Planificador de rutas de síntesis orgánica – reactivos, condiciones, rendimiento y economía atómica

QuímicaQuímica orgánicaEdades 16–17

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A partir de un compuesto, elige reactivos y condiciones (reflujo o destilación, catalizador, concentrado o diluido) para transformar grupos funcionales en 2–4 pasos hasta un objetivo: alcano → haloalcano → alcohol → aldehído o cetona → ácido carboxílico → éster, adiciones a alquenos, nitrilos para alargar la cadena, aminas y un reto que protege un enlace C=C. Las elecciones erróneas se explican; cada paso muestra la ecuación, los subproductos, la economía atómica y el rendimiento, y el rendimiento global es el producto de los rendimientos de cada paso.

Lección: Rutas de síntesis orgánica e interconversión de grupos funcionales

Qué muestra

Los químicos obtienen una molécula objetivo a partir de un material de partida más sencillo mediante una secuencia de pasos, cada uno de los cuales convierte un grupo funcional en otro en condiciones concretas. El reactivo correcto en condiciones equivocadas puede dar otro producto: el dicromato acidificado da un aldehído si se destila enseguida, pero un ácido carboxílico a reflujo. En cada paso se pierde algo de producto, así que el rendimiento global es el producto de los rendimientos y las rutas largas dan poco objetivo. La economía atómica, calculada con la ecuación ajustada, indica qué parte de la masa de los reactivos acaba en el producto deseado.

Cómo usarla

Elige un Reto. Selecciona un Reactivo y sus Condiciones y pulsa Aplicar paso; la ruta, el mapa de grupos funcionales y la gráfica de rendimiento se actualizan. Si te equivocas, verás por qué. Usa Deshacer para volver atrás y Pista para ver qué tipo de reacción sigue. Mueve el control Masa inicial para ver la masa teórica y la esperada del producto.

Parámetros que puedes cambiar

  • Reto 1. eteno → ácido etanoico, 2. etano → etanal, 3. etanol → etanoato de etilo, 4. bromoetano → ácido propanoico, 5. propeno → propanona, 6. propan-1-ol → propanona, 7. eteno → propan-1-amina, 8. eteno → propanoato de metilo, 9. prop-2-en-1-ol → ácido propenoico (proteger C=C), 10. etanol → etilamina
  • Masa inicial 1–100 g
  • Permitir pistas

Preguntas para explorar

  1. ¿Por qué un aldehído debe destilarse a medida que se forma, mientras que un ácido carboxílico se obtiene a reflujo?
  2. ¿Por qué una ruta de cuatro pasos con un 80 % de rendimiento en cada uno da solo un 41 % global?
  3. ¿Qué reacción añade un átomo de carbono a la cadena y cuál es su economía atómica?