Doctorado
  1. Química inorgánica  1.1. Química de coordinación  1.1.1. Teoría del campo de ligandos  1.1.2. Teoría del campo de cristales  1.1.3. Teoría del Orbital Molecular para Compuestos de Coordinación  1.1.4. Estabilidad de los compuestos de coordinación  1.1.5. Espectros electrónicos de compuestos de coordinación  1.1.6. Isomería en Compuestos de Coordinación  1.1.7. Cinética y mecanismo de reacciones de coordinación  1.2. Química Organometálica  1.2.1. Carbonilos Metálicos  1.2.2. Alquilo y arilo metálico  1.2.3. Carbenos de Fischer y Schrock  1.2.4. Añadido Oxidativo y Eliminación Reductiva  1.2.5. Hidruros Metálicos  1.2.6. Catalysis por compuestos organometálicos  1.2.7. Metalocénicos y Complejos Sandwich  1.2.8. CH activation  1.3. Química del estado sólido  1.3.1. Estructuras y redes cristalinas  1.3.2. Teoría de bandas y propiedades eléctricas  1.3.3. Defectos en el cristal  1.3.4. Síntesis de materiales en estado sólido  1.3.5. Propiedades magnéticas y ópticas de los sólidos  1.3.6. Superconductividad  1.3.7. Ionics de estado sólido  1.4. Química bio-inorgánica  1.4.1. Metaloproteínas y enzimas  1.4.2. Transporte y almacenamiento de iones metálicos  1.4.3. El papel de los metales en la medicina  1.4.4. Catalización bioinspirada  1.4.5. Interacciones Metal-ADN  1.4.6. Complejos metálicos en la ciencia médica  1.5. Lantánidos y actínidos  1.5.1. Configuración electrónica y estados de oxidación en lantánidos y actínidos  1.5.2. Propiedades Espectrales y Magnéticas en Lantánidos y Actínidos  1.5.3. Separación y Extracción de Lantánidos y Actínidos  1.5.4. Química de coordinación de los elementos del bloque f  1.6. Main Group Chemistry  1.6.1. Química de los compuestos de boro  1.6.2. Química de los compuestos de silicio y germanio  1.6.3. Química de los Compuestos de Fósforo y Azufre  1.6.4. Química organosilícica  1.6.5. Química de Gases Nobles
  2. Química orgánica  2.1. Mecanismo de reacción  2.1.1. Reacciones de sustitución nucleofílica  2.1.2. Reacciones de adición y sustitución electrofílica  2.1.3. Reacciones de eliminación  2.1.4. Reacciones de reordenamiento  2.1.5. Reacciones radicales  2.1.6. Reacciones Pericíclicas  2.1.7. Reacciones fotoquímicas  2.2. Estereoscópico  2.2.1. Quiralidad y actividad óptica  2.2.2. Análisis estructural  2.2.3. Efectos estereolectrónicos  2.2.4. Síntesis asimétrica  2.2.5. Estereoquímica dinámica  2.3. Química Organometálica en la Síntesis Orgánica  2.3.1. Reactivos de organolitio y organomagnesio  2.3.2. Reacciones de acoplamiento catalizadas por metales de transición  2.3.3. Reacciones catalizadas por paladio  2.3.4. Metátesis de olefinas  2.3.5. Catalización de oro y plata  2.4. Química de productos naturales  2.4.1. Alcaloides y terpenoides  2.4.2. Esteroides y Flavonoides  2.4.3. Síntesis total de productos naturales  2.4.4. Biosíntesis de productos naturales  2.5. Química Supramolecular  2.5.1. Química huésped-invitado  2.5.2. Autoensamblaje y reconocimiento molecular  2.5.3. Catalisis Supramolecular  2.5.4. Máquinas moleculares
  3. Química Física  3.1. T termodinámica  3.1.1. Leyes de la Termodinámica  3.1.2. Potencial Químico y Equilibrio  3.1.3. Termodinámica estadística  3.1.4. Termodinámica de no equilibrio  3.2. Química Cuántica  3.2.1. Ecuación de Schrödinger y sus aplicaciones  3.2.2. Teoría de orbitales moleculares  3.2.3. Teoría del funcional de la densidad  3.2.4. Métodos post-Hartree–Fock  3.3. Cinética química  3.3.1. Teoría de la velocidad de reacción  3.3.2. Mechanism and rate laws  3.3.3. Catalisis y cinética enzimática  3.3.4. Dinámica de reacción  3.4. Espectroscopía y estructura molecular  3.4.1. Espectroscopia Infrarroja  3.4.2. Espectroscopia UV-visible  3.4.3. Espectroscopía de Resonancia Magnética Nuclear  3.4.4. Espectrometría de Masas  3.4.5. Espectroscopía Raman  3.5. Química de Superficies y Coloides  3.5.1. Absorción y Catálisis  3.5.2. Surfactantes y micelas  3.5.3. Estabilidad Coloidal  3.5.4. Nanomateriales e Interfaces
  4. Química analítica  4.1. Cromatografía  4.1.1. Cromatografía de Gases  4.1.2. Cromatografía Líquida de Alta Eficiencia  4.1.3. Cromatografía en Capa Fina  4.1.4. Cromatografía iónica  4.2. Técnicas electroanalíticas  4.2.1. Voltametría y Polarografía  4.2.2. Conductometría y potenciometría  4.2.3. Colometría  4.3. Métodos Espectroscópicos  4.3.1. Espectroscopía de absorción atómica  4.3.2. Espectroscopía de Fluorescencia  4.3.3. Difracción de rayos X  4.3.4. Espectroscopía de resonancia paramagnética electrónica  4.4. Quimiometría  4.4.1. Procesamiento de datos y métodos estadísticos  4.4.2. Análisis multidisciplinario  4.4.3. Aprendizaje Automático en Química Analítica
  5. Química Teórica y Computacional  5.1. Simulación de dinámica molecular  5.2. Métodos de química cuántica  5.3. Diseño de fármacos computacional  5.4. Aprendizaje automático en química  5.5. Dinámica molecular ab initio
  6. Biofísica y Química Medicinal  6.1. Descubrimiento y diseño de fármacos  6.2. Cinética enzimática e inhibición  6.3. Enfoque de biología química  6.4. Interacciones proteína-ligando  6.5. Química bioortogonal
  7. Química de materiales  7.1. Química de polímeros  7.1.1. Mecanismo de polimerización  7.1.2. Polímeros Funcionales  7.1.3. Polímero Biodegradable  7.1.4. Polímeros conductores y semiconductores  7.2. Nanoquímica  7.2.1. Nanopartículas y nanoestructuras  7.2.2. Nanomateriales basados en carbono  7.2.3. Quantum dots  7.3. Química Energética y Ambiental  7.3.1. Química de Baterías y Pilas de Combustible  7.3.2. Química verde y materiales sostenibles  7.3.3. Fotocatálisis

