Reacciones organicas

REACCIONES DE SUSTITUCIÓN.
Según sea el reactivo que ataque y las condiciones de la reacción se clasifican en tres tipos:
      Radicálica.
      Electrófila.
      Nucleófila
Radicálica (homolítica):
Se da, por ejemplo, en la halogenación de alcanos (con luz U.V. o en presencia de peróxidos).
Ejemplo:
CH3–CH3  + Cl2 + luz ultravioleta  CH3–CH2–Cl + HCl (+CH3–CH2–CH2–CH3)
Reaccionesde sustitución electrófila.
Se produce cuando un reactivo electrófilo ataca zonas de alta densidad electrónica, es decir dobles y triples enlaces, así como anillos bencénicos.
Vamos a estudiar tres casos de sustitución electrófila a un anillo bencénico:
      Nitración.
      Halogenación.
      Alquilación
Nitración (efecto “–M”).

Mecanismo: La reacción tiene lugar en tres etapas:1.-     HONO2 + H2SO4  NO2+ (reactivo electrófilo) + HSO4– + H2O
2.-    
 
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3.-
 
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El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a la posición “meta”, que es donde más densidad electrónica hay, ya que el grupo nitro con efecto “–M” provoca fracciones de carga positiva en posiciones “orto” y “para”.
Halogenación (efecto “+M”).

Mecanismo: La reaccióntambién tiene lugar en tres etapas similares a las de la nitración:
1.-     Cl2 + FeCl3  Fe+ (reactivo electrófilo) + FeCl4–
2.-    

3.-
 
El segundo grupo electrófilo se orienta fundamentalmente a las posiciones “orto” y “para”, “meta”, que es donde hay “–” debido a la aportación “+M” de los pares electrónicos del Cl.
 
 
 
Alquilación Fridelf-Crafts (efecto “+I”).

El mecanismode la reacción es similar a los anteriores en tres etapas en el que el catalizador AlCl3 ayuda a formar el reactivo electrófilo R+. El efecto “+I” del radical alquilo ayuda a soportar la fracción de carga positiva sobre el carbono al que se une, lo que produce que las posiciones “orto” y “para” estén favorecidas de cara a un segundo ataque por reactivo electrófilo.
Sustitución nucleófila.
Seproduce cuando un reactivo nucleófilo ataca a un carbocatión. Para ello, es necesario que el carbono que va ha sufrir el ataque esté unido a un elemento muy electronegativo para que quede con déficit electrónico. Vamos a estudiar dos casos de sustitución nucleófila:
      Sustitución en derivados clorados.
      Sustitución en alcoholes.
Sustitución en derivados clorados:
(CH3)3C–Cl +NaOH  (CH3)3C–OH  + NaCl
Nota: Esta reacción compite con la de eliminación, si bien en este caso, por formarse un carbocatión estable (terciario) se favorece lasustitución.
CH3–CH2–CH2–Cl  + 2 NH3  CH3–CH2–CH2–NH2 +  NH4Cl
Sustitución en alcoholes:
CH3–CH2–OH + HBr    CH3 CH2–Br  + H2O
Existen dos posibles mecanismos dependiendo de la estabilidad del carbocatión:
Mecanismo Sustitución unimolecular(SN1):     Es favorecida por carbocationes estables. Sucede en dos etapas:
1.-     (CH3)3C–Cl  (CH3)3C+ + Cl–     (etapa lenta)
2.-     (CH3)3C+ + OH–  (CH3)3C–OH 
Mecanismo Sustitución bimolecular (SN2): Es favorecida por carbocationes inestables. Sucede en una sola etapa. Por un lado entra el reactivo y por el otro sale el grupo sustituido.  (Ver vídeo)
CH3–CH2–OH + HBr     CH3–CH2–Br  + H2OREACCIONES DE ADICIÓN.
El reactivo se añada sobre una molécula que posee un doble o triple enlace. Se clasifican en:
      Electrófila.
      Nucleófila.
      Radicálica.
Electrófila:
El reactivo se añade a un doble o triple enlace poco polarizado, como el que hay entre dos átomos de carbono. Siguen la regla deMarkownikoff: “:la parte positiva del reactivo se adiciona al carbono máshidrogenado”. Suelen seguir un mecanismo unimolecular.
Ejemplos:
      CH3–CH=CH2 + H2   CH3–CH2–CH3
      CH3–CH=CH2 + Cl2  CH3–CHCl–CH2Cl
      CH3–CH=CH2 + HBr   CH3–CHBr–CH3 (mayor proporción)
      CH3–CH=CH2 + H2O (H+)   CH3–CHOH–CH3 (mayor proporción)
Mecanismo: Sucede en dos etapas:
1.-     (lenta) CH3–CH=CH2  CH3–C+H–C–H2
La carga positiva la soporta mejor el carbono...