Embed Size (px)
DESCRIPTION
Sustitucion Nucleofilica explicacion detallada
Citation preview
HALUROS DE ALQUILOHALUROS DE ALQUILOHALUROS DE ALQUILOHALUROS DE ALQUILO
En un haluro de alquilo el átomo de halógeno está enlazado a un átomo En un haluro de alquilo el átomo de halógeno está enlazado a un átomo
de carbono con hibridación spde carbono con hibridación sp33. El halógeno es más electronegativo que . El halógeno es más electronegativo que
el carbono, y el enlace C-X está polarizado con una carga parcial Positivael carbono, y el enlace C-X está polarizado con una carga parcial Positiva
en el carbono y una carga parcial negativa en el halógeno. Cuanto más en el carbono y una carga parcial negativa en el halógeno. Cuanto más
electronegativo es el átomo de halógeno, mayor es la polarización entre electronegativo es el átomo de halógeno, mayor es la polarización entre
el enlace C-X.el enlace C-X.
Los haluros de alquilo pueden ser:
SATURADOS
CH3 CH3
Br
INSATURADOS: HALUROS VINILICOS
CH3Br
H
H
AROMATICOS: HALUROS DE ARILO
Br Cl
LOS HALUROS DE ALQUILO SATURADOS SE CLASIFICAN EN:
PRIMARIOS
SECUNDARIOS
TERCIARIOS
CH3 CH2BrCH3
CH2I
F
H
CH3 CH3
Br
H
CH3
CH3
BrCH3
DE ACUERDO AL NUMERO DE HALOGENOS SE CLASIFICAN EN:
MONOHALOGENADOS
CH3 CH2BrCH3
CH2I
DIHALOGENADOS
ClH2CCH2CL
Dicloroetano
TRIHALOGENADOS POLIHALOGENADOS
ClH2C CH2Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
Cl
F
FCl
Freon 12
NOMENCLATURA
En la nomenclatura IUPAC, el halógeno se trata como un
sustituyente del esqueleto del alcano
CH3 Cl
F Cl
CH3
CH3
BrCH3
Clorometano
Fluorociclohexano Clorociclopentano 2-Bromo-2-metilpropano
Cl
CH3CH3 CH3
Br
1-Cloropropil)ciclooctano
3-bromopentano
Existen tres reglas:
1. Se elige la cadena principal más larga, si esta presente un
doble o triple enlace deben formar parte de la cadena principal.
CH3CH3
CH3CH3
CH3Br
CH3CH3
CH3 CH2Cl
Br
2. Se enumera por el extremo mas cercano al primer sustituyente sin
importar si se trata de un alquilo o halógeno.
CH3CH3
CH3 CH3
Br12
Si esta presente uno o más halógenos se emplea los prefijos di, tri,
tetra, si hay diferentes halógenos se nombran en orden alfabético.
CH3CH3
CH3 CH3
BrBrCl
12
Si los sustituyentes en una cadena se encuentran en forma
equidistante se empieza a enumerar por el extremo mas cercano
al sustituyente de menor orden alfabético.
CH3 CH3
Cl
CH3
12
NOMENCLATURA COMUN o trivial : Se emplea para nombrar
compuestos sencillos
CH3IIoduro de metilo
F
Fluoruro de ciclohexilo
CH3
CH3
CH3Br
Bromuro de ter-butilo
Algunos disolventes clorados poseen nombres triviales:
CH2Cl2CLOROFORMO
Cloruro de metileno
Cl
Cl
ClCl
Tetracloruro de carbono
CHCl3
APLICACIONES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILOAPLICACIONES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO
Limpieza en seco de prendas
Industrias como la electrónica para la limpieza de componentes electrónicos y chip’s.
Se utilizan en diversas disolventes de pinturas.
Anestésicos. Uno de los primeros anestésicos
utilizados fue el cloroformo, y que actualmente
ha sido sustituido por el halotano (CF3CHClBr)
en los quirófanos de los hospitales. El cloruro
de etilo se utiliza como anestésico local, en
forma de aerosoles.
HCFC: (Hidrógeno, Carbono, Flúor, Cloro). Es similar al anterior pero con átomos de hidrógeno en su molécula. Posee un potencial reducido de destrucción de la capa de ozono (R-22). Su desaparición está prevista para el año 2015.HFC: (Hidrógeno, Flúor, Carbono). Es un Fluorocarbono sin cloro con átomos de hidrógeno sin potencial destructor del ozono dado que no contiene cloro. (R-134a, 141b).
COMPUESTOS IMPORTANTES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO
El diclorodifeniltricloroetano comúnmente llamado DDT, se ha
usado ampliamente en la agricultura como insecticida.
A principios de la década de 1970 algunos insecticidas
organoclorados como el DDT fueron prohibidos por la
Dependencia para la Protección del Medio Ambiente de EUA
por razones similares.
COMPUESTOS IMPORTANTES DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO
Compuestos Orgánicos halogenados en el mar
Alga Portieria hornemannii
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILOPROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO
PROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILOPROPIEDADES FÍSICAS DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO
En resumen: Los orbitales de los halógenos se hacen cada vez más difusos a lo largo de la serie F, Cl, Br, I , por tanto:
La fuerza de enlace C-X disminuye.
El enlace C-X se vuelve más largo.
Para el mismo tipo de grupo alquilo, los puntos de ebullición
aumentan.
La polarizabilidad de X se hace cada vez mayor .
Mientras que muchos compuestos orgánicos son más Mientras que muchos compuestos orgánicos son más
ligeros que el agua, los haluros de alquilo son más ligeros que el agua, los haluros de alquilo son más
densos que ella.densos que ella.