Doctorado ↓


Química orgánica


La química orgánica es una subdisciplina de la química que se ocupa del estudio de la estructura, propiedades, composición, reacciones y preparación de compuestos que contienen átomos de carbono. Aunque se puede considerar una amplia gama de moléculas como orgánicas, la característica definitoria es la presencia de carbono. Dado que el carbono es tetravalente, puede formar cuatro enlaces covalentes con otros átomos, típicamente hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y otros átomos de carbono, lo que lleva a una variedad de compuestos estructuralmente diversos.

Características de los compuestos orgánicos

La unicidad de los compuestos orgánicos surge de la capacidad inusual de los átomos de carbono para enlazarse entre sí para formar largas cadenas y anillos. La versatilidad del carbono permite una variedad de estructuras moleculares, lo que resulta en muchas propiedades únicas de los compuestos orgánicos:

  • Diversidad estructural: El número de compuestos que pueden clasificarse como orgánicos es mucho mayor que los que pueden clasificarse como inorgánicos. Esto se debe a la capacidad de los átomos de carbono para formar enlaces estables con otros átomos de carbono.
  • Isomería: Los compuestos orgánicos exhiben el fenómeno de la isomería, donde compuestos con la misma fórmula molecular tienen diferentes arreglos estructurales. Esta diversidad estructural da lugar a diferentes propiedades físicas y químicas.
  • Reactividad: Los compuestos orgánicos participan en una amplia gama de reacciones químicas, y su reactividad puede modificarse mediante los grupos funcionales incorporados en la estructura de carbono.

