16: Sistemas conjugados, simetría orbital y espectroscopia ultravioleta
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Objetivos de aprendizaje
Después de leer este capítulo y completar TODOS los ejercicios, un estudiante puede ser capaz de
- construir e interpretar diagramas MO de sistemas eteno, butadieno y alílico (consulte la sección 16.1)
- reconocer reacciones que se ven potenciadas por la estabilización de resonancia del intermedio alílico (consulte la sección 16.2)
- predecir los productos y especificar los reactivos para las reacciones de adición electrófila (EAR) de dienos conjugados (consulte la sección 16.3)
- especificar las condiciones de reacción para promover el control termodinámico o cinético del mecanismo de reacción; correlacionar estas condiciones con los diagramas de energía de reacción (sección 16.4)
- predecir los productos y especificar los reactivos para las reacciones de sustitución bimolecular (S N 2) de haluros alílicos (consultar la sección 16.5)
- predecir los productos de las reacciones de Diels-Alder con estereoquímica, incluyendo la orientación de la cicloadición con reactivos asimétricos (consultar las secciones 16.6 y 16.7)
- desarrollar mecanismos para explicar los productos observados de las reacciones de adición 1,2 y 1,4, incluyendo las formas de resonancia de los intermedios estabilizados (ver sección 16.6)
- usar la teoría MO para predecir si las reacciones de cicloadición serán permitidas térmica o fotoquímicamente (consulte las secciones 16.6 y 16.7)
- reconocer el efecto de la conjugación sobre la absorción UV (consultar las secciones 16.9 y 16.10)
- utilizar la Ley de Beer en los cálculos de absorción UV (consulte las secciones 16.9 y 16.10)
- explicar cómo la luz, la conjugación de dobles enlaces y la estereoquímica de los dobles enlaces contribuyen a visualizar el color
- 16.1: Estabilidad de Dienos Conjugados - Teoría Orbital Molecular
- La estabilidad de los dienos conjugados se puede explicar utilizando tanto la resonancia como la Teoría de Orbitales Moleculares (MO). La Teoría MO se explora con mayor detalle en estas secciones. Una breve revisión de la Teoría MO se puede encontrar en el Capítulo 2 Sección 2 de este LLibreText.
- 16.2: Cationes alílicos
- Los carbocationes y radicales alílicos son importantes intermedios reactivos. La resonancia y la teoría MO pueden ser utilizadas para explicar la estabilidad de los carbocationes alícos.
- 16.3: Adiciones electrofílicas a dienos conjugados
- Los dienos conjugados pueden sufrir reacciones de adición 1,2-electrófila y adición 1,4-electrófila debido al sistema de enlace pi conjugado.
- 16.4: Control cinético versus termodinámico
- Las bajas temperaturas de reacción favorecen reacciones controladas cinéticamente. Las altas temperaturas favorecen reacciones termodinámicamente controladas. Algunas reacciones no son ni cinética ni termodinámicamente controladas.
- 16.5: Reacciones SN2 de Halidos y Tosilados Alílicos
- Los halogenuros y tosilatos alílicos son excelentes electrófilos para reacciones de sustitución nucleofílica bimolecular (SN2).
- 16.6: La reacción de cicloadición de Diels-Alder (4 + 2)
- La reacción de Diels-Alder es una reacción de cicloadición (4 + 2) entre un dieno y un diéfilo que forma un anillo de 6 miembros y requiere calor.
- 16.7: Estereoquímica de Diels-Alder
- Se estudia con más detalle la estereoquímica de la reacción de Diels-Alder.
- 16.8: Polímeros de Dieno - Cauchos Naturales y Sintéticos
- Los dienos conjugados se pueden polimerizar para formar compuestos importantes como el caucho.
- 16.9: Determinación de Estructura en Sistemas Conjugados - Espectroscopia Ultravioleta
- La región ultravioleta (UV) del espectro electromagnético corresponde a energías de enlace conjugadas. La Teoría Orbital Molecular describe esta energía de enlace utilizando transiciones de electrones del HOMO y LUMO. La región UV más útil del espectro electromagnético tiene una longitud de onda entre 200 y 400 nm.
- 16.10: Interpretación de los espectros ultravioleta - El efecto de la conjugación
- El máximo de absorción ultravioleta de una molécula conjugada depende del grado de conjugación.
- 16.11: Conjugación, color y química de la visión
- Los ojos reciben energía luminosa y luego transfieren y pasan la energía a impulsos neurales al cerebro.
- 16.12: Ejercicios adicionales
- Esta sección cuenta con ejercicios adicionales para los objetivos clave de aprendizaje del capítulo.
- 16.13: Soluciones a ejercicios adicionales
- Esta sección tiene las soluciones a los ejercicios adicionales de la sección anterior.