14 reacciones de sustitucic3b3n
Páginas: 9 (2063 palabras)
Publicado: 7 de septiembre de 2015
Reacciones de Sustitución
Academia de Química, Depto. Ciencia
Básicas
ITESM, campus qro.
26/06/2012
1
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
En las reacciones de sustitución dos
Reactivos intercambian átomos o
grupos de átomos y originan dos
productos nuevos…
Estudiar el mecanismo de dos reacciones de sustitución de
importancia:
1. Sustitución nucleofílica alifática.
2. Sustituciónelectrofílica aromática.
Distinguir el tipo de mecanismo que sigue una reacción de
sustitución nucleofílica alifática, la Sustitución Nucleofílica
Bimolecular (SN2) y la Sustitución Nucleofílica Unimolecular
(SN1), mediante la observación del tipo de sustrato, el nucleófilo,
el gpo. saliente y el solvente.
Predecir el producto o productos de una reacción de sustitución
nucleofílica alifática yde una electrofílica aromática
Academia de Química, Depto. Ciencia
Básicas
ITESM, campus qro.
2
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
Las reacciones de sustitución
nucleofílica alifática son de las
reacciones más empleadas y versátiles
de la Química Orgánica
En el sustrato debe existir un
carbono ligado a un gpo. saliente el
cual será reemplazado por un
nucleófilo .
La mayorelectronegatividad del
grupo saliente con respecto al
carbono, polariza el enlace,
confiriéndole al carbono una carga
parcial positiva (electrófilo)
haciéndolo el centro del ataque
nucleofílico.
Los halogenuros de alquilo (R-X),
son los grupos salientes comunes, es
por ello que sus reacciones
características son las sustituciones
nucleofílicas.
Academia de Química, Depto. Ciencia
Básicas
ITESM, campusqro.
Algunos tipos de compuestos que se pueden formar por
desplazamiento nucleofílico de los halogenuros de alquilo
3
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
El CH3Br, se ha usado como fumigante de termitas y
agente esterilizante del suelo, por su elevada
toxicidad. Esta, es debida a su capacidad de
transferir ó sustituir un gpo. alquilo a un amino o un
sulfhidrilo nucleofílicos de ciertasenzimas,
alterando así su desempeño biológico normal.
Produce un alcohol
Cinética de segundo orden,
n=2, bimolecular.
La velocidad de la reacción
depende tanto del nucléofilo
como del sustrato. Si la
concentración del nucléofilo ó
del sustrato se duplica, también
la velocidad.
Transcurre por un mecanismo SN2
Academia de Química, Depto. Ciencia
Básicas
ITESM, campus qro.
Produce unalcohol
Cinética de primer orden n= 1,
Unimolecular.
La velocidad de la reacción
depende sólo del sustrato. Si la
conc. del sustrato se duplica,
también la velocidad, pero no
cambia al aumentar la del
nucleófilo.
Transcurre por un mecanismo SN1
4
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
•Inicia con el ataque nucleofílico
al carbono electrofílico, por la
parte opuesta al gpo. saliente.
• Elestado de transición
inestable, debe desprenderse del
gpo. saliente tan pronto se
forme el enlace con el Nu-.
•El ataque posterior, deforma el
tetraedro del carbono
electrofílico, desde dentro hacia
fuera (similar a un paraguas con
el viento), en el producto el Nutiene una estereoquímica inversa
a la del gpo. saliente, inversión
de la configuración (inversión de
Walden). Especialmente
importante siel carbono
electrofílico es quiral.
Estereoespecifica
• Reacción concertada, un solo paso, donde la ruptura del enlace con el gpo.
saliente y la formación del enlace con el Nu- ocurren simultáneamente. Ocurre
en sus tratos 1° y 2°
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5
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
•Algunas reacciones SN2
ocurren muy rápidamente,
mientrasque otras muy
lentamente.
•A mayor gpos. alquilo
ligados al carbono
electrofílico, la velocidad de
reacción es más lenta.
