Resonancia o mesomería

7/25/2019 Resonancia o mesomera

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UNIVERSIDAD CENTRAL DE VENEZUELAFACULTAD DE FARMACIA

QUMICA ORGNICA I

TEMA 4

TEORA DEL ORBITAL MOLECULARRESONANCIA

COMPUESTOS AROMTICOS

Profa. Bet D!a"

Cara#a$% Mar"o &'((


2/71

La Re$o)a)#!a *+e)o,!)a+o ta,-!) Me$o,er/a0 e) 12/,!#a e$ 2)a erra,!e)tae,3ea+a *3re+o,!)a)te,e)te e) 12/,!#a or56)!#a0 3ara re3re$e)tar #!erto$t!3o$ +e e$tr2#t2ra$ ,oe#2are$.

La re$o)a)#!a #o)$!$te e) a #o,-!)a#!7) !)ea +e e$tr2#t2ra$ +e 2)a ,o#2a

*e$tr2#t2ra$ re$o)a)te$0 12e )o #o!)#!+e) #o) a e$tr2#t2ra rea% 3ero 12e,e+!a)te $2 #o,-!)a#!7)% )o$ a#er#a ,6$ a $2 e$tr2#t2ra rea.

La re$o)a)#!a ,oe#2ar e$ 2) #o,3o)e)te #a8e e) a teor/a +e e)a#e#o8ae)te 9 $2 a3ar!#!7) #re#e #2a)+o e:!$te) e)a#e$ +o-e$ o tr!3e$ e) a,o#2a% )2,ero$o$ #o,32e$to$ or56)!#o$ 3re$e)ta) re$o)a)#!a% #o,o e) e#a$o +e o$ #o,32e$to$ aro,6t!#o$.

RESONANCIA Y AROMATICIDAD


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RESONANCIA Y AROMATICIDAD

EL M;TODO DE RESONANCIA FUE ITRODUCIDO POR 0

SU APLICACI?N A LA QUMICA ORGNICA POR PAULING EN LOS EEUU @ROBINSON EN INGLATERRA

EISTEN MUChttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Resonance_examples.pnghttp://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/5/5f/Resonance_examples.png


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C

H

HH

H

O

H H

N

H HH

FORMAS DE REPRESENTAR LAS MOLCULAS

Mto+o +e Re$o)a)#!a e$ta-e#e La ,eor for,a +e re3re$e)tar o +e$#r!-!rU)a ,o#2a e$ a12ea 12e to,a e) #2e)ta a$ +!fere)te$ +!$tr!-2#!o)e$Ee#tr7)!#a$ 3o$!-e$ 12e 32e+e) e:!$t!r 3ara e #o)2)to +e )#eo$ 12eCo)$t!t29e) a Mo#2a.

A #a+a 2)a +e e$ta$ +!$tr!-2#!o)e$ ee#tr7)!#a$ $e Le$ a,a E$tr2#t2ra$Co)tr!-29e)te$ 9 e arre5o +e to+a$ e$ta$ e$tr2#t2ra$ $e La,a


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O

O

O--O

O

O

O

O

O-

RESONANCIA. HEISENBER 1926

O

OO

-

Hbrido de resonancia

Estructuras contribuyentes

-1/2

-1/2

+

+

+

+


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Se t!e)e

A re3re$e)tar e$tr2#t2ra$ +e re$o)a)#!a% $e tratar6 +e re3re$e)tarE$tr2#t2ra$ 12e te)5a) e ,/)!,o +e e)er5/a.

La$ ,eore$ #a)+!+ata$ $o) a$ 12e t!e)e) e ),ero ,6:!,o +eE)a#e$ 9 o#teto$.

E$tr2#t2ra$ #o) a ,/)!,a $e3ara#!7) +e #ar5a$

S7o $e 32e+e) +e$o#a!"ar o$ ee#tro)e$

Lo$ )#eo$ +e-e) 3er,a)e#er e) $2 3o$!#!7) #o) a$ ,!$,a$

D!$ta)#!a$ 9 o$ ,!$,o$ 6)52o$ +e e)a#e% e) to+o$ o$ #o)tr!-29e)te$


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EFECTO CONJUGATIVO O MESMERO.