Tipos de reacciones orgánicas

Las reacciones orgánicas se pueden clasificar en varios tipos, según el mecanismo involucrado:

  1. Reacciones de sustitución: En estas reacciones, un átomo o grupo de átomos en una molécula es reemplazado por otro átomo o grupo de átomos. Un ejemplo típico de esto es la halogenación de alquenos:
    CH₄ + Cl₂ → CH₃Cl + HCl
  2. Reacciones de adición: Estas reacciones implican la adición de átomos o grupos a un enlace doble o triple. Un ejemplo de esto es la adición de hidrógeno a un alqueno:
    C₂H₄ + H₂ → C₂H₆
  3. Reacciones de eliminación: En las reacciones de eliminación, se eliminan elementos del compuesto para formar un enlace doble o triple. Por ejemplo, la deshidratación del etanol a eteno:
    C₂H₅OH → C₂H₄ + H₂O
  4. Reacciones de reordenamiento: Estas implican la reorganización de la estructura molecular sin añadir o quitar átomos. Por ejemplo, la conversión de un alcohol a un aldehído o cetona:
    CH₃CH(OH)CH₃ → CH₃COCH₃

Grupos funcionales y su importancia

La química orgánica tiene una característica única respecto a los grupos funcionales, que son grupos específicos de átomos dentro de las moléculas que determinan las reacciones características de esas moléculas. El mismo grupo funcional se comportará de manera predecible en muchas moléculas diferentes. Algunos grupos funcionales comunes incluyen:

  • Grupo hidroxilo (–OH): Se encuentra en alcoholes, por ejemplo, etanol (C₂H₅OH).
  • Grupo carboxilo (–COOH): Se encuentra en ácidos carboxílicos, por ejemplo, ácido acético (CH₃COOH).
  • Grupo amino (–NH₂): Se encuentra en aminas y aminoácidos, por ejemplo, glicina (NH₂CH₂COOH).
  • Grupo carbonilo (C=O): Se encuentra en cetonas y aldehídos, por ejemplo, acetona (CH₃COCH₃).
Grupo Funcional (C=O)

Estereoscopía

La estereoquímica es el estudio de la disposición espacial de los átomos en las moléculas y cómo afecta a sus propiedades físicas y químicas. Las moléculas orgánicas pueden existir en diferentes isómeros, que son compuestos con la misma fórmula pero diferentes disposiciones de átomos. Algunos conceptos importantes de estereoquímica incluyen:

  • Quiralidad: Una molécula es quiral si tiene imágenes especulares que no se superponen entre sí. Estas moléculas tienen enantiómeros, que son imágenes especulares entre sí, al igual que una persona tiene una mano izquierda y una derecha.
  • Estereoisómeros: Los estereoisómeros tienen la misma fórmula molecular y estructural, pero difieren en la disposición espacial de los átomos. Ejemplos incluyen isómeros cis-trans y enantiómeros.

La quiralidad es un concepto esencial en farmacología, ya que un enantiómero puede tener un efecto terapéutico, mientras que el otro puede ser dañino.

Aplicaciones de la química orgánica

La química orgánica juega un papel vital en la vida cotidiana y es importante en muchas industrias. Algunas aplicaciones principales incluyen:

  • Farmacéuticos: La química orgánica está en el corazón del desarrollo de medicamentos y productos farmacéuticos sintéticos, el diseño de nuevos medicamentos basados en compuestos orgánicos.
  • Agricultura: Compuestos orgánicos, como pesticidas y fertilizantes, aumentan la productividad y protegen los cultivos de plagas y enfermedades.
  • Polímeros: La química orgánica es esencial en la fabricación de polímeros como plásticos, caucho y fibras, que tienen amplias aplicaciones en industrias y hogares.
  • Bioquímica: Entender la química de la vida involucra moléculas orgánicas, incluidas ácidos nucleicos, proteínas y carbohidratos.

Polímero

Los polímeros son moléculas grandes formadas por unidades estructurales repetitivas llamadas monómeros. Estas están unidas por enlaces covalentes. Los polímeros orgánicos son comunes en la vida cotidiana, e incluyen tanto polímeros sintéticos como plásticos y polímeros naturales como proteínas y ADN.

-[CH₂-CH₂]_n- (Polietileno) -[NH-CHR-CO]_n- (Polipéptido)

Reflexiones finales

El vasto campo de la química orgánica es fundamental para muchos campos científicos y aplicados. Su exploración y estudio proporciona información sobre la base molecular de la vida y la base para muchos avances tecnológicos. Desde hidrocarburos simples hasta biomoléculas complejas, la química orgánica sigue siendo una ciencia dinámica e importante que continúa evolucionando con el desarrollo de nuevas tecnologías y enfoques teóricos.


Doctorado → 2


U
username
0%
completado en Doctorado

← Anterior (1.6.5)
Química de Gases Nobles
Siguiente (2.1) →
Mecanismo de reacción

Comentarios 



Química orgánica

https://www.chemistryelite.com/phd/2?ceal=es