Sustitucion

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 medio deun nucleófilo, se llama reaccion de sustitución nucleófila.

CINÉTICA DE LA SUSTITUCIÓN NUCLEOFILICA.
En toda reaccion química se establece una relación directa entre la velocidad de reacción y las concentraciones de los reactivos. Cuando se mide esta relación se establece la cinética: Velocidad = k * [RX] * [Nu:-] REACCION SN2: 1. El nucleófilo usa su par de electrones sin compartir para atacaral carbono del halogenuro de alquilo, a 180º del halógeno que sale. Esto origina un estado de transición con un enlace C – Nu:- parcialmente formado y un enlace C – Halógeno semirroto. 2. La estereoquímica en el carbono se invierte cuando se establece por completo el enlace C – Nu:- y sale el ion halogenuro con el par de electrones del enlace C – Halógeno anterior. La velocidad depende de ambos:Velocidad = k * [RX] * [Nu:-] (Reaccion de 2º orden). REACCION SN1: Reaccion de primer orden. La concentración del núcleofilo no aparece en la ecuación de velocidad: Velocidad = k * [RX] (Reaccion de 1er. orden). Muchas reacciones orgánicas son relativamente complicadas y se llevan a cabo en etapas sucesivas. Uno de estos pasos suele ser menor que los demás y se llama paso limitante de velocidad.1. La disociación espontánea del halogenuro de alquilo se efectúa en el paso lento, que limita la velocidad, y genera un carbocatión intermediario (hibridación sp2, geometría trigonal plana) y un ion halogenuro. 2. El carbocatión intermediario reacciona con el nucleófilo en un paso rápido y forma el compuesto protonado. 3. La perdida de un protón del compuesto protonado intermediario da comoresultado el compuesto neutro, producto final. El paso de la reaccion que registre una mayor diferencia de energía es el paso limitante.

SUSTRATO.
EFECTOS ESTERICOS DE LA REACCION SN2. 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 lafacilidad 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 alquilos simples CH3, 1º, 2º, 3º, el grupo R resulta por definición, mas ramificado. Hay un aumento regular en el numero de sustituyentes sobre el carbono: sustituyentes voluminosos, liberadores de electrones. Aumenta el impedimentoestérico, con lo que el ataque por atrás se hace mas difícil, por consiguiente, mas lento. Al mismo tiempo aumenta la capacidad para acomodar una carga positiva: la heterólisis se hace mas fácil y rápida.

SN2 Aumenta RX = CH3X, 1o, 2o, 3o SN1 Aumenta

SN2 contra SN1

Q. CESAR ALEJANDRO B. NAVA ORTIZ.

REACCION SN1. Según el postulado de Hammond, cualquier factor que estabilice unintermediario 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 reaccion SN1 es mas rápida. + El orden de estabilidad de los carbocationes de alquilo es: 3º > 2º > 1º > CH3 + Agregando los cationes alilo ybencilo: 3º > alilo = bencilo = 2º > 1º > CH3

NUCLEOFILO
Un nucleófilo es un reactivo que busca un centro positivo. La palabra nucleófilo provienen del núcleo, la parte positiva de un átomo, y filo de la palabra philiem que significa amar. Cuando un nucleófilo reacciona con un haluro de alquilo, el centro positivo. El nucleófilo busca al átomo de carbono deficiente que tiene el átomo de halógeno....