1. Alcanos bicíclicos
biciclos fusionados
biciclos puenteados
espirocíclicos
Carbonos
cabezas de
puente
biciclo[4.4.0]decano
(decalina) Biciclo[2.2.1]heptano
(norbornano)
Espiro[4.4]nonano
Nomenclatura: nombre del alcano correspondiente al total de número de carbonos;
prefijo: biciclo, y números separados por puntos y entre corchetes que dan cuenta del
número de carbonos de cada ciclo, y los carbonos involucrados en el puente:
1
2
3
4
1
2
Puente de cero carbonos
Biciclo[4.2.0]octano
1
2
1
23
1
Biciclo[3.2.1]octano

2. Tipos de reacciones orgánicas
adición eliminación sustitución
rearreglos
Clasificar las siguientes reacciones:
a) CH3Br + KOH CH3OH + KBr
b) CH3CH2OH H2C=CH2 + H2O
c) H2C=CH2 + H2 CH3CH3

3. Estudio de las reacciones
Se establece un mecanismo (descripción completa
de pasos para pasar de reactivos a productos,
mostrando la ruptura y formación de enlaces).
Termodinámica. Constantes de
equilibrio. Se consideran los
cambios de energía que acompañan
a las transformaciones químicas.
A + B C + D
Keq =
[productos]
[reactivos]
=
[C][D]
[A][B]
Keq >1 equilibrio favorecido a productos
Keq <1 equilibrio favorecido a reactivos
Energéticamente:
G = energía libre de productos – energía libre de reactivos
Relación entre G y Keq:
Keq=e- G/RT
Cinética. Estudio de la velocidad de las
reacciones.
A + B C + D
Velocidad = kr[A]a[B]b
Kr = Ae-Ea/RT Ecuación de Arrhenius
A= cte. (factor de frecuencia)
Ea = energía de activación
R= cte. de los gases
T= temperatura absoluta (ºK)
Ea

4. Reactividad de alcanos y cicloalcanos
1. Halogenación (reacción de sustitución)
R C
R'
R''
H + X2
calor o luz
R C
R'
R''
X + HX
R,R',R'' = H ó grupo alquilo
X=halógenos
Reactividad: F2 >>Cl2>Br2>I2
CH3-Br + HBrCH3-H + Br2
H
H + Cl2
Cl
H + HCl
125ºC
hv
25ºC
hv
bromometano (ó bromuro de metilo)
clorociclohexano (ó cloruro de ciclohexilo)

5. + Cl2
+
+
+Cl
Cl
Cl
Cl
42%
35%
23%
+ Br2
+
+
+Br
Br
Br
Br
0.51%
9.25%
90%

6. Halogenación del propano
CH3CH2CH3
Energías de disociación:
H-Cl: 103 kcal
H-Br: 88 kcal

7. Porqué la bromación es más selectiva?

8. Estados de transición

9. E E
Coordenada de reacción Coordenada de reacción

---------
---------
Ea pequeña Ea grande
reactivos
reactivos
productos
productos
Postulado de Hammond
Reacción exotérmica (rápida).
Estado de transición () parecido a reactivos
Reacción endotérmica (lenta).
Estado de transición () parecido a productos
Las especies que están más próximas en energía, también están más
próximas en estructuras.

10. 1.1. Halogenación a partir de cloruro de sulfurilo (SO2Cl2)
R-H + Cl S Cl
O
O
trazas de peróxido de benzoílo
60-80ºC
R-Cl + SO2 + HCl
Otra reacción por radicales libres
H3C
CH3
CH3
CH3
SO2Cl2 H3C
CH3
CH3
CH3
H3C
H2
C
CH3
CH3
+
Cl
Cl
38% 62%

11. 2. Nitración (también por radicales libres)
CH4 + HO-NO2
400-500ºC
presión(HNO3)
CH3-NO2 + H2O
CH3-CH3 + HO-NO2
400-500ºC
presión
CH3CH2-NO2 + CH3-NO2 + H2O
3. Combustión
CH4 + 2O2 CO2 + 2H2O
C5H12 + 8 O2 5 CO2 + 6 H2O
C5H12 + O2 CO + 6 H2O
C5H12 + O2
C + H2O
exceso
limitado
muy limitado

12. ISOMERÍA
Los isómeros son compuestos diferentes con la misma fórmula molecular
Isómeros
Constitucionales
(ó estructurales)
Estereoisómeros
Difieren en su secuencia
de enlaces (conectividad)
Solo se diferencian en la orientación de
sus átomos en el espacio; sus átomos
están enlazados en el mismo orden.
Estereoquímica
Isómeros geométricos
(involucra dobles enlaces)
Isómeros ópticos
(carbonos con 4
sustituyentes diferentes)

13. La estereoquímica se ocupa del estudio de las molécula en tres dimensiones.
Estereoisómeros: isómeros con la misma secuencia de enlaces, pero diferente
orientación de algunos átomos en el espacio.
Quiralidad. Es la propiedad de algunas moléculas de ser imágenes especulares no
superponibles (no son indénticas).
Objeto aquiral
Objeto quiral

