En la siguiente infografía se resumen los factores que favorecen las reacciones de eliminación frente a las de sustitución, analizando la naturaleza del sustrato y al tipo de base/nucleófilo (fuerte o débil).
Continuar leyendo «Eliminación frente a sustitución»Categoría: Reacciones de sustitución nucleófila sobre carbono saturado
¿Cómo predecir si se trata de una reacción de sustitución o eliminación?
A continuación se resume en una infografía, con una serie de ejemplos, la reactividad de haluros de alquilo (primarios, secundarios y terciarios) frente a nucleófilos/bases. El análisis del tipo de sustrato y de la naturaleza del nucleófilo/base nos va a permitir predecir si el resultado de una reacción dada será el producto de sustitución, el de eliminación o una mezcla de ambos.
Continuar leyendo «¿Cómo predecir si se trata de una reacción de sustitución o eliminación?»Efecto del disolvente en las reacciones de sustitución nucleófila sobre carbono saturado
Las reacciones de sustitución nucleófila son reacciones polares y solamente pueden llevarse a cabo en solución ya que los efectos de solvatación estabilizan los estados de transición y los intermedios disminuyendo así la energía necesaria para la ruptura de los enlaces.
Por solvatación se entiende las interacciones específicas entre las moléculas del disolvente y los reactivos y/o estados de transición disueltos. Estas interacciones son:
- enlaces de hidrógeno
- interacciones dipolo-dipolo
- interacciones ión-dipolo.
Estereoquímica de las reacciones de sustitución nucleófila sobre carbono saturado
Tipos de disolventes
Atendiendo a la distribución de la nube electrónica en sus moléculas, los disolventes pueden ser polares o apolares.
- En los disolventes polares esta distribución es asimétrica, por lo tanto, tienen un dipolo permanente.
- En los disolventes apolares esta distribución es simétrica, por lo tanto, carecen de un dipolo permanente, por ejemplo el dietiléter, hexano, benceno, tolueno, tetracloruro de carbono, etc..
¿Qué especie es más nucleofílica?
En las reacciones que transcurren con mecanismo SN1, la reacción con el nucleófilo tiene lugar después de la formación del ión carbenio, por consiguiente el nucleófilo no influye en la velocidad de una reacción de sustitución que transcurre por un mecanismo SN1. Sin embargo, en las reacciones SN2 el agente nucleófilo tiene una gran importancia.
Se pueden hacer una serie de generalizaciones acerca de la nucleofilia:
- El carácter nucleofílico es más fuerte en una especie con una carga negativa que en una especie similar sin carga negativa.
- En un mismo periodo del sistema periódico la nucleofilia de los átomos disminuye al aumentar la electronegatividad.
- En una columna del sistema periódico la nucleofilia se incrementa de arriba hacia abajo.
- Los impedimentos estéricos disminuyen la nucleofilia.
¿Cómo identificar sustratos metílicos, primarios, secundarios y terciarios?
Tanto en las reacciones de sustitución nucleófila como en las reacciones de eliminación la naturaleza del sustrato es de gran importancia para estudiar qué mecanismo sigue la reacción.
Los sustratos se clasifican en metílicos, primarios, secundarios o terciarios dependiendo del número de cadenas carbonadas unidas al átomo de carbono que está siendo objeto de estudio, es decir, el que está unido al grupo saliente.
Continuar leyendo «¿Cómo identificar sustratos metílicos, primarios, secundarios y terciarios?»Diferencia entre nucleofilia y basicidad
Cabría esperar que los buenos agentes nucleófilos fueran buenos dadores de electrones, es decir, buenas bases de Lewis. En este sentido la correlación nucleofilia basicidad puede ser útil, pero no exacta, ya que se comparan dos clases diferentes de reacciones, que normalmente tienen lugar en disolventes diferentes. Por ejemplo, el ion yoduro es un nucleófilo fuerte, sin embargo, es una base débil porque procede de un ácido fuerte (HI).
La basicidad es un fenómeno de equilibrio y se expresa por una constante de equilibrio de un reactivo frente a un protón, generalmente en agua. La nucleofilia implica la velocidad de reacción con un átomo de carbono, generalmente en disolventes no acuosos. La nucleofilia sólo puede caracterizarse comparando diferentes velocidades de reacción y es por ello una magnitud cinética.
Continuar leyendo «Diferencia entre nucleofilia y basicidad»Posibilidades en la estereoquímica de las reacciones de sustitución nucleófila sobre carbono saturado
Las consecuencias estereoquímicas de las reacciones SN1 y SN2 pueden ser muy distintas, de tal modo que el resultado estereoquímico se utiliza a menudo para determinar el mecanismo de la reacción.
Existen tres posibilidades: retención, inversión o racemización
Continuar leyendo «Posibilidades en la estereoquímica de las reacciones de sustitución nucleófila sobre carbono saturado»El grupo saliente en las reacciones de sustitución nucleófila
Los mejores grupos salientes son las bases débiles, que son las bases conjugadas de los ácidos fuertes.
La mayoría de los grupos salientes son iones negativos y serán mejores grupos salientes los que sean bases más débiles, es decir, los que mejor estabilicen la carga negativa.
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LA QUÍMICA ORGÁNICA EN INFOGRAFÍAS 
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