sn1 y sn2

SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA
Las sustituciones nucleofílicas son de dos tipos:
Reacción SN2 y Reacción SN1.
En la primera, (SN2) el nucleófilo entrante ataca al halogenuro
desde una posición a 180º respecto al grupo saliente, lo que da por
resultado una inversión de la configuración cuando en carbono en
cuestión es quiral (análoga a la inversión de un paraguas por el
viento) en el átomo decarbono. La reacción tiene cinética de
segundo orden, y es fuertemente inhibida conforme aumenta el
volumen estérico de los reactivos. Por tanto, las reacciones SN2 se
ven favorecidas sólo para sustratos primarios y secundarios.

donde:
Nuc: simboliza al nucleófilo del proceso.
X: representa al grupo saliente.

La reacción SN1 ocurre cuando el sustrato se disocia de manera
espontánea paraformar un carbocatión en un paso limitante de
la velocidad lento, seguido por un ataque rápido del nucleófilo
En consecuencia, las reacciones SN1 tienen cinética de primer orden, y ocurren con
racemización de la configuración en el átomo de carbono cuando éste es quiral. Estas reacciones
se ven favorecidas para los sustratos terciarios.

Las reacciones SN1, como la solvolisis de cloruro deterc-butilo, tienen una cinética de primer orden.
Velocidad = k[(CH3)3CCl] mol·L-1·s-1

En la solvolisis del cloruro de terc-butilo el nucleófilo es el propio disolvente que colapsa con el
carbocatión. Otra molécula de disolvente abstrae el protón que sobra.

REACCIONES SN2
1. Estas reacciones ocurren con inversión completa de la estereoquímica del carbono estereogénico.
2. Estasreacciones presentan cinética de segundo orden y obedecen a la siguiente ley de velocidad:
Velocidad = k · [RX] · [Nu].
3. Su mecanismo es en un sólo paso, formándose un estado de transición.

La característica esencial del mecanismo de reacción SN2 es que la reacción transcurre en un solo paso,
sin intermedio. Cuando el nucleófilo entrante ataca el sustrato desde una posición a 180º del gruposaliente, se forma un estado de transición, en el cual comienza a formarse el enlace nucleófilo carbono
y simultáneamente comienza a romperse el enlace grupo saliente carbono, invirtiéndose la
configuración estereoquímica de la molécula. Este proceso se muestra para la reacción de (S)-2bromobutano con ion hidróxido, lo que da por resultado (R)-2-butanol.

El nucleófilo -OH utiliza
los electronesde su par no
compartido para atacar el
carbono del halogenuro de
alquilo en una dirección a 180º
del halógeno saliente. Esto da
por resultado un estado de
transición en el cual el enlace
C-OH
está
parcialmente
formado y el enlace
C-Br
está parcialmente roto.

La estereoquímica del
carbono se invierte a medida
que se forma el enlace C-OH y
el ion bromuro se desprende
con el par deelectrones del
enlace C-Br original.

EFECTO ESTÉRICO EN LA REACCIÓN SN2
La primera variable por observar de una reacción SN2 es el volumen estérico del halogenuro de
alquilo. Como la reacción implica la formación de un estado de transición parece razonable esperar que
un sustrato voluminoso, impedido, dificultará el acercamiento del nucleófilo, y de este modo será más
difícil alcanzar elestado de transición.
En otras palabras los sustratos estéricamente voluminosos, en los cuales el átomo de carbono está
protegido contra el ataque del nucleófilo, reaccionan con mayor lentitud que los sustratos menos
impedidos. Como se muestra para los siguientes casos, la dificultad para el ataque nucleofílico se eleva a
medida que aumenta el tamaño de los tres sustituyentes unidos al átomode carbono

Impedimento estérico a la reacción SN2. Como se indican en estos modelos, el átomo de
carbono en (a), bromometano, es fácilmente accesible, lo que da por resultado una
reacción SN2 rápida. Los átomos de carbono en (b), bromoetano (primario), en (c), 2bromopropano (secundario) y en (d), 2-bromo-2-metilpropano (terciario), son
sucesivamente menos accesibles, lo que da por...