heteroátomos

Los heteroátomos son aquellos átomos presentes en compuestos orgánicos que no son de carbono ni de hidrógeno. En la química orgánica, el término abarca elementos como nitrógeno, oxígeno, azufre, fósforo y los halógenos, entre otros. La presencia de heteroátomos introduce polaridad, facilita la formación de enlaces de hidrógeno y modifica la reactividad de la molécula.

Entre los heteroátomos más comunes se encuentran N, O, S, P y los halógenos (F, Cl, Br, I). Estos pueden formar funcionalizaciones típicas como amino, hidroxilo, éter, carbonilo, carboxilo, amida, fosfato, sulfuro y sulfonas. Los heteroátomos suelen portar pares solitarios que facilitan la formación de enlaces adicionales y pueden participar en efectos inductivos y mesoméricos que alteran la acidez, basicidad y estabilidad de los sustratos.

En biología, los heteroátomos son esenciales; el nitrógeno y el oxígeno forman estructuras de aminoácidos y azúcares, el fósforo es componente clave de ácidos nucleicos y ATP, y el azufre está presente en algunas cadenas proteicas. En química de materiales y en farmacología, la sustitución de hidrógeno por heteroátomos puede cambiar la polaridad, la solubilidad, la actividad catalítica y la farmacocinética de una molécula.

Los heteroátomos se identifican por análisis elemental y, en general, influyen en propiedades como puntos de ebullición, solubilidad en disolventes polares, acidez y basicidad de grupos funcionales, y la reactividad de reacciones de sustitución, adición o acoplamiento. Su estudio es central para el diseño de compuestos orgánicos, fármacos y materiales funcionales.