Hidrocarburos

REACCIONES DE SUSTITUCION EN HIDROCARBUROS SATURADOS HIDROCARBUROS SATURADOS O ALCANOS A los hidrocarburos saturados se les conoce como alcanos o parafínicos. Son aquellos cuyos átomos de carbono se hallan ligados por enlaces simples. Abundan en la naturaleza, en las minas de hulla, en los yacimientos de petróleo. Con los halógenos (F, Cl, Br, I) dan derivados de sustitución; se les llama tambiénmetánicos, por ser el metano el primer compuesto de la serie. Su fórmula general es: CnH2n+2 donde: n = número de carbonos en la cadena.

ALCANOS Los hidrocarburos son compuestos constituidos solamente por átomos de carbono e hidrógeno. El adjetivo saturado significa que cada átomo de carbono se encuentra unido en forma covalente a otros cuatro átomos mediante enlaces sencillos. El nombrealcanos es el genérico para esta clase de compuestos y se refiere a su naturaleza no reactiva, conociéndose también como parafinas. La fórmula condensada general de las cadenas hidrocarbonadas saturadas es CnH2n + 2. Un conjunto de cadenas hidrocarbonadas forman una serie homóloga si difieren una de otra en una forma regular. Entre alcanos cada miembro de la serie difiere del que está antes o despuésde él en una unidad metileno ó – CH 2 -. El n-pentano, CH3-CH2-CH2-CH2-CH3 , es el siguiente homólogo del n-butano, CH 3-CH2-CH2-CH3.

REACIONES DE SUSTITUCION NUCLEOFILICA EN COMPUESTOS SATURADO El curso de la sustitución nucleofila sobre un átomo de carbono saturado se ve influido por muchos factores. El sustrato y el nucleofilo posee características de reacción individuales. El medio dereacción (disolvente) y las condiciones (temperatura, concentración, etc.) pueden determinar a menudo la distribución de productos así como el mecanismo. Consideremos en esta sección como actúan estas variables y veremos como un balance de efectos controla la reacción global. El grupo saliente Tanto en el mecanismo SN1 como en el SN2, el grupo saliente abandona la molécula con sus electronesenlazantes. Ya nos encontramos con esta misma situación al considerar las reacciones de sustitución nucleofila sobre el grupo carbonilo (sec.8-1b). Vimos que los mejores grupos salientes son los más capaces de acomodar los electrones enlazantes. Los buenos grupos salientes de la familia de los ácidos carboxilicos son tambien buenos grupos salientes cuando esta unidos a un átomo de carbono saturado. Tambiénobservamos de nuevo que los buenos grupos salientes son las bases conjugadas de ácidos fuertes. Los grupos salientes más importantes son las bases conjugadas de ácidos con valores de pKa inferiores a 5( tabla 9-1).

a) H2O,CH3 b) H- , CL- , Br- , CH3CO2-,HO-

SO3

O

O2N

O—

Sugiera una explicación para los siguientes resultados: H 2O (CH3)3 COH + NaCl H2O/HCL (CH3)3 COH + NaCl (CH3)3CCl no hay reacción

SUSTICIONES NUCLEOFILAS SOBRE CARBONO SATURADO ¿ Cómo explicar esta estéreo selectividad variable en la reacción SN1?.Consideremos el intermedio carbocationico. El ion no es realmente “libre”; se encuentra rodeado por el disolvente ( solvatacion), así como el grupo saliente y , posiblemente, incluso por nucleofilo. Algunos carbocationes poseerán vidas mediassuficientemente largas como para llegar a estar solvatados simétricamente por el exceso de moléculas de disolvente del medio de reacciona formación de un enlace entre el nucleofilo( disolvente) y el carbocation sera de esperar que ocurra con igual probabilidad desde ambos lados de la molécula. El producto que se origine a partir de este ion solvatado asimetría sera racemico.(fig. 9-5) Los carbocationes de vidamuy corta no poseen vidas medias suficientemente largas para llegar a estar solevantados simétricamente,existiendo,en cambio,como iones solvatados asimetricamente.

El grupo saliente ocupa el espacio de uno de los lados de la molécula, de manera que el nucleofilo se acerca preferentemente desde el lado opuesto. El resultado es la existencia de inversión en el proceso un molecular (fig. 9-6).En...