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FACULTAD DE
F
ACU T DE
L AD
QUÍMICA
QU
ÍMICA

2.1 Sustitución Nucleofílica

2.2 Sustitución Nucleofílica sobre carbono sp2

2.3 Sustitución Nucleofílica Aromática

2.4 Sustitución Electrofílica Aromática

2.5 Sustitución por radicales libres

Los reactivos nucleofílicos o nucleófilos (del griego, “que aman
los núcleos”) son moléculas cargadas negativamente (aniones)
omoléculas neutras que tienen pares de electrones no
compartidos y pueden cederlos a átomos deficientes de
electrones.
 Atacan a partes de molécula con deficiencia de electrones.


-

Nucleófilos cargados:

-

HO

ion cloruro

Nucleófilos neutros:

Cl

ion hidróxido

:NH3

R O H

H O H

amoníaco

alcohol

agua

 NUCLEÓFILOS

R–OH
 R–O–
 H2O
 R–NH2
 R–C N
R–COO–
 NH3
 OH–
 Halogenuros: Cl–, Br–


Buenos nucleófilos son
aquellos compuestos que son
buenos dadores de
electrones.
Normalmente, la base
conjugada de un nucleófilo
es más nucleofílica que su
ácido conjugado:

H2O → H+ + OH-

La correlación entre nucleofília y basicidad es útil, pero no exacta
puesto que se comparan dos clases diferentes de reacciones.
La basicidad esun fenómeno de equilibrio que mide la reactividad de
una especie química frente al protón, usualmente en agua como
disolvente.
La nucleofília hace referencia a la velocidad de reacción de una especie
química con un sustrato carbonado, que se lleva a cabo, por lo general,
en disolventes no acuosos.
La nucleofília y basicidad no se correlacionan cuando se comparan
átomos de una misma familia(columna) de la tabla periódica tal y
como se expresa en las siguientes afirmaciones:

a) Al bajar a lo largo de una columna del sistema periódico disminuye
la basicidad pero aumenta la nucleofília.

b) La nucleofília disminuye de izquierda a derecha en la tabla periódica.
Los elementos más electronegativos tienen los
pares de electrones solitarios sujetos con más
fuerza al núcleo, sonmenos polarizables, y por lo
tanto son menos reactivos para formar de nuevos
enlaces.

Los reactivos electrofílicos o electrófilos (del griego, amante de
electrones) son moléculas cargadas positivamente (iones),
moléculas neutras con átomos sin el octeto completo (ácidos de
Lewis) o con enlaces muy polarizados, y por lo tanto, aceptan
electrones del sustrato.
 Atacan a zonas con altadensidad electrónica (dobles o triples
enlaces).


CH3

Electrófilos cargados

+

O N O

protón

Electrófilos neutros

H+

ion nitronio
Cl
Cl Al
Cl

tricloruro de aluminio

CH3

C+

CH3
catión terc-butilo
Br
Br Fe
Br
tribromuro de hierro

 ELECTRÓFILOS

H+
 NO2+
 NO+
 BF3, AlCl3
Cationes metálicos: Na+
 R3C+
 SO3
 CH3Cl, CH3–CH2Cl
 Halógenos:Cl2 , Br2




Ácido: Especie química capaz de aceptar un par de electrones.
Base: Especie química capaz de compartir un par de electrones.

¿Qué diferencia hay entre un ácido de Lewis y un electrófilo,
o entre una base de Lewis y un nucleófilo?
La diferencia electrófilo/ácido de Lewis o nucleófilo/base de Lewis
se basa en conceptos cinéticos y termodinámicos
Acidez
y
basicidadson
conceptos
termodinámicos:
cuando se afirma que una
base es fuerte se entiende que,
en la reacción con ácidos, el
equilibrio está desplazado
hacia la derecha.

Electrofilia y nucleofilia
son conceptos cinéticos:
un buen nucleófilo es una
especie química
que
reacciona
rápidamente
con electrófilos

reacción de una base fuerte con un ácido

A

H

+

B

-

Aequilibrio desplazado a la derecha

+

H

B

¿Qué diferencia hay entre un ácido de Lewis y un electrófilo,
o entre una base de Lewis y un nucleófilo?
El ión metóxido CH3O- es una base más fuerte que el ión mercapturo CH3S-.

Comportamiento básico del ion metóxido y del ion mercapturo
CH3O-

+

H2O

CH3OH

+

OH -

+

OH -

equilibrio desplazado a la derecha
CH3S-

+...