• Factores que influyen en la
velocidad de reacción:
1. Tipo de sustrato
2. Nucleófilo
3. Gpo. saliente
4. Solvente
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6
Reacciones de Sustitución
•Los factores estéricos son los responsables más importantes de...
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Reacciones de Sustitución
26/06/2012
En las reacciones de sustitución dos
Reactivos intercambian átomos o
grupos de átomos y originan dos
productos nuevos…
Estudiar el mecanismo de dos reacciones de sustitución de
importancia:
1. Sustitución nucleofílica alifática.
2. Sustituciónelectrofílica aromática.
Distinguir el tipo de mecanismo que sigue una reacción de
sustitución nucleofílica alifática, la Sustitución Nucleofílica
Bimolecular (SN2) y la Sustitución Nucleofílica Unimolecular
(SN1), mediante la observación del tipo de sustrato, el nucleófilo,
el gpo. saliente y el solvente.
Predecir el producto o productos de una reacción de sustitución
nucleofílica alifática yde una electrofílica aromática
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2
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
Las reacciones de sustitución
nucleofílica alifática son de las
reacciones más empleadas y versátiles
de la Química Orgánica
En el sustrato debe existir un
carbono ligado a un gpo. saliente el
cual será reemplazado por un
nucleófilo .
La mayorelectronegatividad del
grupo saliente con respecto al
carbono, polariza el enlace,
confiriéndole al carbono una carga
parcial positiva (electrófilo)
haciéndolo el centro del ataque
nucleofílico.
Los halogenuros de alquilo (R-X),
son los grupos salientes comunes, es
por ello que sus reacciones
características son las sustituciones
nucleofílicas.
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Algunos tipos de compuestos que se pueden formar por
desplazamiento nucleofílico de los halogenuros de alquilo
3
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
El CH3Br, se ha usado como fumigante de termitas y
agente esterilizante del suelo, por su elevada
toxicidad. Esta, es debida a su capacidad de
transferir ó sustituir un gpo. alquilo a un amino o un
sulfhidrilo nucleofílicos de ciertasenzimas,
alterando así su desempeño biológico normal.
Produce un alcohol
Cinética de segundo orden,
n=2, bimolecular.
La velocidad de la reacción
depende tanto del nucléofilo
como del sustrato. Si la
concentración del nucléofilo ó
del sustrato se duplica, también
la velocidad.
Transcurre por un mecanismo SN2
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Produce unalcohol
Cinética de primer orden n= 1,
Unimolecular.
La velocidad de la reacción
depende sólo del sustrato. Si la
conc. del sustrato se duplica,
también la velocidad, pero no
cambia al aumentar la del
nucleófilo.
Transcurre por un mecanismo SN1
4
Reacciones de Sustitución
26/06/2012
•Inicia con el ataque nucleofílico
al carbono electrofílico, por la
parte opuesta al gpo. saliente.
• Elestado de transición
inestable, debe desprenderse del
gpo. saliente tan pronto se
forme el enlace con el Nu-.
•El ataque posterior, deforma el
tetraedro del carbono
electrofílico, desde dentro hacia
fuera (similar a un paraguas con
el viento), en el producto el Nutiene una estereoquímica inversa
a la del gpo. saliente, inversión
de la configuración (inversión de
Walden). Especialmente
importante siel carbono
electrofílico es quiral.
Estereoespecifica
• Reacción concertada, un solo paso, donde la ruptura del enlace con el gpo.
saliente y la formación del enlace con el Nu- ocurren simultáneamente. Ocurre
en sus tratos 1° y 2°
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5
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•Algunas reacciones SN2
ocurren muy rápidamente,
mientrasque otras muy
lentamente.
•A mayor gpos. alquilo
ligados al carbono
electrofílico, la velocidad de
reacción es más lenta.
• Factores que influyen en la
velocidad de reacción:
1. Tipo de sustrato
2. Nucleófilo
3. Gpo. saliente
4. Solvente
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