14. Otros ejemplos de objetos quirales:
Coche americanoCoche inglés

15. Las moléculas que son imágenes especulares no superponibles se conocen como
ENANTIÓMEROS.
2-bromobutano
La causa principal de la
quiralidad es la presencia de
un átomo de carbono
enlazado a cuatro grupos
diferentes.
A ese tipo de átomos de carbono
se les llama carbonos
asimétricos ó carbonos quirales
(se denotan a menudo con un *).
Los enantiómeros son moléculas diferentes

16. C
A
D
C
B
Carbono quiral (asimétrico
ó estereogénico)
CH3
CH3
Cl
3-cloro-4,5-dimetilnonano
* **
3,3-dietilpentano
Ph OH
Ph CH3
3-metil-5,6-difenil-1-hexanol
* * *

17. C
A
D
C
B
Prueba de asimetría
No es posible definir un plano de simetría tal que los
átomos de un lado sean los mismos a los del otro lado.
C
A
D
C
B
Cl
Cl
H Cl
Cl
H H
Buscar un plano de simetría para:

18. Cl Br
C3H7 Me
Br
Cl
Me C3H7
Me Me
C4H9 Me
Me
Me
Me C4H9
H
C4H9 C3H7
H
C3H7 C4H9
enantiómeros
enantiómeros
molécula aquiral
Ejercicio:
Dibujar ambos enantiómeros
del 3-bromo-3-metilheptano

19. Cl
H
H
Cl
H
Cl
Cl
H
No es un plano de simetría porque no hay correspondencia entre
átomos. Entonces, son enantiómeros.
De manera generalizada, se puede proponer el siguiente principio: Cualquier
molécula que tenga un plano de simetría especular no puede ser quiral, incluso en
presencia de carbonos asimétricos.
Pero, OJO !!, el hecho de no encontrar un plano de simetría no necesariamente
implica que la molécula es quiral.
Cl
Br
Br
Cl Br
Cl
Cl
Br

20. Nomenclatura (R) y (S) de carbonos asimétricos (Cahn-Ingold-Prelog)
H3C C
H
NH2
COOH
Alanina
C
H3C
NH2
H
O OH
*
C
HO O
*
H
H2N
CH3
alanina
natural
alanina
no natural
Pasos:
1. Se asigna una prioridad a cada grupo enlazado al carbono asimétrico (1: prioridad
más alta y 4: prioridad más baja). Los átomos con números atómicos más altos, tienen
las prioridades más altas.
Ejemplo: Los cuatro sustituyentes son: H, CH3, NH2 y F
No. Atómico:
9
7
6
1
Prioridad:
1234
I>Br>Cl>S>F>O>N>13C>12C>Li>3H>2H>1HEjemplo de priorización:

21. En el caso de que los átomos sean iguales (OJO, no los grupos), se consideran los átomos
que siguen en la cadena para asignar la prioridad.
C
H
CH3
CH3
CH2CH3
Ejemplo:
isopropilo
etilo
Mayor prioridad
CH2CH2Br
Mayor prioridad
H
Br
H
H
Cl
Cl
CH3
CH3
CH3
CH2Br
CH3
H
-CH2CH2CH2CH3
>> >>
Los dobles y triples enlaces se consideran como enlaces por separado. Un doble enlace
“se duplica”, y un triple enlace “se triplica”
R C
H
C
H
H
R C
H
C
C
H
H
C
Se rompe y se duplica el enlace

22. R C
H
N
H R C
H
N
N C
H
Se rompe y se duplica el enlace
R C C H R C
C
C
C
C
H
C
Se rompe y se triplica el enlace
2. Utilizando alguna representación molecular tridimensional, se orienta el grupo con
prioridad 4 (más baja) hacia atrás.
Se traza entonces una flecha curva, empezando por el grupo con mayor prioridad,
dirigiendo la flecha a los grupos de menor prioridad (2 y 3).
Si la flecha va en dirección a las manecillas del reloj, el átomo de carbono asimétrico se
denota como (R), del latín rectus ( a la derecha).
Si la flecha va en dirección contraria a las manecillas del reloj, el átomo de carbono
asimétrico se denota como (S), del latín sinister ( izquierda).

23. 1
2
3
4
1
23
4
rotación
configuración (R)
1
2
3
4
1
2
3
4
rotación
configuración (S)

24. Proyecciones de Fisher
Emil Fisher (Alemania; 1825-1919)
Cl
H CH3
Cl
CH2CH3
Cl
CH3H
CH2CH3
enantiómero
Definición:
Línea horizontal: proyección hacia
adelante.
Línea vertical: proyección hacia
atrás.
Proyección de Fisher
Cambiando cualquiera de los dos grupos en la
línea horizontal ó vertical, se genera el
enantiómero correspondiente.
Cl
CH3H
CH2CH3
Cl
HH3C
CH2CH3
Ejercicio:
Dibujar la estructura del 3-
bromohexano, y su enantiómero,
usando proyección de Fisher.

25. Asignación (R) ó (S) en proyecciones de Fisher
En la proyección de Fisher, la cadena de carbonos está en la línea vertical, y el átomo de
hidrógeno (de menor prioridad) está en la línea horizontal (hacia enfrente). Una vez asignadas
las prioridades, se apunta la flecha curva hacia los grupos 1, 2 y 3, y dado que el hidrógeno se
encuentra hacia adelante, mentalmente se asigna el sentido contrario para determinar la
configuración (R) ó (S), según sea el caso.
ejercicio