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CONVENCIÓN DE LAS FLECHAS CURVAS PARA

EL MOVIMIENTO DE LOS ELECTRONES

Para uniformar criterios sobre la representación de los mecanismos de reacción y

estructuras de resonancia, en donde están involucrados los movimientos de electrones,

es conveniente tener en consideración las reglas emitidas en la convención de las

flechas curvas,* las cuales se enlistan a continuación:

1. Una flecha curva indica movimiento de un par de electrones (ya sea de un enlace

triple, doble, o sencillo; o bien, de un par de electrones no compartidos) hacia una

posición adyacente o vecina indicada por la punta de la flecha.

2. El átomo al pie de la flecha se hace más positivo en una carga y el átomo en la

punta de la flecha más negativo en una carga.

3. Si un par de electrones se mueve hacia un átomo, otro par debe de salir de éste, de

tal manera que no se exceda el octeto.

Hay dos excepciones obvias a esta regla:

a) Cuando un átomo tiene su octeto incompleto.

b) Con los átomos del tercer periodo, que pueden expandir su capa de valencia (octeto)

aceptando un par de electrones en orbitales d.

4. Las flechas curvas claramente indican la estructura del producto. Se pueden escribir

flechas curvas en el producto para que se revierta a la forma original. Si dos

estructuras de resonancia no se pueden interconvertir por el uso de esta regla,

entonces una de ella es incorrecta.

5. La polarización natural de un doble enlace, entre dos átomos diferentes, es en

dirección hacia el átomo más electronegativo; esta será la dirección más importante

de movimiento de electrones al generar estructuras de resonancia. De igual manera,

otros movimientos importantes de electrones procederán hacia sitios positivos y

alejados de los negativos.

Las reglas anteriores se ilustran con los ejemplos siguientes:

(a) La flecha curva parte del centro del enlace doble C2=C3, indicando que el par de electrones

π, se mueve hacia el carbono 2 señalando por la punta de la flecha.

(b) El carbono 3 cedió el par de electrones que compartía con el carbono 2 y adquirió una carga

formal positiva, el carbono 2 ganó el par de electrones y adquirió una carga formal negativa. La

flecha curva que parte de la carga negativa o par de electrones no compartidos, en el carbono 2,

indica que se mueve el par de electrones para formar un enlace doble entre el carbono 2 y el 1.

Para no exceder el octeto del carbono 1, se mueve el par de electrones π, partiendo del centro del

enlace entre el carbono 1 y el oxígeno, hacia este último, indicado por la punta de la flecha.

a) La flecha curva parte del centro del enlace doble carbono1-oxígeno, indicando que el

par de electrones π se mueve hacia el átomo más electroatrayente (oxígeno), representado por la punta de la flecha.

b) El carbono 1 cedió el par de electrones que compartía con el oxígeno y adquirió una

carga formal positiva, el oxígeno ganó un par de electrones y adquirió una carga formal negativa. La flecha que parte del centro del enlace doble carbono 2-carbono 3 indica que el par de electrones π se mueve hacia el centro del enlace carbono2-carbono1, deficiente de electrones.

c) El carbono 3 cedió el par de electrones que compartía con el carbono 2 y adquirió

una carga formal positiva, el carbono 2 no sufrió cambio alguno en el movimiento del

par de electrones π, el carbono 1 quedó neutro al compartir el par de electrones con

el carbono2.

En ambos casos se pueden regenerar las estructuras originales de la acroleína, por movimientos de pares de electrones, empleando flechas curvas en el sentido inverso.

En ambos casos se pueden regenerar las estructuras originales de la acroleína, por

movimientos de pares de electrones, empleando flechas curvas en el sentido inverso.

Para el ejemplo 1:

Para el ejemplo 2

Algunas representaciones incorrectas que frecuentemente se emplean para ilustrar el

uso de flechas curvas en los mecanismos de reacción son las siguientes:

La flecha curva que parte del ion bromuro hacia el carbono cumple con las reglas

anteriores, ya que el inicio de la flecha parte de un par de electrones no compartidos y

llega a un carbono que a su vez da un par de electrones. La segunda flecha curva no

cumple con las reglas, ya que no inicia en ningún enlace triple, doble, sencillo; o bien

en un par de electrones no compartidos. De igual manera, la punta de la flecha no llega

a algún átomo o receptor de un par de electrones.

Para que las representaciones anteriores tuvieran flechas curvas acordes con las reglas

descritas deberían ser:

Con el ejemplo anterior (a), la flecha curva larga parte del par de electrones no

compartidos del ion bromuro y llega al átomo 1, señalado por la punta de la flecha. La

simbología anterior da a entender que se forma un enlace entre el bromo y el carbono 1;

a su vez, que este carbono, al recibir el par de electrones, y por tener su octeto

completo, suelta el par de electrones al oxígeno positivo, el cual quedará neutro. Lo

anterior se muestra en la estructura de los productos. La flecha curva pequeña parte de

la mitad del enlace entre el carbono 1 y el +OH2, indicando que el par de electrones de

este enlace se mueve hacia el oxígeno positivo señalado por la punta de la flecha.

En el ejemplo (b), la flecha curva parte del centro del enlace entre el H y el oxígeno

positivo, señalando que dicho par de electrones se mueve hacia el átomo de oxígeno

positivo, indicado por la punta de la flecha. Esta simbología da a entender que el

hidrógeno quedará sin el electrón de enlace y que el oxígeno ganará un par de

electrones, como se aprecia en el producto de la reacción.