que el azufre a formar enlaces π p-p. El interés de la química orgánica del azufre, al igual que la del silicio y fósforo, ha aumentado mucho en los últimos años . Los compuestos de azufre son de primera importancia en muchas operaciones industriales, en la industria farmacéutica, y en la investigación fundamental de laboratorio. Participan, además, en todos los procesos metabólicos. TIOLES (MERCAPTANOS) Los tioles, RSH, son los elementos fundamentales en la síntesis de otros compuestos organoazufrados. Son más ácidos y más volátiles que los alcoholes correspondientes y se reconocen bien por sus desagradables olores . Existen varios tioles en la secreción defensiva de la mofeta . Las cebollas recién cortadas desprenden propilmercaptano; el olor y el sabor del ajo se debe en parte al alilmercaptanc y al disulfuro de alilo Los tioles son sustancias muy reactivas que intervienen en cantidades ínfimas en los procesos biológicos . Una fracción pequeña, aunque significativa, del petróleo está constituida por tioles junto con otros compuestos organoazufrados. Los tioles reaccionan como el sulfuro de hidrógeno con los iones de ciertos metales pesados. La formación de derivados insolubles del mercurio es una de sus características más sorprendentes y de ella deriva el nombre común mercaptano (mercurium captans, captador de mercurio). El ditiol HSCHZCHSH-CH2OH, más conocido como BAL (Británica, anti-Lewisita), fue concebido como agente protector contra los gases de guerra arsenicales (la Lewisita es uno de ellos) y es un antídoto eficaz en los envenenamientos por arsénico, mercurio y otros metales pesados. Los tioles y sus aniones son más nucleófilos que los alcoholes y alcóxidos respectivamente. Los tioles muestran menos basicidad que los alcoholes frente a protones ácidos. El sulfuro de hidrógeno no es un grupo saliente tan efectivo como el agua, y los tioles no reaccionan con reactivos como el bromuro de hidrógeno para dar bromuros de alquilo. Sin embargo gran número de reacciones de los tioles recuerdan a las de los alcoholes.

NITRO Y SULFO COMPUESTOS

SULFUROS Y DISULFUROS

La reactividad de los sulfuros depende en gran parte de la accesibilidad de los pares sin compartir del azufre . Los sulfuros son bases de Lewis débiles, altamente nucleófilas y fácilmente oxidables a sulfóxidos y sulfonas. Una reacción característica de los sulfuros es la formación de complejos cristalinos insolubles al tratarlos con cloruro mercúrico . R2S + HgC12 --* R2S-HgC12 La alquilación de un sulfuro para dar una sal de sulfonio es una reacción títipa Sx2. Con los sulfuros de dialquilo la reacción es rápida en condiciones suaves. R2S + RX --i R 3S+ X – Los sulfuros de arilo y los de alquilo se obtienen fácilmente mediante reacciones nucleófilas o por radicales . RS - + CH3Br -- RSCH3

SULFUROS Y DISULFUROS

Aunque los halogenuros de arilo no den normalmente reacciones directas de desplazamiento nucleófilo, la siguiente reacción se efectúa con facilidad.

ÁCIDOS SULFÓNICOS Y DERIVADOS Los ácidos sulfónicos (RSO3H) son ácidos muy fuertes comparables a los ácidos sulfúrico y perclórico, pero como agentes oxidantes son mucho más débiles. Por esta razón los ácidos sulfónicos, especialmente el p-toluensulfónico, son muy útiles como catalizadores

NITRO Y SULFO COMPUESTOS

ácidos . Los ácidos sulfónicos aromáticos se preparan casi siempre por sulfonación de los correspondientes hidrocarburos . Los ácidos alcanosulfónicos se preparan a partir de toles, halogenuros de alquilo, o alquenos. La sulfonación de los hidrocarburos aromáticos es reversible ; la hidrólisis se realiza con facilidad por ebullición con ácidos minerales fuertes como el clorhídrico. La fusión de ácidos sulfónicos con hidróxido sódico fundido constituye un importante método de producción de fenoles. Los alcoholes y las aminas reaccionan con los cloruros de sulfonilo más rápidamente que el agua, por lo que los esteres y las amidas se preparan frecuentemente en presencia de álcali acuoso, que elimina el cloruro de hidrógeno formado. En la formación de esteres se utiliza a menudo la piridina que actúa a la vez como disolvente y como catalizador básico. Las amidas y los esteres de los ácidos sulfónicos no se obtienen directamente a partir de los ácidos, pero se preparan con buen rendimiento partiendo de los cloruros de sulfonilo. Los alcoholes y las aminas reaccionan con los cloruros de sulfonilo más rápidamente que el agua, por lo que los esteres y las amidas se preparan frecuentemente en presencia de álcali acuoso, que elimina el cloruro de hidrógeno formado. En la formación de esteres se utiliza a menudo la piridina que actúa a la vez como disolvente y como catalizador básico. Los grupos sulfonato sobre un carbono son grupos salientes excepcionalmente aptos para las reacciones de sustitución nucleófila, por lo que la conversión de un alcohol en su sulfonato es un buen método de «activar» un alcohol y favorecer su desplazamiento por buen número de nucleófilos . Los esteres sulfónicos más empleados son los metansulfonatos, los p-toluei ulfonatos (tosilatos) y los p-bromobencenosulfonatos (llamados también brosilatos) .

BIBLIOGRAFIA:

 

http://books.google.com.ec/books?id=BLN6eeuQ32YC&pg=PA403&dq=sulfo+comp uestos&hl=es&ei=WEwmTqyOKY_egQeVvtVc&sa=X&oi=book_result&ct=result&re snum=1&ved=0CCkQ6AEwAA#v=onepage&q=sulfo%20compuestos&f=false http://books.google.com.ec/books?id=Pm7lNZzKlaoC&pg=PA515&dq=nitrocompue stos&hl=es&ei=gEwmTrG2CcXUgQf_3sVc&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnu m=1&ved=0CCkQ6AEwAA#v=onepage&q=nitrocompuestos&f=false