E efe#to #o)25at!8o a3are#e e) a$ ,o#2a$ or56)!#a$ #2a)+o

a0


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Eecto + R

Eecto -R


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ESTRUCTURAS CONTIBUYENTES MAYORES Y MENORES

CH3

C

O

OH

+ H2O CH3 C

O

O -

CH3 C

O

O

-

+ H3O+

resonancia ion acetato


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C N

H

H

H

H

+

C

H

HH

H

N

+

Contribuyente

Mayor

Contribuyente

Menor

ESTRUCTURAS CONTIBUYENTES MAYORES Y MENORES


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A52)a$ re5a$ f2)+a,e)tae$ 9 $2 a3!#a#!7)

(. E) a$ e$tr2#t2ra$ +e re$o)a)#!a $7o #a,-!a) +e 3o$!#!7) o$Ee#tro)e$ 3 *0 9 o$ ee#tro)e$ )o e)a"a)te$. Lo$ )#eo$ 9 o$Ee#tro)e$ $!5,a )o $e ,2e8e)

H HCH2 H H

CH2+

-

ab

H

CH3

c

a @ - $o) #o)tr!-29e)te$.# )o e$ #o)tr!-29e)te a ,!5ra+o 2) !+r75e)o


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&. E$tr2#t2ra$ 12e t!e)e) e ,!$,o ),ero +e e)a#e$ #o8ae)te$ $eDe)o,!)a ISOVALENTES9 o$ 12e t!e)e) 2) ),ero +!fere)te.

HETEROVALENTES.

La$ e$tr2#t2ra$


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. Se 32e+e 3o$t2ar a #o)tr!-2#!7) +e e$tr2#t2ra #o) #ar5a 3o$!t!8a $o-reEe,e)to$ ee#tro)e5at!8o$ #2a)+o tae$ e$tr2#t2ra$ $o) !$o8ae)te$

CO

H3C

OCH3

a

CH3C

OCH3

O-

+

-

CH3C

OCH3

O

+

b c

CH3 C

O

OCH3

+

-


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4. Lo$ ee,e)to$ +e $e52)+o 3er/o+o +e a ta-a 3er!7+!#a *C% N. O% F0 )o 32e+e)E:3a)+!r $2 #a3a +e 8ae)#!a% 3or o 12e e ),ero ,6:!,o +e ee#tro)e$ e) a #a3aE:ter)a $er6 +e o#o ee#tro)e$.

A +!fere)#!a +e e$to$ ee,e)to$% 3ara o$ 3erte)e#!e)te$ a 3er/o+o$ $23er!ore$S! $e 32e+e e:3a)+!r a #a3a +e 8ae)#!a% #o,o e$ e #a$o +e a"2fre 9 e f7$foro.

CH3 N

O

O-

+ +

CH3 N

O

O

-

CH3 N

O

O

CH3 N

O

Oa

b c d-

--+

a 9 - #o)tr!-29e) a /-r!+o +e re$o)a)#!a #+ )o #o)tr!-29e 3or12e e 6to,o +e )!tr75e)o a e:3a)+!+o $2 #a3a +e 8ae)#!a


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REGLAS GENERALES QUE AYUDARN A REPRESENTAR ESTRUCTURAS DERESONANCIA MS REALES

(. To+a$ a$ e$tr2#t2ra$ +e re$o)a)#!a +e-e) $er e$tr2#t2ra$ +e LeJ!$ 86!+a$

Para e #o,32e$to.

&. S7o a #oo#a#!7) +e o$ ee#tro)e$ 32e+e +e$3a"ar$e +e 2)a e$tr2#t2ra a otra*o$ ee#tro)e$ e) +o-e$ e)a#e$ 9 3are$ a!$a+o$ $o) o$ 12e $e +e$3a"a) #o)Ma9or fre#2e)#!a0. Lo$ )#eo$ )o $e 32e+e) ,o8er% o$ 6)52o$ +e e)a#e +e-e)Per,a)e#er #o)$ta)te$. La

. E ),ero +e ee#tro)e$ )o a3area+o$ *$! e$ 12e o$ a90 )o +e-e #a,-!ar LaMa9or 3arte +e o$ #o,32e$to$ e$ta-e$ #are#e) +e ee#tro)e$ )o a3area+o$% 9To+o$ o$ ee#tro)e$ +e-e) 3er,a)e#er e) a$ e$tr2#t2ra$ +e re$o)a)#!a.

4. E #o)tr!-29e)te ,a9or +e re$o)a)#!a% e$ e 12e t!e)e a e)er5/a ,/)!,a% o$B2e)o$ #o)tr!-29e)te$ t!e)e) 3or o 5e)era #o,3eto$ to+o$ o$ o#teto$% ta)to$E)a#e$% 9 ta) 3o#a $e3ara#!7) +e #ar5a #o,o $ea 3o$!-e. La$ #ar5a$ )e5at!8a$So) ,6$ e$ta-e$ e) o$ 6to,o$ ,6$ ee#tro)e5at!8o$.

