Halogenuros de alquilo

Química. Hidrocarburos alifáticos. Reacciones. Sustitución nucleofílica. Eliminación

  • Enviado por: Academia Alvaro
  • Idioma: castellano
  • País: España España
  • 8 páginas
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Halogenuros de alquilo

  • ¿Qué son los halogenuros de alquilo?: Son hidrocarburos alifáticos ó alicíclicos con un halógeno. No hay que confundirlos con los halogenuros de ARILO ni con los de ACILO:

    • Halogenuro de ALQUILO:

    Prefijo ALQ de Alcano, Alqueno ó Alquino. EJEMPLO:

    CH3-CH2-Cl

    • Halogenuro de ARILO:

    Prefijo AR de Aromático. EJEMPLO:

    -Cl

    • Halogenuro de ACILO:

    Prefijo AC de ácido. EJEMPLO:

    CH3-C-Cl

  • ¿Con qué reaccionan?: Con partículas denominadas NUCLEÓFILOS (afinidad por el núcleo), que son partículas con carga negativa como los iones hidroxilo, cloruro, cianuro, alcoxi...

  • ¿Qué tipos de reacción presentan?: Dos tipos:

    • Sustitución Nucleofílica

    • Eliminación

  • ¿Qué es la Sustitución nucleofílica?: Es la reacción mediante la cual el halógeno de un halogenuro de alquilo se sustituye por otro nucleófilo mediante un mecanismo que puede ser:

    • De orden 1

    • De orden 2

  • ¿Qué es la Eliminación?: Es la reacción mediante la cual el halógeno de un halogenuro de alquilo y el hidrógeno en ANTI de su carbono vecinal más estable son “expulsados” de la molécula para que se forme un doble enlace entre ambos carbonos. Puede ser mediante un mecanismo:

    • De orden 1

    • De orden 2

  • Sustitución Nucleofílica de orden 1 (Sn1):

    • Mecanismo de reacción:

    *Paso 1: Se produce la salida del halógeno, con la consiguiente formación del ión carbonio.

    *Paso 2: Se produce el ataque del nucleófilo.

    • Características:

    *Son dos pasos

    *Puede haber transposiciones

    *Reacción desencadenada por la salida del halógeno (etapa limitante)

    *En el caso de que se formase un centro quiral en el producto final, no se forma un racémico, porque el producto ligeramente mayoritario será el de configuración invertida (¡no es lo mismo que cambiada!)

  • Sustitución Nucleofílica de orden 2 (Sn2):

    • Mecanismo de reacción:

    *Paso 1: Ataque del nucleófilo por la zona de carga contraria (por la otra zona no puede atacar porque se repelen).

    *Estado de transición (momento instantáneo del intercambio). Es un estado, no un intermedio de reacción.

    *Producto final con la configuración invertida.

    • Características:

    *Es en 1 paso.

    *No puede haber transposiciones (no es vía ión carbonio).

    *La reacción la desencadena el ataque del nucleófilo.

    *Inversión de la configuración (no es lo mismo que cambio).

    *Impedimentos estéricos y no eléctricos.

  • Eliminación de orden 1 (E1):

    • Mecanismo de reacción:

    *Paso 1: Salida del halógeno con la correspondiente formación del ión carbonio.

    *Paso dos: Ataque del nucleófilo sobre el hidrógeno en ANTI, que ayudado por el debilitamiento del enlace que produce la repulsión del ión carbonio hacia la densidad parcial de carga positiva del hidrógeno, acaba por desprenderlo. El nucleófilo ahora se ha comportado como base, porque ha neutralizado un protón que estaba a punto de desprenderse. Es la diferencia entre nucleofilia (Sn1) y basicidad (Sn2).

    • Características:

    *Es en dos pasos (salida del halógeno, y ataque del nucleófilo).

    *Puede haber transposiciones.

    *La reacción la desencadena la salida del halógeno.

    *Es de tipo ANTI.

  • Eliminación de orden 2 (E2):

    • Mecanismo de reacción:

    *Paso 1: Ataque del nucleófilo sobre el hidrógeno en ANTI.

    *Estado de transición: Momento en el que se dan las fuerzas de atracción entre los dos carbonos vecinales (parcialmente positivos) y las zonas negativas (zona del halógeno y zona del hidroxilo). Esta atracción produce un acercamiento hacia el centro de las zonas negativas, lo que produce una repulsión entre ellas aún mayor que hace que se desprendan de la molécula con la consiguiente formación del doble enlace.

    • Características:

    *Es en 1 paso.

    *No puede haber transposiciones

    *La reacción la desencadena el ataque del nucleófilo

    *Es de tipo ANTI.

    *Ejemplo típico: KOH/etOH

  • ¿Qué factores influyen para que al reaccionar un halogenuro de alquilo y un nucleófilo, se de una u otra reacción?:

  • Factor Se ve favorecida

    • Temperatura:

    *Alta:...................................Sn2 y E2

    *Baja: .................................Sn1 y E1

    • Agitación:

    *Si existe: ...........................Sn2 y E2

    *Si no existe: ......................Sn1 y E1

    • Concentración del nucleófilo:

    *Alta: ..................................Sn2 y E2

    *Baja: .................................Sn1 y E1

    • Fuerza del nucleófilo:

    *Fuerte: ..............................Sn2 y E2

    *Débil: ................................Sn1 y E1

    • Disolvente:

    *Polar: ................................Sn1 y E1

    *Apolar: ..............................Sn2 y E2

    • Tipo de carbono sobre el que está el halógeno:

    *Metílico:.............................Sn2

    *Primario:............................Sn2

    *Secundario:.......................Cualquiera

    *Terciario:...........................Sn1,E1 y E2

    *Alílico: ..............................Sn1,E1 y E2

    *Bencílico: ..........................Sn1,E1 y E2