Propiedades
Físicas y químicas de los Derivados Halogenados
Los derivados halogenados: son compuestos orgánicos
que contienen uno o más halógenos en su molécula.
Se les denomina haluros o halogenuros
.
Los derivados halogenados que contienen un sólo átomo
de halógeno en su molécula se llaman monohaluros; si
contienen dos átomos de halógeno se llaman dihaluros
y si presentan más de dos átomos de halógeno
en su molécula se les llama polihaluros.
Los haluros de alquilo son los derivados halogenados
de mayor importancia, ya que se utilizan como base para la síntesis
de muchos compuestos orgánicos.
CH3-CH2-CH2-CH3
Butano. Peso molecular: 58
CH3-CHI-CH2-CH3
2-iodobutano. Peso molecular: 183,90.En este compuesto, el yodo
(halógeno) sustituye un hidrógeno de uno de los átomos
de carbono.
Propiedades Físicas de los Haluros de Alquilo: Los
haluros de alquilo presentan densidades y puntos de ebullición
más altos que los de sus correspondientes alcanos, esto se
debe a que la molécula del alcano aumenta el peso molecular
del halógeno cuando sustituye a un hidrógeno.
Para un mismo grupo alquilo, la densidad y el punto de ebullición
aumentan con el aumento del peso atómico del halógeno.
Halógeno
Peso
atómico
Fluor
19
Cloro
35,5
Bromo
80
Yodo
126,90
Densidad:
Los cloruros y los fluoruros son menos densos que el agua, mientras
que los bromuros y los yoduros son más densos que el agua.
Para un mismo halógeno la densidad disminuye a medida que aumenta
el tamaño del grupo alquilo.
Punto
de ebullición: El punto de ebullición de los
haluros de alquilo aumenta a medida que aumenta el tamaño del
grupo alquilo.
Propiedades químicas de los haluros de alquilo: El
ión haluro en la molécula se comporta como una base
de Lewis muy débil, esto hace posible que sea sustituido
fácilmente por bases fuertes reactivos
nucleofílicos . Esta propiedad le permite reaccionar con
muchos reactivos nucleofílicos orgánicos e inorgánicos
para dar origen a nuevos compuestos orgánicos, mediante reacciones
de sustitución y de eliminación.
R:Mg+
:X- Ar:Mg+
:X-
Reactivo de Grinard
Los haluros de alquilo como los haluros de arilo, reaccionan con virutas
de magnesio en presencia de éter etílico para producir
el reactivo de Grinard: haluro de alquil o aril magnesio. Este reactivo
es de gran importancia en la síntesis de los alcanos y del
benceno.
Reacciones
de eliminación: Son las reacciones en las que se separan
dos átomos o grupos de átomos de una molécula,
sin que se produzca al mismo tiempo la penetración de nuevos
átomos o grupos atómicos. La reacción de eliminación
más importante que se produce con los haluros de alquilo es
en la que éste, reacciona con la potasa alcohólica para
dar un alqueno.
La reacción de eliminación puede dar origen además
a mezclas de alquenos o dar origen a alquinos.
Reacciones de sustitución: Son reacciones en las que
un átomo o grupo atómico se separa de la molécula
reaccionante, siendo sustituido por otro átomo o grupo atómico,
que procede del reactivo atacante.
Síntesis
de los Haluros de Alquilo: Los haluros de alquilo pueden
obtenerse mediante la halogenación de alcanos, adición
de haluro de hidrógeno a un alqueno, tratando un alcohol con
hidrácido o tratando haluros de fósforo o cloruro de
tionilo.
Las reacciones de halogenación de alcanos: son poco
convenientes industrialmente ya que lo que permite obtener son mezclas
de isómeros y productos tanto halogenados como polihalogenados.
Tratando un alcohol con un hidrácido: Es un método
que permite la preparación de bromuros y yoduros. Para preparar
los bromuros de alquilo se calienta el alcohol con ácido
bromhídrico concentrado en presencia de ácido sulfúrico.
El mejor rendimiento se obtiene a partir de los alcoholes
primarios
Para preparar cloruros de alquilo primarios y secundarios,
el alcohol primario y secundario se calienta con ácido
concentrado en presencia de cloruro de zinc en polvo denominado también
reactivo de Lucas.
Los alcoholes terciarios reaccionan rápidamente sin requerir
el calentamiento del cloruro de zinc.
Obtención
de haluros de alquilo a partir de alcoholes y haluros de fósforo
o cloruro de tionilo: Los trihaluros y pentahaluros de fósforo
(PX3 y PX5) así como el cloruro de tionilo
(SOCl2) reaccionan con los alcoholes para producir haluros
de alquilo. Esta reacción produce un buen rendimiento de haluros
de alquilo.
Otros derivados halogenados de importancia:
Haluros de Aralquilo: estos compuestos presentan uno o más
átomos de halógenos unidos a la cadena carbonada lateral
del anillo bencénico.
Los haluros de aralquilo se comportan químicamente como un
haluro de alquilo por lo que presentan reacciones de sustitución
nucleofílica en la cadena lateral.
Haluros
de Arilo (Ar-X): Estos compuestos presentan uno o más
átomos de halógeno unidos directamente al anillo bencénico.
La unión de estos halógenos al anillo es muy fuerte
por lo que no reaccionan por sustitución.
Los haluros de arilo pueden obtenerse mediante la reacción
del benceno con un halógeno en presencia de un catalizador
adecuado.
Los haluros de arilo pueden dar origen a otros compuestos mediante
reacciones de halogenación, nitración, sulfonación
y alquilación.
Halogenación
Nitratación
Sulfonación
Alguilación
Reconocimiento de los derivados halogenados en el laboratorio:
Los derivados halogenados con excepción de los haluros de
arilo, reaccionan con nitrato de plata en solución alcohólica,
produciendo un precipitado de haluro de plata:
Derivado
halogenado
Características
del Precipitado
Fluoruro de plata
Amarillo pálido
Cloruro de plata
Blanco
lechoso
Bromuro de plata
Beige
a marrón claro
Ioduro de plata
Amarillo
intenso
Otra forma de reconocer los derivados halogenados en el laboratorio
es mediante el ensayo de Belstein, que consiste en
humedecer un alambre de cobre con el derivado halogenado y llevarlo
a la llama del mechero,si se trata de un derivado halogenado la llama
se torna de color verde. Esta reacción no se da en los compuesto
fluorados.
Bibliografía
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Ediciones ENEVA Caracas.
Marcano, D., Cortés, L. Química Orgánica. (1982).
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12-07-2004
