Propiedades Físicas De Los Halogenuros De Alquilo

Estructura de los halogenuros de alquilo.

El grupo funcional

Los halogenuros de alquilo tienen la fórmula general RX, donde R representa un grupo alquilo o alquilo sustituido.

R-X

Un halogenuro de alquilo

La característica principal de la estructura del halogenuro de alquilo es el átomo de halogenuro, X, y las reacciones características de un halogenuro de alquilo son las que tienen lugar en el halógeno. El átomo o grupo que define la estructura de una familia particular de compuestos orgánicos y, al mismo tiempo, determina sus propiedades se llama grupo funcional.

En los halogenuros de alquilo, el grupo funcional es el halógeno. No debemos olvidar que un halogenuro de alquilo tiene un grupo alquilo unido a este grupo funcional; en condiciones apropiadas, estas partes alquílicas sufrirán las reacciones típicas de los alcanos. No obstante, las reacciones que son características de la familia son las que ocurren en el átomo de halógeno.

Por tanto, los diversos grupos funcionales son parte importante de la química orgánica. Aprenderemos a asociar un conjunto particular de propiedades con un grupo determinado dondequiera que lo hallemos. Cuando nos encontramos con una molécula complicada que contiene varios grupos funcionales diferentes, podemos esperar que las propiedades de esta molécula sean aproximadamente una mezcla de las propiedades de los distintos grupos presentes. Un compuesto que contiene X y OH es a un tiempo un halogenuro de alquilo y un alcohol; dependiendo de las condiciones experimentales, puede sufrir reacciones características de ambos tipos de compuestos. Las propiedades de un grupo pueden verse modificadas, por supuesto, por la presencia de otro grupo, y para nosotros es importante entender estas modificaciones; sin embargo, nuestro punto de partida es la química de grupos funcionales individuales.

En este capítulo estudiaremos los halogenuros de alquilo de una forma sistemática. Delinearemos su química, para concentración luego en su reacción más importante: la sustitución nucleofílica.

Propiedades Físicas de los Halogenuros de alquilo

Debido a su mayor peso molecular, los haloalcanos tiene puntos de ebullición considerablemente más altos que los alcanos de igual número de carbonos (Tabla 5.1). Para un grupo alquilo dado, el punto de ebullición aumenta con el incremento en el peso atómico del halógeno, de modo que un fluoruro hierve a la temperatura más baja, y un yoduro, a la más elevada.

Para un halógeno determinado, el punto de ebullición aumenta al aumentar el número de carbonos: al igual que en los alcanos, el aumento de punto de ebullición es de unos 20-30 grados por cada carbono adicional, salvo en el caso de los homólogos muy pequeños. Igual que antes, el punto de ebullición disminuye con el aumento de las ramificaciones ya impliquen un grupos alquilo o al propio halógeno.

A pesar de sus modestas polaridades, los halogenuros de alquilo son insolubles en agua, tal vez porque no son capaces de establecer puentes de hidrógeno. Son solubles en los disolventes orgánicos típicos, de baja polaridad, como benceno, éter, cloroformó o ligroína.

El yodo, el bromo y los policlorocompuestos son más densos que el agua.

En consecuencia, los alcanos y halogenuros de alquilo tienen las propiedades físicas que podemos esperar para compuestos de baja polaridad, cuyas moléculas se mantienen juntas por fuerzas de Van der Waals o por atracciones dipolares débiles. Tienen puntos de fusión y de ebullición relativamente bajos, y son solubles en disolventes no polares e insolubles en agua.

Hay otra consecuencia que resulta de su baja polaridad: mientras los alcanos y halogenuros de alquilo son buenos disolventes para otras sustancias de baja polaridad entre ellos mismos, por ejemplo, son incapaces, en cambio, de solventar apreciablemente iones simples, de modo que no pueden disolver sales inorgánicas

Preparación de halogenuros de alquilo

Los halogenuros de alquilo se preparan casi siempre a partir de alcoholes. A su vez, los alcoholes existen en una amplia variedad de formas y tamaños, y los más simples se producen comercialmente, mientras que los más complicados se pueden sintetizar sin dificultades. Aun cuando ciertos alcoholes tienden a reordenarse durante el remplazo del OH por X, esta tendencia puede minimizarse empleando los halogenuros del fósforo.

Para la síntesis de compuestos alifáticos en laboratorio, los alcoholes son el punto de partida más común, siendo al conversión del alcohol en un halogenuro de alquilo una de las primeras etapas más corrientes en tales síntesis. Una vez obtenido el halogenuro de alquilo, la síntesis puede continuar por decenas de vías, dependiendo de la reacción a la que se somete el halogenuro, y como veremos en la sección siguiente, hay decenas de posibilidades.

Virtualmente nunca se preparan halogenuros de alquilo por halogenación directa de alcanos. Desde el punto de vista de la síntesis de laboratorio, un alcano es un punto muerto. La halogenación da, por lo general, una mezcla de isómeros; aunque predomine en ocasiones un isómero como en la bromación de isobutano, por ejemplo, probablemente se trate del que no se

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