la quimica organica en resumen es la rama de la ciencia que estudia numerosas clases de moleculas asociadas al elemento carbono,formando enlaces covalentes: ya sea carbono-carbono, carbono-hidrogeno y otros heteroatomos, tambien conocidos como compuestos organicos, debido a la presencia del carbono en las moleculas de esta rama de la quimica, en esta se encuantra distintos tipos de reacciones como se mostrara acontinuacion.
sustitucion via radicales libres:
esta reaccion es muy comun en quimica organica, y son muy importante para la sintesis de moleculas, esta reaccion involucra dos pasos como minimo y posiblemenete un tercer paso en esta reaccion involucra radicales libres como intermediarios. Esta reaccion tiene lugar con reactantes halogenados y sustratos alcanos es decir hidrocarburos compuestos que contienen carbono e hidrogeno,de los halogenos los principales que se usan debido a que son favorables son el cloro y el bromo,una reacción por via radicalaria de yodo no es muy favorable debido a lo endotermico y se tendria que proporcionar una energia muy grande y aun asi no ocurriria, por parte del fluor es muy exotermico es muy volatil y peligroso por lo que se tendria que controlar la temperatura con baño de agua con hielo , la hibridacion del radical alquilo que se formaria es sp2 es decir un orbital s y dos orbitales P y cuyo angulo es 120º,por ejemplo la sustitucion radicalaria del metano con el cloro.
1-primer paso es la iniciacion es la parte de suministrar energia necesaria para que la reaccion ocurra, por lo general se usa la luz ultavioleta o calor, el cloro molecular formara un radical formando asi dos radicales de cloro.El foton que se muestra en la siguiente imagen es una particula, que de acuerdo con la fisica cuantica es lo que compone la luz, como dije al principio se utiliza luz ultravioleta para iniciar la reaccion.
2-la siguiente etapa la propagacion que se da en dos paso la primera es donde el radical cloro se encuentra con el CH4 es decir el metano tomando un hidrogeno, generando una asi loque se llama una abstraccion de hidrogeno y formando asi el radical alquilo y generando tambien otro producto como es el HCl
el segundo paso es la abstraccion de halogeno es decir, el radical alquilo que formamos en el paso anterio se encuentra con cloro molecular que no haya formado radical cloro, y asi generar el cloro metano y un radical cloro, donde esta la reaccion se dara de manera en cadena hasta que los radicales desaparezcan que seria la etapa tres que es la culminacion donde todos los radicales reaccionaron.
3-La etapa tres es la culminacion o acoplamiento, que es cuando todos los radicales que se han formados se unan y se obtiene distintos productos
el delta H que se genera en la reaccion es de -25 kcal/mol lo que significa que esta liberando energia , por lo tanto es exotermico,el proceso de halogenacion es la consecuencias de dos procesos elementales,comprende los estados de transicion donde en el medio ocurre un intermediario que en este caso es el radical alquilo que aparece y desaparece de manera rapida debido a que es muy inestable,y describe como se va obteniendo los productos, y para pasar a dicho producto hammond propuso una hipotesis que es el estado de transicion,que ayuda al quimico a proporcionar informacion sobre la estructura de la molecula a medida que ocure la reaccion donde tiene un perfil de energia que es el siguiente.
Donde se muestran los sguientes intermediarios de reaccion con su estado de transicion
dicha reaccion de metano y cloro es exotermica,cada uno de estos pasos es de manera concertada es decir ocurre de una vez.
la estabilidiad de los radicales seria los siguiente:
el bencilico es mayor debido a su estabilidad por resonancia, siempre la resonancia es prioridad por encima de el efecto inductivo.
el segundo es es el alilico con su estabilidida por resonancia pero no tiene muschas estructuras de resonancia como la del benceno.
el tercero el el radical carbono terciario tiene tres grupos metilos que compensan la falta de electrones por efecto inductivo, el mismo efecto inductivo esta presenteen el carbono secundario y primario pero en menor medida debido a que tienen en sus sustituyentes atomos de hidrogeno que practiamente no da nada
luego esta el metilo cuyo sustituyentes son hidrogenos, y por ultimo el vinilico que no ocurre reaccion debido a su inestabilidad
Esta reaccion no es posible que exista migracion de otros grupos funcionales.
La reaccion via radicales libre es una reaccion que cuando se forma un radical no hay manera de detenerla ya que son muy también esta reacción ayuda mucho para realizar reacciones más futuras como sustitución nucleofilica unimolecular y bimolecular
