Derivados halogenados
Páginas: 31 (7642 palabras)
Publicado: 16 de noviembre de 2011
8.-DERIVADOS HALOGENADOS
REACCIÓN DE SUSTITUCIÓN Y ELIMINACIÓN EN CARBONO SATURADO.
INTRODUCCIÓN
Los halogenuros de alquilo, salvo raras excepciones, son todos productos de síntesis de laboratorio.
Ya hemos visto en los capítulos anteriores que la síntesis de estos compuestos incluye:
1.- Halogenación directa de alcanos y cicloalcanos por reacción del halógeno en presenciade calor o luz. Los halógenos más utilizados en laboratorio son el Br2 y el Cl2. El flúor es demasiado reactivo, en cambio, el yodo al revés es prácticamente inerte.(Capítulo Nº3, alcanos)
2.- Adición de ácido bromhídrico a un alqueno con o sin peróxido. (Capítulo nº4, alquenos)
3.- Adición de bromo en tetracloruro de carbono a un doble o triple enlace.(Capítulo Nº4, alquenos)
4.- Halogenurosobtenidos por bromación de tipo alílica o bencílica, usando como reactivo la N-bromosuccinimida, (NBS). (Capítulo Nº4, alquenos)
5.- Halogenación de anillos aromáticos, mediante la reacción de halogenación con trihalogenuro férrico en presencia del halógeno respectivo.(Capítulo Nº6, Aromáticos) Sin embargo, esta última reacción implica halogenación sobre carbono no saturado al igual que aquellaobtenida por descomposición de sales de diazonio con haluros de sales cuprosas (reacción de Sandmayer) (Capítulo Nº6, Aromáticos) por lo que serán dejadas fuera del propósito de este capítulo.
REACCIONES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO.
Un halogenuro de alquilo posee al menos un enlace C-halógeno en su estructura. Esto trae consecuencias de carácter químicas importantes, porque siendo elhalógeno un elemento más electronegativo que el carbono, genera entonces un enlace covalente polar, con el polo positivo sobre el carbono y el negativo sobre el halógeno haciendo que el carbono pase a ser un centro de reacción electrofílico, es decir, presentará reactividad cuando sea puesto frente a especies químicas tales como bases o nucleófilos.
Los nucleófilos pueden atacar este centrode reacción produciendo la sustitución del halógeno por él o bien, si el nucleófilo tiene un carácter básico, puede atacar los hidrógenos situados en carbonos vecinos al centro de reacción y producir la eliminación del halógeno en forma de HX, originando finalmente un alqueno.
No existe una vía única para producir la sustitución o la eliminación en este tipo de compuestos. De hecho, son muyconocidas al menos dos tipos de reacciones de sustitución y de eliminación respectivamente. La llamada reacción de sustitución nucleofílica unimolecular SN1, y la reacción de sustitución nucleofílica bimolecular SN2. Por otro lado, están la reacciones de eliminación unimolecular E1 y la reacción de eliminación bimolecular E2 respectivamente. El esquema de sus mecanismos y varias otras de suscaracterísticas se muestra más abajo, junto a los gráficos de sus curvas de energía potencial / coordenadas de reacción.
FACTORES QUE AFECTAN LAS REACCIONES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO, EN CARBONO SATURADO.
En general, todas estas reacciones, ya sean ellas de sustitución o de eliminación, están controladas por las siguientes variables:
a) Etructura del halogenuro de alquilo.
b) Elnucleófilo o base.
c) El solvente.
d) El grupo saliente y
e) La temperatura.
Un manejo apropiado de estas variables, permite tener cierto control sobre el producto que se desea alcanzar.
LA SUSTITUCIÓN.
En la primera parte de esta sección, se analizará, la influencia de la estructura del sustrato sobre la reactividad de ellos y la velocidad de la reacción desustitución. Hay que tener presente que todos los factores mencionados tienen de todas maneras un mayor o menor grado de influencia en estas reacciones porque están interrelacionadas entre sí, y deberán tomarse en conjunto cuando se haga el análisis de una reacción particular. La lectura cuidadosa en este capítulo de todo lo referente a sustitución y eliminación, nos dará una buena aproximación a lo que...
