SUSTITUCION NUCLEOFILICA 1

INTRODUCCIÓN

Los halógenuros de alquilo son compuestos derivados de los alcanos, que pueden tener uno o más halógenos, contienen el halógeno unido a un átomo de carbono saturado con hibridación sp3 . El enlace C-X es polar ya que los átomos de los halógenos son mas electronegativos que los átomos de carbono, y por tanto los halogenuros de alquilo pueden comportarse como electrófilos.

MÉTODOS DE OBTENCIÓN DE HALUROS DE ALQUILO

Los halogenuros de alquilo son todos los compuestos de fórmula general R-X, donde R es un grupo alquilo y -X es un halógeno, pueden ser sintetizados a partir de alcanos, alquenos o alcoholes.

 ALCANOS

Los alcanos reaccionan con halógenos (habitualmente cloro y bromo) mediante una halogenación radicalaria. El orden de reactividad de los alcanos hacia la cloración es idéntico al orden de estabilidad de los radicales: terciario > secundario > primario. En esta reacción un átomo de hidrógeno es eliminado del alcano, y a continuación sustituido por un átomo de halógeno a través de una reacción con la molécula diatómica del halógeno; pero este método es de poca utilidad general dado que siempre resultan mezclas de productos.

 ALQUENOS

Un alqueno reacciona con un haluro de hidrógeno (HX) como el cloruro de hidrógeno (HCl) o el bromuro de hidrógeno (HBr) para formar un haloalcano. El doble enlace del alqueno es reemplazado por dos nuevos enlaces, uno con el halógeno y el otro con el átomo de hidrógeno del hidrácido del halógeno. La regla de Markonikov establece que en esta reacción lo más probable es que el halógeno quede unido al carbono más sustituido.

 ALCOHOLES

Los alcoholes terciarios reaccionan con acido clorhídrico directamente para producir el cloroalcano terciario. Una técnica mas efectiva para obtener los halogenuros de alquilo es a partir de alcoholes primarios y secundarios con la necesaria la presencia de un ácido de Lewis, un activador o catalizador.

Dependiendo de las condiciones experimentales, las reacciones de sustitución nucleofilica alifática pueden ser de dos tipos:

 Sustitución Nucleofílica Unimolecular (SN1)

 Sustitución Nucleofílica Bimolecular (SN2)

En la Sustitución Nucleofílica Unimolecular (SN1) la velocidad de reacción depende de la concentración del alcohol, siendo independiente del nucleófilo, teniendo influencia en la polaridad del disolvente, la estructura del alcohol, la naturaleza del grupo saliente y el tipo de nucleófilo. Esta tiene un mecanismo por etapas.

En el primer paso se ioniza el sustrato por la pérdida del grupo saliente, sin que el nucleófilo actúe, formándose un carbocatión. En el segundo paso el nucleófilo ataca al carbocatión formado, obteniéndose el producto final.

1. Disociación del sustrato, para formar el carbocatión. Es el paso lento de la reacción.

2. Ataque del nucleófilo al carbocatión formado.

3. Desprotonación del agua para formar el alcohol.

La etapa lenta del mecanismo es la formación del carbocatión, dependiendo la velocidad exclusivamente del sustrato.

En la Sustitución Nucleofílica Bimolecular (SN2) el mecanismo de reacción requiere de buenos grupos salientes.

TsO- > I- > Br- > H2O > Cl-

*El agua no reacciona con 2-Fluoropropano ya que el flúor es un mal grupo saliente, pero si lo hace con el 2-Bromopropano

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