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Páginas: 6 (1286 palabras)
Publicado: 25 de agosto de 2013
REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA: OBTENCION DE CLORURO DE TERBUTILO Y ACIDO FENOXIACETICO
INTRODUCCION
El químico alemán Paul Walden en 1896, descubrió que los ácidos (+) y (-) -málico enantioméricamente puros podían inter-convertirse a través de una serie de reacciones de sustituciones simples. Walden trató el ácido (-) málico con PCl5, aisló ácido (+) –clorosuccínico,dextrógiro. Tratando este ácido con óxido de plata húmedo, se formo el ácido (+) málico. De igual manera la reacción de ácido (+) málico con PCl5 produjo, ácido (+) – clorosuccínico el cual al ser tratado luego con óxido de plata produjo ácido (-) málico. Puesto que el ácido (-) málico se transformaba en ácido (+) málico, algunas reacciones del ciclo deben haber ocurrido con un cambio en laconfiguración del centro estereogénico .Actualmente, las transformaciones coma las que ocurren en el ciclo de Walden se denominan reacciones de sustitución nucleofílica, debido a que cada paso implica el reemplazo (sustitución) de un nucleófilo (ion cloruro, o hidróxido) por otro. Las reacciones de sustitución nucleofílica constituyen una de las clases más importantes de reacciones generales en químicaorgánica.
En la década de 1920 Joseph Kenyon y Henry Phillips iniciaron una seria de investigaciones para dilucidar el mecanismo de las reacciones de sustitución nucleofílica y encontrar cómo se verifican las inversiones de configuración. Reconocieron que la presencia de un grupo carboxilo en los trabajos de Walden con el ácido málico pudo haber provocado complicaciones, y por ello eligieroncasos más simples para sus investigaciones. Una de las reacciones estudiada fue la que intervenía los dos enantiómeros del 1-fenil-2-propanol. Si bien esta serie particular de reacciones implica la sustitución nucleofílica de un toluensulfonato de alquilo en vez de un halogenuro de alquilo, interviene exactamente el mismo tipo de reacción estudiado por Walden. A partir de ésta y de otra docena deseries de reacciones, Kenyon y Phillips concluyeron quela reacción de sustitución nucleofílica de halogenuros de alquilo primarios y secundarios y de tosilatos siempre procede con una inversión de la configuración.
La característica esencial del mecanismo de reacción SN2 es que la reacción transcurre en un solo paso, sin intermediarios, cuando el nucleófilo entrante ataca el sustrato desde unaposición a 180º del grupo saliente (ataca por la parte de atrás). A medida que el nucleófilo entra de un lado y se enlaza al carbono quiral, el grupo halogenuro o tosilatos se aleja del otro lado y se invierte la configuración estereoquímica de la molécula. Algunas reacciones SN2 son rápidas y otras lentas; algunas tienen altos rendimientos, y otras tienen rendimientos bajos. La reacción SN2 será másrápida cuando el carbono al cual esta enlazado el grupo saliente es primario, y la velocidad va disminuyendo cuando va de carbono primario a secundario, a terciario y así, al haber más carbonos alrededor del carbono quiral, estos producen un impedimento estérico, debido a que el nucleófilo tiene bloqueada la entrada por atrás por los demás grupos alrededor del carbono quiral.
El solvente aemplear debe ser un solvente polar (alcoholes, agua), lo cual producirá también una reacción más rápida, y de preferencia si es un solvente polar aprótico (acetona) que tienen dipolos fuertes pero carecen de grupos salientes –OH o NH; los solventes próticos como metanol y etanol retardan las reacciones SN2 por que afectan el nivel de energía del reactivo nucleófilo y no el nivel de energía del estadode transición.
Las moléculas del solvente polar aprótico son capaces de formar enlaces de hidrógeno con los nucleófilos cargados negativamente, solvata la solución, o sea que se reparten las cargas y esto hace que se requiera menos energía para llevar a cabo la reacción, ya que estabiliza al nucleófilo reduciendo su reactividad hacia los electrófilos en la reacción SN2.
