Sustitucion y eliminacion nucleofilica

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REACCIONES POR SUSTITUCION NUCLEOFILA.

En este tipo de reaccion, un núcleofilo, es una especie con un par de electrones no compartido, reacciona con un haluro de alquilo (llamado sustrato) sustituyendo al halógeno. Se lleva a cabo una reaccion de sustitución, y el halógeno sustituyente, llamado grupo saliente, se desprende como ion haluro.

Como la reaccion de sustitución se inicia por mediode un nucleófilo, se llama reaccion de sustitución nucleófila.

En una reacción de sustitución podemos distinguir cuatro partes:
* Sustrato. Recibe este nombre la molécula en la cual tiene lugar la sustitución.
* Reactivo o grupo entrante. Es el átomo o grupo de átomos que ataca al sustrato.
* Grupo saliente. Es el átomo o grupo de átomos que es expulsado del sustrato.
*Producto. Es el resultado de la sustitución del grupo saliente por el nucleófilo.
Cuando el reactivo es un nucleófilo se produce una sustitución nucleofílica.Ejemplo:

El ataque se produce en el carbono indicado por la flecha puesto que el Br es más electronegativo que el C,por lo que el Br "tira" de los electrones del enlace (adquiriendo una carga parcial negativa) y llevándose dichoselectrones al producirse el ataque del nucleófilo.
El nucleófilo puede tener carga negativa o neutra. El sustrato puede ser neutro o tener carga positiva.
Existen, cuatro posibilidades:
1. Nu:- + R-L ----> Nu-R + :L- 2. Nu: + R-L ----> [Nu-R]+ + :L- 3. Nu:- + R-L + ----> Nu-R + :L 4. Nu: + R-L+ ----> [Nu-R]+ + :L |
Si el nucleófilo es negativo, el producto es neutro.
Si el nucleófilo esneutro, el producto es positivo.
Estas reacciones pueden tener lugar según dos mecanismos diferentes:
* Sustitución nucleofílica monomolecular (SN1).
En este caso la reacción procede por etapas, disociándose primero los compuestos en sus iones y reaccionando después estos iones entre sí. Se produce por medio de carbocationes.
* Sustitución nucleofílica bimolecular (SN2).
En este caso lareacción transcurre en una sola etapa, produciéndose simultáneamente el ataque del reactivo y la expulsión del grupo saliente. En este caso, si el ataque tiene lugar sobre un carbono quiral se produce una inversión en la configuración, aunque puede no pasar de R a S o viceversa, puesto que el sustituyente puede alterar el orden de prioridades.

SUSTRATO. (R)

EFECTOS ESTERICOS DE LA REACCIONSN2.

En contraposición, la naturaleza del grupo alquilo, R, del sustrato ejerce un efecto profundo en el mecanismo que se seguirá. En R operan dos factores: el impedimento estérico, que determina en gran medida la facilidad del ataque por atrás; y la capacidad para acomodar una carga positiva, que determina preponderantemente la facilidad de la heterólisis. Procediendo en la serie de alquilossimples CH3, 1º, 2º, 3º, el grupo R resulta por definición, más ramificado. Hay un aumento regular en el numero de sustituyentes sobre el carbono: sustituyentes voluminosos, liberadores de electrones. Aumenta el impedimento estérico, con lo que el ataque por atrás se hace más difícil, por consiguiente, más lento. Al mismo tiempo aumenta la capacidad para acomodar una carga positiva: la heterólisisse hace más fácil y rápida.

REACCION SN1

Según el postulado de Hammond, cualquier factor que estabilice un intermediario de gran energía también debe estabilizar el estado de transición que conduce a un intermediario. Cuando se forma un carbocatión estabilizado gracias a la estabilidad del carbono sustituido; cuando mas estable es el carbocatión intermediario, la reacción SN1 es mas rápida.El orden de estabilidad de los carbocationes de alquilo es:
3º > 2º > 1º > CH3+
Agregando los cationes alilo y bencilo: 3º > alilo = bencilo = 2º > 1º > CH3+

GRUPO SALIENTE.

Las reacciones de sustitución constan de dos partes: el grupo alquilo y el grupo saliente. La naturaleza del GRUPO SALIENTE es vital para que ocurra la sustitución.
Cualquiera que sea el proceso que se esta...
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