K. La e$ta-!!"a#!7) 3or re$o)a)#!a e$ ,6$ !,3orta)te #2a)+o $e +e$o#a!"a 2)aCar5a $o-re +o$ o ,6$ 6to,o$.

>. La$ e$tr2#t2ra$ e12!8ae)te$ *!52ae$0 #o)tr!-29e) 3or !52a a /-r!+o +ere$o)a)#!a.


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A 9 B re3re$e)ta) +!fere)te$ #o,32e$to$% )o +!fere)te$ for,a$ +e re$o)a)#!aDe ,!$,o #o,32e$to. A e$ 2)a e$tr2#t2ra +e LeJ!$ +e )!tro,eta)o% B e$ 2)aE$tr2#t2ra +e )!tr!to +e ,et!o

La e$tr2#t2ra 3a)tea+a t!e)e (' ee#tro)e$ are+e+or +e )!tr75e)o% )o e$ 2)aE$tr2#t2ra +e LeJ!$ 3er,!$!-e 3ara e )!tro,eta)o% )o e$ 2)a for,a 86!+a +eRe$o)a)#!a.

CH3 N

O

O

+

CH3 N

O

O

CH3 O N O

A B


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La$ e$tr2#t2ra$ +e LeJ!$ D 9 E 3ara e )!tr!to +e ,et!o $at!$fa#e) a re5a +eO#teto. La e$tr2#t2ra D )o t!e)e $e3ara#!7) +e #ar5a$ 9 e$ a ,6$ e$ta-e. LaVer+a+era e$tr2#t2ra +e )!tr!to +e ,et!o $e 3are#e ,6$ a D 12e a E.

La e$tr2#t2ra G a #ar5a )e5at!8a e$t6 $o-re e 6to,o +e )!tr75e)o. E o:/5e)oE$ ,6$ ee#tro)e5at!8o 12e e )!tr75e)o 9 $o3orta ,eor a #ar5a )e5at!8a.Por o 12e a e$tr2#t2ra G e$ ,e)o$ #o)tr!-29e)te.

CH3 O N O CH3 O N O-+

D E

N C O

-

C ON

-

F G


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Ca+a e$tr2#t2ra +e LeJ!$ 12e #o)tr!-29a +e-e te)er e ,!$,o ),ero +eEe#tro)e$ 9 a ,!$,a #ar5a )eta. La$ e$tr2#t2ra$ < e I )o $o) for,a$ +eRe$o)a)#!a e)tre $/. La e$tr2#t2ra < t!e)e &4 ee#tro)e$ 9 2)a #ar5a )etaDe #ero% a e$tr2#t2ra I t!e)e &> ee#tro)e$ 9 2)a #ar5a )eta +e &.

La f7r,2a e$tr2#t2ra e$ 2)a e$tr2#t2ra +e LeJ!$ +e )!tro,eta)o a )oLo e$% t!e)e +o$ ee#tro)e$ +e$a3area+o$.

NO

H3C

O

H

NH3C

O

O-

I

-

+

-

NO

H3C

O

J

NH3C

O

O

K

-

+


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E )!tro,eta)o e$t6 e$ta-!!"a+o 3or re$o)a)#!a 3or a +e$o#a!"a#!7) +e o$Ee#tro)e$ ,6$ 12e e )!tr!to +e ,et!o. La$ +o$ for,a$ +e re$o)a)#!a ,6$E$ta-e$ 3ara e )!tro,eta)o $o) e12!8ae)te$. M!e)tra$ 12e 3ara e )!tr!to +eMet!o )o o $o).

NO

H3C

ONH3C

O

O

-

+ -

+

CH3

O N OCH3 O N O

+ -


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EFECTOS DE LOS SUSTITUYENTES SOBRE LA RESONANACIA

Se 32e+e) +!8!+!r o$ efe#to$ e$tr2#t2rae$ e) tre$ 5ra)+e$ #ate5or/a$

EFECTO INDUCTIVO *O ELECTROSTTICO0

EFECTOS DE RESONANCIA *O CONUGACI?N0

EFECTOS EST;RICOS


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EFECTO INDUCTIVO

E efe#to !)+2#t!8o 32e+e $er ee#tr7)atra9e)te% #o,o e +e 6to,o +e #oro e) e

#oroeta)o% o ee#tr7)+a+or #o,o e +e 5r23o a12!o.

E efe#to !)+2#t!8o $e re3re$e)ta tra)$for,a)+o e e)a#e e) 2)a fe#a 9 $e !)+!#a#o,o H o % $e5) e efe#to $ea ee#tr7)+a+or o ee#tr7)atra9e)te.