En un disolvente...
REACCIONES DE SUSTITUCIÓN NUCLEOFÍLICA: OBTENCION DE CLORURO DE TERBUTILO Y ACIDO FENOXIACETICO
INTRODUCCION
El químico alemán Paul Walden en 1896, descubrió que los ácidos (+) y (-) -málico enantioméricamente puros podían inter-convertirse a través de una serie de reacciones de sustituciones simples. Walden trató el ácido (-) málico con PCl5, aisló ácido (+) –clorosuccínico,dextrógiro. Tratando este ácido con óxido de plata húmedo, se formo el ácido (+) málico. De igual manera la reacción de ácido (+) málico con PCl5 produjo, ácido (+) – clorosuccínico el cual al ser tratado luego con óxido de plata produjo ácido (-) málico. Puesto que el ácido (-) málico se transformaba en ácido (+) málico, algunas reacciones del ciclo deben haber ocurrido con un cambio en laconfiguración del centro estereogénico .Actualmente, las transformaciones coma las que ocurren en el ciclo de Walden se denominan reacciones de sustitución nucleofílica, debido a que cada paso implica el reemplazo (sustitución) de un nucleófilo (ion cloruro, o hidróxido) por otro. Las reacciones de sustitución nucleofílica constituyen una de las clases más importantes de reacciones generales en químicaorgánica.
En la década de 1920 Joseph Kenyon y Henry Phillips iniciaron una seria de investigaciones para dilucidar el mecanismo de las reacciones de sustitución nucleofílica y encontrar cómo se verifican las inversiones de configuración. Reconocieron que la presencia de un grupo carboxilo en los trabajos de Walden con el ácido málico pudo haber provocado complicaciones, y por ello eligieroncasos más simples para sus investigaciones. Una de las reacciones estudiada fue la que intervenía los dos enantiómeros del 1-fenil-2-propanol. Si bien esta serie particular de reacciones implica la sustitución nucleofílica de un toluensulfonato de alquilo en vez de un halogenuro de alquilo, interviene exactamente el mismo tipo de reacción estudiado por Walden. A partir de ésta y de otra docena deseries de reacciones, Kenyon y Phillips concluyeron quela reacción de sustitución nucleofílica de halogenuros de alquilo primarios y secundarios y de tosilatos siempre procede con una inversión de la configuración.
La característica esencial del mecanismo de reacción SN2 es que la reacción transcurre en un solo paso, sin intermediarios, cuando el nucleófilo entrante ataca el sustrato desde unaposición a 180º del grupo saliente (ataca por la parte de atrás). A medida que el nucleófilo entra de un lado y se enlaza al carbono quiral, el grupo halogenuro o tosilatos se aleja del otro lado y se invierte la configuración estereoquímica de la molécula. Algunas reacciones SN2 son rápidas y otras lentas; algunas tienen altos rendimientos, y otras tienen rendimientos bajos. La reacción SN2 será másrápida cuando el carbono al cual esta enlazado el grupo saliente es primario, y la velocidad va disminuyendo cuando va de carbono primario a secundario, a terciario y así, al haber más carbonos alrededor del carbono quiral, estos producen un impedimento estérico, debido a que el nucleófilo tiene bloqueada la entrada por atrás por los demás grupos alrededor del carbono quiral.
El solvente aemplear debe ser un solvente polar (alcoholes, agua), lo cual producirá también una reacción más rápida, y de preferencia si es un solvente polar aprótico (acetona) que tienen dipolos fuertes pero carecen de grupos salientes –OH o NH; los solventes próticos como metanol y etanol retardan las reacciones SN2 por que afectan el nivel de energía del reactivo nucleófilo y no el nivel de energía del estadode transición.
Las moléculas del solvente polar aprótico son capaces de formar enlaces de hidrógeno con los nucleófilos cargados negativamente, solvata la solución, o sea que se reparten las cargas y esto hace que se requiera menos energía para llevar a cabo la reacción, ya que estabiliza al nucleófilo reduciendo su reactividad hacia los electrófilos en la reacción SN2.
En un disolvente...
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