Benceno

MECANISMOS DE LAS REACCIONES ORGÁNICAS
La mayoría de las reacciones orgánicas pueden clasificarse en:
1.
2.
3.
4.

Sustitución: Electrófila y Nucleófila
Adición
Eliminación
Transposición

A su vez las reacciones pueden clasificarse en heteropolares (cuando se originan iones)
y homopolares (tienen lugar por medio de radicales libres)
1.1 Sustitución electrófila: Tiene su máximointerés en los hidrocarburos aromáticos.
El reactivo, como su nombre indica, es electrófilo, es decir, que tiene tendencia hacia
los electrones.
Son reactivos electrófilos:
• las partículas cargadas positivamente y que sean inestables. Por ejemplo Na+,
H+, Br+, NO2+ son todos ellos electrófilos, pero solo el Br+ y NO2+ son buenos
reactivos porque son muy inestables.
• las estructuras, que aunqueno tengan carga positiva, posean déficit de electrones
para completar su octete, por ejemplo CO, BF3, AlCl3
Vamos a ver la cloración del benceno catalizada por AlCl3

El mecanismo de la reacción es el siguiente: Comienza por el ataque del cloro al AlCl3,
donde el aluminio con solo 3 pares de e– acepta un Cl– pasando así a formar la
estructura AlCl4– con la que el aluminio obtiene su octete,y formándose de paso Cl+
que es el reactivo eletrófilo, muy inestable:

ahora el Cl+ ataca el anillo bencénico porque tiene una alta densidad electrónica. (Lo
mismo haría con un doble enlace aunque en este caso daría lugar a una adición en lugar
de una sustitución.)

por último el H+ reacciona con el AlCl4– dando cloruro de hidrógeno y devolviendo el

catalizador: AlCl4– + H+ → AlCl3 +HCl
El ataque al núcleo bencénico es lento porque en ese paso se pierde la aromaticidad
aunque luego se vuelve a recuperar. De todas formas el complejo aromático que se
forma tiene una cierta estabilidad debido a la deslocalización de la carga positiva, ya
que se forman 3 estructuras resonantes:

El mismo mecanismo tiene lugar cuando se trata benceno con ácido nítrico en presencia
desulfúrico. El sulfúrico con el nítrico da lugar a NO2+ que es un reactivo electrófilo y
ataca al núcleo del benceno dando nitrobenceno y agua:

1.2 Sustitución nucleófila: El reactivo, como su nombre indica, es nucleófilo, es decir,
que tiene tendencia hacia las cargas positivas. Son reactivos nucleófilos X–, OH–, CN–, y
moléculas neutras en las que hay pares de electrones no enlazantes, como el H2O,NH3.
CH3CH2–Cl + HBr → CH3CH2–Br + HCl

Debido a que el halógeno es muy electronegativo el enlace con el carbono está muy
polarizado, pudiendo llevarse el par de electrones del enlace y dejando un radical
cargado positivamente llamado carbanión. El bromuro se une al carbanión y el protón
al ión del halógeno:

2. Adición: Las reacciones de adición tienen lugar a doble o triple enlace.Debido a la
alta densidad elecrónica del doble y triple enlace, éste es atacado por reactivos
electrófilos ya que tienen tendencia hacia los electrones.
Los tres ejemplos típicos son la reacción de alqueno con X2, HX y H2O catalizada por
ácido.
CH2=CH2 + Cl2 → Cl–CH2–CH2–Cl
CH2=CH2 + HCl → CH3–CH2–Cl
H+

CH2=CH2 + H2O → CH3–CH2–OH

La adición electrófila siempre tiene lugar en trans. Estareacción tiene una primera fase
muy lenta. Mejora catalizada por AlCl3 ya que Cl2 + AlCl3 → Cl+ + AlCl4– y, como
hemos visto antes, el Cl+ que es muy reactivo y ataca fácilmente el doble enlace de la
misma manera que en el ejemplo anterior atacó al núcleo bencénico.

Cuando se adiciona un haluro de hidrógeno a doble enlace, de acuerdo con la regla de
Marconicof, el halógeno se une al carbonoque tiene el radical mayor y que está más
sustituido por grupos R.

La adición de agua catalizada por un ácido da lugar a un alcohol. Sería:

3. Eliminación: Las reacciones de eliminación son aquellas en las que normalmente se
eliminan dos sustituyentes de carbonos contiguos dando lugar a doble o triple enlace.
Entre ellas está las que dan los haluros del alquilo catalizadas por bases...