E efe#to +e #a,3o e$ a a##!7) ee#tro$t6t!#a tra)$,!t!+a a tra8$ +e 2) e$3a#!oVa#/o o a tra8$ +e a$ ,o#2a$ +e $o8e)te.


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To,a)+o #o,o refere)#!a e


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Ca$!f!#a#!7) +e o$ 3r!)#!3ae$ 5r23o$ or56)!#o$ #o,o +a+ore$ 9 atra#tore$ +eEe#tro)e$.


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EFECTO DE RESONANCIA (con!"#$%&o o ')*'+o,-

E efe#to #o)25at!8o #o)$!$te e) e 3a$o +e 2) 3ar +e ee#tro)e$ #o,3art!+o e)tre+o$ 6to,o$ a 2)o $7o +e eo$% 7 e) a #o,3art!#!7) e)tre +o$ 6to,o$ +e 2) 3ar+e ee#tro)e$ 3erte)e#!e)te a 2)o $7o +e eo$.


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E$tr2#t2ra$ +e re$o)a)#!aPara e )!tro -e)#e)o 9 eIo) fe)7:!+o.

-

+

N

O O-

+

N

O O-

-

+

+

N

O O-

+

+-

O

O-

-

O

-

N

O O

-

+

+

O-

-

-


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EFECTO DE RESONANCIA

So) a12eo$ efe#to$ e) a 12e a 3o$!-e +e$o#a!"a#!7) +e ee#tro)e$a#!a $!$te,a$ PI #o)25a+o$ #o) e #e)tro +e rea##!7) 32e+e) e$ta-!!"ar

a e$tr2#t2ra +e o$ rea#t!8o$% +e o$ 3ro+2#to$ o +e o$ !)ter,e+!ar!o$ +ea rea##!7) .


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EN LNEAS GENERALES LA IMPORTANCIA DE LOSEFECTOS INDUCTIVOS% RESONANCIA E


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Re$o)a)#!a 9 aro,at!#!+a+.

E! benceno es un "i#rocarburo #e $r%u!a %o!ecu!ar C6H6&ue se 'ue#e re'resentar %e#iante !as #os estructurasresonantes &ue se in#ican a continuaci$n(


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Se sabe &ue to#os !os en!aces C-C #e! benceno tienen !a %is%a!on)itu#* &ue es #e 1.9 , y &ue e! ani!!o bencnico es '!ano.A#e%s* !a !on)itu# #e en!ace C-C en e! benceno tiene una!or inter%e#io entre !a !on)itu# #e! en!ace si%'!e C-C #e!1*-buta#ieno* &ue es #e 1.0 ,* y !a #e! #ob!e en!ace CC*&ue es #e 1.0 ,.

E) a $!52!e)te 5r6f!#a $e re3re$e)ta) o$ #aore$ +e !+ro5e)a#!7)


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E) a $!52!e)te 5r6f!#a $e re3re$e)ta) o$ #aore$ +e !+ro5e)a#!7)%+eter,!)a+o$ e:3er!,e)ta,e)te% +e #!#oe:e)o% +e (%4#!#oe:a+!e)o%+e (%#!#oe:a+!e)o 9 +e -e)#e)o. Ta,-!) $e re3re$e)ta% a ,o+o +e#o,3ara#!7)% e #aor +e !+ro5e)a#!7) te7r!#o +e !3ott!#o (%%K#!#oe:atr!e)o.


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Ge)era!"a#!7) +e a aro,at!#!+a+ Re5a +e


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1 Su estructura #ebe ser c4c!ica y #ebe contener en!aces #ob!es con5u)a#os.

2 Ca#a to%o #e carbono #e! ani!!o #ebe 'resentar "i#ri#aci$n s'2* u

ocasiona!%ente s'* con a! %enos un orbita! ' no "i#ri#i7a#o.

8os orbita!es ' #eben so!a'arse 'ara or%ar un ani!!o continuo #eorbita!es 'ara!e!os. 8a estructura #ebe ser '!ana o casi '!ana 'ara&ue e! so!a'a%iento #e !os orbita!es ' sea eectio.

0 A#e%s #ebe cu%'!ir !a re)!a #e Hc:e! cuyo enuncia#o es e! si)uiente(.- 3ara &ue un co%'uesto sea aro%tico e! n;%ero #e e!ectrones 'i en e!siste%a c4c!ico tiene &ue ser 0n+2* sien#o n un n;%ero entero..- Si e! n;%ero #e e!ectrones 'i en e! siste%a c4c!ico es 0n* sien#o nun n;%ero entero* e! co%'uesto es antiaro%tico.

