reacciones de sustitucion nucleofilica...
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REACCIONES DE SUSTITUCION NUCLEOFILICA
ALIFATICA
• Las sustitución nucleofílicas alifática, ocurren solo • Las sustitución nucleofílicas alifática, ocurren solo
en sustratos con carbonos sp3.
• Los sustratos más comunes son los haluros de
alquilo.
• Los nucleofilos más comunes son bases de Lewis.
NUCLEOFILO-SUSTRATO-NUCLEOFILO
X = F, Cl, Br, I +X = F, Cl, Br, I +
El enlace C-X es polar y la ruptura es heterolítica,
el halógeno conserva el par de electrones
Y = es un nucleofilo con un par de electrones libre o una carga negativa,
generalmente va acompanado de un cation metálico como Na, Li, ó K
Sustitución Nucleofílica Bimolecular
(SN2)• El grupo entrante (nucleófilo) se une al sustrato por la parte mas alejada
del grupo que va a salir (nucleófugo).
Est. Transición.
H O
H
Br
HH
∆H
Avance de Reacción
sustratoProd.
Est. Transición.
Sustratos para SN2
• 1.- La reacción SN2 ocurre con sustratos primarios y
secundarios poco impedimento estérico.
Nucléofilo Entrante• 2- La reacción SN2, se favorece con nucléofilos
pequeños.
• La nucleofilidad es afectada por efectos
estéricos.
Cinética de Reacción
• 3.- La reacción SN2 procede en un solo paso.
• 4.-La velocidad de reacción depende de la
concentración del sustrato y del reactivo.
Est. Transición.
∆H
Avance de Reacción
sustratoProd.
Est. Transición.
Kvel = k[sust][Nucl]
5.- Estereoquímica.
HO
O
OH
O
OH
PCl5
HO
O
OH
O
Cl
ácido (-)málico[α] = -2.3 acido (+) clorosuccínico
Ag2O, H2OAg2O, H2O
HO
O
OH
O
OH
HO
O
OH
O
Cl
ácido (+)málico[α] = +2.3acido (-) clorosuccínico
PCl5
Ag2O, H2O
¿En que paso ocurrió la inversión de la configuración?
ESTEREOEQUÍMICAEn compuestos quirales, ocurre inversión de la configuración.
El efecto se conoce como INVERSION DE WALDEN
H CH3C
O
6.-Grupo Saliente (Nucléofugo)
• 6.- efecto del grupo saliente. (nucléofugo), depende de la polarización del
enlace c-x, además de que tan capaz sea el nucleofugo de soportar la
carga negativa, o el par de electrones.
• Los efectos pueden ser de resonancia, basicidad y tamaño.
C-F, C-Cl C-Br C-I Base más débilBase más fuerte
C-F, C-Cl C-Br C-I
1.35A 1.67A 1.85A 2.05A
• Por otra parte, la basicidad, disminuye de F, Cl, Br, I.
• El tamaño del átomo, aumenta de F a I.
• El átomo de Yodo, es el menos básico y el mas grande, por lo tanto, puede
soporta una carga negativa de manera mas adecuada.
• Como consecuencia, el yodo es el mejor grupo saliente.
Base más débilBase más fuerte
• Comparemos al oxígeno como grupo saliente:
• C-OH
• C-O-CH3
• C-O-C=O
Grupo Saliente (Nucléofugo)
O
O
CH3
OH
•Entre mas repartida este la carga negativa, mas estable es el grupo saliente.
• Las estructuras de resonancia contribuyen a la estabilidad de los aniones.
7.- Efecto del Disolvente
• Los disolventes polares próticos , solvatan al nucléofilo y al catión por efectos de formación de puentes de hidrógeno
• Los disolventes polares no próticos , solvatan al catión por efectos de donar pares de electrones.
• Como consecuencia dejan mas libres al nucléofilo