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Factores que pueden afectar los mecanismos
La transformación de un sustrato puede ocurrir en diferentes formas y produciendo compuestos orgánicos distintos en cada transformación algunos de los factores que pueden influir es esto son: las características de los sustratos, las condiciones de reacción, la estabilidad de los intermediarios de reacción.
Las características del sustrato
Sepueden observar diferentes tipos de acuerdo al tipo de enlaces que presenta entre sus carbonos. En el caso de contener todos los carbonos saturados y una estructura no polar, tiende a ser químicamente inerte pero puede reaccionar por sustitución vía a radicales libres o electrolifica.
En la cloración del propano con la luz ultravioleta transforma vía radicales libres el proceso se inicia con laruptura homolitica del cloro, generándose dos radicales libres, que chocan consecutivamente con las moléculas del etano prediciéndose el compuesto clorado.
Mientras que la nitración del propano comienza la ruptura de la molécula del acido nítrico (HNO3) favorecida por la presencia del acido sulfúrico generándose la partícula atacante nitro, esta sustitución es electrofilica.
Otros soninsaturados contiene enlaces múltiples (dobles y triples) entre sus carbonos, la nube py que se encuentra entre ellos resulta muy atractiva para agentes electrolificos (+) a través de ellos se pueden formar nuevos enlaces sigmas a partir del py por lo tanto generalmente se produce la adición.
En esta hidratación tanto el hidrogeno como el oxidrilo se unen a los carbonos generándose nuevos enlaces sigmas;se obtienen así el 2-propanol. Resulta una adición electrofilica ya que el proceso comienza con la interacción del hidrogeno con la densidad positiva del agua y la nube py.
Si en los procesos de adición se coloca como catalizador peróxido de hidrogeno (agua oxigenada) o luz ultravioleta el mecanismo seguirá la ruta de formación de radicales libres.
En el caso de que el sustrato contenga unelemento electronegativo el carbono vecino tiene densidad positiva debido a la polarización de enlace ya sea por el efecto inductivo o de resonancia; este sustrato tendera a ser atacado por un reactivo nucleofilico (-) por ejemplo:
Estos reactivos pueden sufrir una sustitución adición o eliminación; generalmente se observara inducción de un ataque nucleofilico al carbono vecino (alfa) delelemento electronegativo.
Otros tipos de sustratos denominados aromáticos presentan una estabilidad química inusual estos contienen varios dobles enlaces, es un fenómeno que se relaciona con las estructuras de resonancia que puede tener. El caso mas conocido es el benceno que a pesar de tener tres dobles enlaces con grandes posibilidades para las reacciones de adición lo hace generalmente con lasustitución de alguno de sus hidrógenos.
Por ejemplo en la nitración del benceno:
Huckel basándose en consideraciones teóricas formulo una regla que establece que una resonancia de excepcional estabilidad en estructuras cíclicas (aromaticidad) debe estar asociada con los sistemas py que contienen 4n+2 electrones; solo aplicable a una serie continua de electrones pi capaces de una superposicióneficaz. Algunos compuestos con esta característica son:
La presencia de grupos dentro de un anillo aromático discrimina el carbono que participara en la sustitución por efecto inductivo o de resonancia. El anillo bencénico tiene 6 carbonos que son idénticos y 6 enlaces que también lo son. Pero en el momento que se introduce allí un sustituyente se pierde la homogeidad haciendo que la estructura deanillo cambie ligeramente y afecte y oriente la entrada de un segundo sustituyente. Por ejemplo el caso del hidroxibenceno y benzaldehído sus estructuras de resonancia pueden ser:
En el primer caso el efecto donador de densidad electrónica ejercido por el grupo oxidrilo resulta activamente para las reacciones de sustitución electrónica debido a que esta aumenta la densidad negativa por otra...
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