A! e%'!ear !a re)!a #e Hc:e! se #ebe estar se)uro &ue e! co%'uestoba5o consi#eraci$n cu%'!e con !os criterios #e un siste%a aro%tico oantiaro%tico* es #ecir #ebe tener un ani!!o continuo #e orbita!es '&ue se so!a'an en una conor%aci$n '!ana.


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E! benceno contiene un ani!!o continuo #e orbita!es ' &ue se so!a'an* con untota! #e seis e!ectrones '* #e %o#o &ue es un siste%a 0n+2* con n1. 8a re)!a#e Hc:e! 're#ice &ue e! benceno ser un co%'uesto aro%tico.

E! cic!obuta#ieno contiene un ani!!o continuo #e orbita!es ' &ue se so!a'an 'erotiene cuatro e!ectrones '. Co%o es un siste%a 0n* con n1* !a re)!a #e Hc:e!'re#ice &ue e! cic!obuta#ieno ser un co%'uesto antiaro%tico* y 'or tanto %uyinestab!e.


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Lo$ !+ro#ar-2ro$ 3o!)!#o$ #o)25a+o$ #/#!#o$ re#!-e) e )o,-re 5e)r!#o +e a)2e)o$.Por ee,3o% e -e)#e)o e$ e a)2e)o +e $e!$ ,!e,-ro$ 9 3or ta)to $e e 32e+e a,ar>a)2e)o% 9 e #!#o-2ta+!e)o e$ e 4a)2e)o.

Otro$ !+ro#ar-2ro$ aro,6t!#o$ $o) e (4a)2e)o 9 e (a)2e)o% 32e$to 12e 3re$e)ta)2) $!$te,a #/#!#o +e e)a#e$ +o-e$ #o)25a+o$% $o) 3a)o$ 9 e ),ero +e ee#tro)e$ 3e$ 4)H& ee#tro)e$% $!e)+o ) 3ara e (4a)2e)o 9 )4 3ara e (a)2e)o


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E (>a)2e)o% #o) 4) ee#tro)e$ 3! *)40 +e-er/a $er 2) #o,32e$to a)t!aro,6t!#o.S!) e,-ar5o% a fata +e 3a)ar!+a+ +e #o,32e$to a#e 12e $e #o,3orte #o,o 2)3o!e)o 3ar#!a,e)te #o)25a+o. E) e$to$ #a$o$ $e +!#e 12e e #o,32e$to e$ )o aro,6t!#o.

E ('a)2e)o e$ 2) #o,32e$to #o) 4)H& ee#tro)e$ 3! 9 3or ta)to +e-er/a $er aro,6t!#o.

S!) e,-ar5o% o$ +o$ 6to,o$ +e !+r75e)o #e)trae$ +e a)!o !,3!+e) 12e e $!$te,aa+12!era a 3a)ar!+a+ 9 e) #o)$e#2e)#!a $e !)terr2,3e e $oa3a,!e)to #o)t!)2o +eor-!tae$ 3% 3or ta)to e #o,32e$to e$ )o aro,6t!#o.


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Lo$ #o)#e3to$ +e aro,at!#!+a+ 9 a)t!aro,at!#!+a+ ta,-!) 3er,!te) 3re+e#!r e#o,3orta,!e)to 12/,!#o 9 a e$ta-!!+a+ +e #o,32e$to$ #o) #ar5a.Por ee,3o% e #!#o3e)ta+!e)o e$ ,6$ 6#!+o +e o e$3era+o 3or12e a 3r+!+a +e 2)3rot7) #o)8!erte a +!e)o% 12e e$ 2) #o,32e$to )o aro,6t!#o% e) e a)!7)

#!#o3e)ta+!e)!o 2) #o,32e$to #o)25a+o% #/#!#o 9 3a)o #o) $e!$ ee#tro)e$ 3!.


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E) e $!52!e)te e$12e,a $e re3re$e)ta e 3ro#e$o +e !o)!"a#!7) +e #!#o3e)ta+!e)o.Para 2) ,eor $e52!,!e)to +e ),ero +e ee#tro)e$ 3 e) e a)!o $e a) o#a!"a+o$to$ e) or-!tae$ at7,!#o$ 3


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C!#o


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Io) Tro3!!o


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CONCLUSI?N

(. V!,o$ E Efe#to +e Re$o)a)#!a% e Efe#to I)+2#t!8o% e Efe#to +e

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Resonancia o mesomería

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