REACCIÓN DE SUSTITUCIÓN Y ELIMINACIÓN EN CARBONO SATURADO.
INTRODUCCIÓN
Los halogenuros de alquilo, salvo raras excepciones, son todos productos de síntesis de laboratorio.
Ya hemos visto en los capítulos anteriores que la síntesis de estos compuestos incluye:
1.- Halogenación directa de alcanos y cicloalcanos por reacción del halógeno en presenciade calor o luz. Los halógenos más utilizados en laboratorio son el Br2 y el Cl2. El flúor es demasiado reactivo, en cambio, el yodo al revés es prácticamente inerte.(Capítulo Nº3, alcanos)
2.- Adición de ácido bromhídrico a un alqueno con o sin peróxido. (Capítulo nº4, alquenos)
3.- Adición de bromo en tetracloruro de carbono a un doble o triple enlace.(Capítulo Nº4, alquenos)
4.- Halogenurosobtenidos por bromación de tipo alílica o bencílica, usando como reactivo la N-bromosuccinimida, (NBS). (Capítulo Nº4, alquenos)
5.- Halogenación de anillos aromáticos, mediante la reacción de halogenación con trihalogenuro férrico en presencia del halógeno respectivo.(Capítulo Nº6, Aromáticos) Sin embargo, esta última reacción implica halogenación sobre carbono no saturado al igual que aquellaobtenida por descomposición de sales de diazonio con haluros de sales cuprosas (reacción de Sandmayer) (Capítulo Nº6, Aromáticos) por lo que serán dejadas fuera del propósito de este capítulo.
REACCIONES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO.
Un halogenuro de alquilo posee al menos un enlace C-halógeno en su estructura. Esto trae consecuencias de carácter químicas importantes, porque siendo elhalógeno un elemento más electronegativo que el carbono, genera entonces un enlace covalente polar, con el polo positivo sobre el carbono y el negativo sobre el halógeno haciendo que el carbono pase a ser un centro de reacción electrofílico, es decir, presentará reactividad cuando sea puesto frente a especies químicas tales como bases o nucleófilos.
Los nucleófilos pueden atacar este centrode reacción produciendo la sustitución del halógeno por él o bien, si el nucleófilo tiene un carácter básico, puede atacar los hidrógenos situados en carbonos vecinos al centro de reacción y producir la eliminación del halógeno en forma de HX, originando finalmente un alqueno.
No existe una vía única para producir la sustitución o la eliminación en este tipo de compuestos. De hecho, son muyconocidas al menos dos tipos de reacciones de sustitución y de eliminación respectivamente. La llamada reacción de sustitución nucleofílica unimolecular SN1, y la reacción de sustitución nucleofílica bimolecular SN2. Por otro lado, están la reacciones de eliminación unimolecular E1 y la reacción de eliminación bimolecular E2 respectivamente. El esquema de sus mecanismos y varias otras de suscaracterísticas se muestra más abajo, junto a los gráficos de sus curvas de energía potencial / coordenadas de reacción.
FACTORES QUE AFECTAN LAS REACCIONES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO, EN CARBONO SATURADO.
En general, todas estas reacciones, ya sean ellas de sustitución o de eliminación, están controladas por las siguientes variables:
a) Etructura del halogenuro de alquilo.
b) Elnucleófilo o base.
c) El solvente.
d) El grupo saliente y
e) La temperatura.
Un manejo apropiado de estas variables, permite tener cierto control sobre el producto que se desea alcanzar.
LA SUSTITUCIÓN.
En la primera parte de esta sección, se analizará, la influencia de la estructura del sustrato sobre la reactividad de ellos y la velocidad de la reacción desustitución. Hay que tener presente que todos los factores mencionados tienen de todas maneras un mayor o menor grado de influencia en estas reacciones porque están interrelacionadas entre sí, y deberán tomarse en conjunto cuando se haga el análisis de una reacción particular. La lectura cuidadosa en este capítulo de todo lo referente a sustitución y eliminación, nos dará una buena aproximación a lo que...
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