REACTIVIDAD DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILOREACTIVIDAD DE LOS HALOGENUROS DE ALQUILO
ElectrófiloElectrófilo es una especie que al reaccionar acepta un par de electrones.Es una especie deficiente de electrones.
NucleófiloNucleófilo es una especie que al reaccionar cede un par de electrones.Es un especie rica en electrones.
Estado de Transición de una Estado de Transición de una reacción SNreacción SN22
SUSTITUCIÒN NUCLEOFILICA BIMOLECULARSUSTITUCIÒN NUCLEOFILICA BIMOLECULAR
Impedimento estericoImpedimento esterico
b) Fuerza del Nucleófilo b) Fuerza del Nucleófilo
Nucleófilos fuertes reaccionan más rápidamente que los débiles.
La nucleofília aumenta de arriba hacia abajo y de derecha a izquierda en la Tabla
Periódica.
• Próticos Próticos Tienen hidrógenos unidos a oxígeno o nitrógeno y, por ello, forman Tienen hidrógenos unidos a oxígeno o nitrógeno y, por ello, forman
enlaces de hidrógeno con el nucleófilo. Dan lugar a solvatación enlaces de hidrógeno con el nucleófilo. Dan lugar a solvatación
fuerte, enmascaran la nucleofilia y las reacciones se relentizan.fuerte, enmascaran la nucleofilia y las reacciones se relentizan.
• Aproticos Aproticos No tienen hidrógenos unidos a oxígeno o nitrógeno y, por ello,no No tienen hidrógenos unidos a oxígeno o nitrógeno y, por ello,no
forman enlaces de hidrógeno. La solvatación es débil y las forman enlaces de hidrógeno. La solvatación es débil y las
reacciones se aceleran.reacciones se aceleran.
REACCION DE SUSTITUCION NUCLEOFILICA SN1
Esto quiere decir que en la etapa limitante de la velocidad sólo Esto quiere decir que en la etapa limitante de la velocidad sólo
interviene el haluro y no el nucleófilo, al contrario de lo que ocurría en interviene el haluro y no el nucleófilo, al contrario de lo que ocurría en
el mecanismo SN2. Mira las diferencias en movimiento .el mecanismo SN2. Mira las diferencias en movimiento .
SN2 SN1
El carbocatión es atacado por el nucleófilo: El carbocatión es atacado por el nucleófilo:
En la solvolisis del cloruro de En la solvolisis del cloruro de tercterc-butilo el nucleófilo es el propio -butilo el nucleófilo es el propio
disolvente que colapsa con el carbocatión. Otra molécula de disolvente que colapsa con el carbocatión. Otra molécula de
disolvente abstrae el protón que sobra.disolvente abstrae el protón que sobra.
Se forma una mezcla racemica
Los orbitales Los orbitales ss enlazantes vecinos al enlazantes vecinos al orbital orbital pp vacío pueden dar lugar a un vacío pueden dar lugar a un solapamiento lateral distorsionado solapamiento lateral distorsionado (parecido al de un enlace p pero mucho (parecido al de un enlace p pero mucho menos efectivo) y deslocalizar así el menos efectivo) y deslocalizar así el defecto de densidad electrónica. Cuantos defecto de densidad electrónica. Cuantos más enlaces más enlaces ss haya alrededor del centro haya alrededor del centro carbocatiónico, mayor será la carbocatiónico, mayor será la estabilización. De esta forma tan sencilla estabilización. De esta forma tan sencilla entendemos por qué un carbocatión entendemos por qué un carbocatión terciario es el mas estable.terciario es el mas estable.
COMPETENCIA ENTRE SN1 Y SN2
SN1 SN2
Los disolventes polares favorecen el Los disolventes polares favorecen el mecanismo Smecanismo S
NN1. 1.
El intermedio carbocatión tiene una carga El intermedio carbocatión tiene una carga
neta y se estabiliza por solvatación. El ET se neta y se estabiliza por solvatación. El ET se parece más al carbocatión que a los parece más al carbocatión que a los
reactivos y disfruta de esta estabilización reactivos y disfruta de esta estabilización parcialmente.parcialmente.
Los disolventes polares dificultan el mecanismo Los disolventes polares dificultan el mecanismo SSNN2. 2.
El ET tiene un desarrollo de cargas mínimo y no El ET tiene un desarrollo de cargas mínimo y no se favorece especialmente por la polaridad del se favorece especialmente por la polaridad del
disolvente. disolvente. Sin embargo, el nucleófilo puede estar solvatado Sin embargo, el nucleófilo puede estar solvatado
por un disolvente polar y dificultarse el por un disolvente polar y dificultarse el mecanismo Smecanismo S
NN2.2.
La presencia de grupos salientes buenos La presencia de grupos salientes buenos favorece el mecanismo Sfavorece el mecanismo S
NN1.1.La presencia de grupos salientes buenos La presencia de grupos salientes buenos
favorece el mecanismo Sfavorece el mecanismo SNN2.2.
La fortaleza del nucleófilo no afecta a la La fortaleza del nucleófilo no afecta a la velocidad del mecanismo Svelocidad del mecanismo S
NN1.1.La fortaleza del nucleófilo aumenta la velocidad La fortaleza del nucleófilo aumenta la velocidad
del mecanismo Sdel mecanismo SNN2.2.
La sustitución en el carbono reaccionante La sustitución en el carbono reaccionante favorece el mecanismo Sfavorece el mecanismo S
NN1.1.La sustitución en el carbono reaccionante La sustitución en el carbono reaccionante
impide el mecanismo Simpide el mecanismo SNN2.2.
![Sustitucion nucleofilica al_grupo_carbonilo[1]](https://img.pdfslide.tips/doc/110x75/559988281a28abc0628b478c/sustitucion-nucleofilica-algrupocarbonilo1.jpg)
