Hidrocarburos y grupos funcionales PDF

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Identificación de hidrocarburos y grupos funcionales en las biomoléculas. ...

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UNIDAD 6

GRUPOS FUNCIONALES EN LAS BIOMOLECULAS Carlos Antonio Rivera Fernández, Sección 001

6.1 Identificación de los grupos funcionales en las biomoléculas El carbono es el elemento que más compuestos puede constituir, esto porque tienen la capacidad de formar enlaces carbono-carbono sencillos, dobles y triples, y también de unirse entre sí formando cadenas o estructuras cíclicas. La rama de la química que estudia los compuestos de carbono es la química orgánica Las clases de compuestos orgánicos se distinguen de acuerdo con los grupos funcionales que contienen. Un grupo funcional es un átomo o un arreglo de átomos que siempre reaccionan de una forma determinada; además, es la parte de la molécula responsable de su comportamiento químico ya que le confiere propiedades características. Muchos compuestos orgánicos contienen más de un grupo funcional. La mayor parte de los compuestos orgánicos se derivan de un grupo de compuestos conocidos como hidrocarburos, debido a que están formados solo por hidrógeno y carbono. Con base en su estructura, se dividen en dos clases principales:

Alcanos Alifáticos Alquenos

Hidrocarburos

Aromaticos

Alquinos

6.1.1 Hidrocarburos saturados y no saturados.

Hidrocarburos alifáticos.

ALCANOS (saturados) Los alcanos tienen formula general:

CnH2n+2

donde n= 1,2, . . .

La principal característica de estas moléculas es que solo presentan enlaces covalentes sencillos. Se conocen como hidrocarburos saturados porque contienen el número máximo de átomos de hidrógenos que pueden unirse con la cantidad de átomos de carbono presentes. Ejemplo.

n=1

n=2

n=3

n=4

A medida que aumenta el número de átomos de carbonos, se incrementa rápidamente el número de isómeros estructurales, moléculas que tienen la misma fórmula molecular pero diferente estructura. Ejemplo. El butano tiene dos posibles esquemas de enlace:

C4H10

n-Butano. Es cadena lineal.

de

tipo

Isobutano. Es ramificado.

de

tipo

Cicloalcanos Son alcanos cuyos átomos de carbono se unen formando anillos, tienen la formula general;

CnH2n,

donde n= 3,4, . . .

Ejemplo.

n=6 ALQUENOS (insaturados) También llamados olefinas, contienen por lo menos un doble enlace carbono-carbono. Su formulo general es;

CnH2n,

donde n= 2,3, . . . Ejemplo.

n=2 Etileno

Se clasifican como hidrocarburos insaturados, porque son compuestos con dobles o triples enlaces carbono-carbono que les permiten adicionar átomos de hidrógeno. Por lo general presentan reacciones de adición, en las que una molécula se adiciona a otra para formar un solo producto.

Reacción de adición

ALQUINOS (insaturados) Contienen por lo menos un triple enlace carbono-carbono. Su fórmula general es;

CnH2n-2

donde n= 2,3, . . . Ejemplo.

n=2

6.1.2 Hidrocarburos aromáticos y heterocíclicos.

Hidrocarburos aromáticos. Reciben este nombre debido a los olores intensos, normalmente agradables, que presentan en su mayoría. Benceno

Son hidrocarburos derivados del benceno. El benceno se caracteriza por una inusual estabilidad, que le viene dada por la particular disposición de los dobles enlaces conjugados.

6.1.3 Alcoholes (primarios secundarios y terciarios) Los alcoholes son derivados de los hidrocarburos, en los cuales uno o más hidrógenos de un hidrocarburo precursor son remplazados por el grupo funcional –OH (hidroxilo).

6.1.4 Aldehídos, cetonas y éteres El grupo carbonilo C=O define varios grupos funcionales: Los aldehídos tienen al menos un átomo de hidrógeno unido a él.

En las cetonas se encuentra en el interior de una cadena de carbonos y, por lo tanto, esta flanqueado por átomos de carbono. Ambos se preparan a partir de la oxidación de los alcoholes.

Los éteres son compuestos donde los grupos de hidrocarburos se enlazan a un oxígeno. Se forman a partir de dos moléculas de alcohol mediante la separación de una molécula de agua.

6.1.5 Ácido carboxílico y sus derivados (éster y amida) Los ácidos carboxílicos contienen el grupo funcional carboxilo COOH.

6.1.6 Aminas primarias, secundarias, terciarias y cuaternarias Las aminas son compuestos en los cuales uno o más de los hidrógenos del amoniaco (NH3) son remplazados por un grupo alquilo (R). Una amida contiene el grupo carbonilo C=O ligado a N....