¿Qué son los compuestos orgánicos?

Los compuestos orgánicos son sustancias químicas que contienen carbono, formando enlaces covalentes con elementos como hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, azufre, fósforo, entre otros. Su estudio se centra en la química orgánica, una de las ramas más amplias y fundamentales de la ciencia química, con aplicaciones en prácticamente todas las áreas del conocimiento humano.

Según McMurry (2020), “la química orgánica es la química de los compuestos del carbono, y sus principios permiten entender las reacciones que forman la base de la vida”.

Clasificación y función de los grupos funcionales

Cada grupo funcional determina el comportamiento químico y físico de los compuestos orgánicos. Ejemplos:

“El conocimiento de los grupos funcionales permite predecir reacciones químicas, diseñar fármacos, y desarrollar materiales útiles para la sociedad” (Brown & Poon, 2017).

Aplicaciones científicas y tecnológicas

1. En la vida cotidiana:

• Productos de aseo y cosméticos contienen alcoholes, ésteres, cetonas.
• Ropa sintética se fabrica con polímeros orgánicos como el poliéster (derivado del etilenglicol y el ácido tereftálico).
• Combustibles fósiles (gasolina, diésel, gas natural) están formados por hidrocarburos.

2. En la medicina:

Los fármacos se diseñan a partir de compuestos orgánicos con grupos funcionales activos que interactúan con biomoléculas.

Ejemplos:

• Paracetamol (grupo amida) → Analgésico.
• Ácido acetilsalicílico (aspirina) → Antiinflamatorio.
• Penicilina → Antibiótico.

3. En la agricultura:

¿Qué tipos de compuestos orgánicos se utilizan?

Fertilizantes orgánicos nitrogenados:

• Contienen urea, aminoácidos, ácido húmico o derivados de residuos orgánicos.

• Mejoran el crecimiento vegetal al proveer nitrógeno asimilable (N), esencial para la formación de proteínas y clorofila.

Pesticidas y herbicidas:

• Se usan moléculas orgánicas como los organofosforados, carbamatos, y glifosato, que actúan sobre el sistema nervioso de plagas o interfieren en la fotosíntesis de malezas.

4. En la investigación científica:

La química orgánica es clave en el desarrollo de biotecnología, nanotecnología, química medicinal y materiales inteligentes.

Biotecnología:

• Usa compuestos orgánicos para modificar organismos vivos (como bacterias o plantas transgénicas) y producir medicamentos, alimentos o combustibles.

• Ejemplo: La insulina humana producida por bacterias modificadas genéticamente, que utilizan plásmidos con genes sintéticos (material orgánico diseñado en laboratorio).

Nanotecnología:

• Implica la creación de estructuras a escala nanométrica (1-100 nm), muchas de las cuales están hechas con moléculas orgánicas autorensamblables.

• Se utilizan en sensores, liberación controlada de medicamentos y empaques inteligentes.

Impacto ambiental y sostenibilidad

Los compuestos orgánicos pueden ser biodegradables (como los polisacáridos) o contaminantes persistentes (como plásticos y compuestos aromáticos halogenados).

Se investiga activamente el desarrollo de bioplásticos, combustibles verdes y materiales sostenibles.

“Una química verde y sostenible requiere transformar el uso de compuestos orgánicos hacia modelos más ecológicos y circulares” (Anastas & Warner, 2000).

Bibliografía

• Brown, W. H., & Poon, T. (2017). Introducción a la química orgánica (6ª ed.). Pearson.

• McMurry, J. (2020). Química Orgánica (9ª ed.). Cengage Learning.

• Solomons, T. W. G., & Fryhle, C. B. (2019). Organic Chemistry (12th ed.). Wiley.

• Anastas, P. T., & Warner, J. C. (2000). Green Chemistry: Theory and Practice. Oxford University Press.