Sntesis Orgnica

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Síntesis Orgánica
Las moléculas de R-OH y R-X se utilizan como
unidades estructurales para preparar nuevas
moléculas.
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Hoy se estudiarán reacciones de sustitución
nucleófila en R-X donde X es un átomo de
halógeno que está unido a carbono saturado.
Se trata de reacciones que tienen importancia es
Síntesis Orgánica.
Muchas de estas reacciones ocurren por un
mecanismo de sustitución nucleófila, diferente
del que ya hemos estudiado.
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Reacciones de substitución nucleófila (SN) en
haluros de alquilo
de utilidad en Síntesis Orgánica
Nucleófilo
Producto
R-X OH? ?? R-OH X?
Síntesis de alcoholes
R-X RO? ?? R-OR X?
Síntesis de éteres
R-X HS? ?? R-SH X?
Síntesis de tioles
R-X RC?C? ?? R-C?C-R X?
Síntesis de alquinos
R-X CN? ?? R-CN X?
Síntesis de nitrilos
R-X N3? ?? R-N3 X?
Síntesis de alquilazidas
R-X I? ?? R-I X?
Síntesis de yoduros de alquilo
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Reacciones de substitución nucleófila (SN) en
haluros de alquilo
de utilidad en Síntesis Orgánica
R-X OH? ?? R-OH X?
Síntesis de alcoholes
R-X RO? ?? R-OR X?
Síntesis de éteres
R-X HS? ?? R-SH X?
Síntesis de tioles
R-X RC?C? ?? R-C?C-R X?
Síntesis de alquinos
R-X CN? ?? R-CN X?
Síntesis de nitrilos
R-X N3? ?? R-N3 X?
Síntesis de alquilazidas
R-X I? ?? R-I X?
Síntesis de yoduros de alquilo
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Sustitución nucleófila
Ejemplos NaOH CH3Br ??
CH3OH NaBr HCl (CH3)3COH ??
(CH3)3CCl HOH
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Sustitución nucleófila en C saturado
Reacción global
REPASO
1ª etapa 2ª etapa 3 ª etapa
Mecanismo
SN1
Los factores que estabilizan al carbocatión,
aceleran la reacción.
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Sustitución nucleófila SN2 en C saturado
Ejemplo
CH3OH Br ?
CH3Br OH?
Etapa única Mecanismo concertado El nucleófilo
ataca por el lado opuesto al grupo saliente.
SN2
Mecanismo
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SN2 (Sustitución nucleófila bimolecular) Mecanismo
en el que el nucleófilo ataca al mismo tiempo
que se deshace el enlace con el grupo saliente.
Se llama bimolecular porque intervienen dos
especies químicas en el estado de transición.
Animación Inversión de la configuración
Cortes de Inversión de la configuración
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Perfil de energía de la reacción de SN2
Un único estado de transición
?H Calor de reacción. En este ejemplo reacción
exotérmica.
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V k R-X A través de carbocationes Racemizació
n (al menos, en parte) VR 3º gt 2º gt1º gt CH3X
Orden de estabilidad de carbocationes
V k R-X Y? Efectos estéricos Inversión de
la configuración VR CH3X gt 1º gt 2º gt 3º
Orden de mayor impedimento estérico
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Sustitución / Eliminación
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Sustitución / Eliminación
Basicidad del nucleófilo Cuanto más básico sea el
nucleófilo, más favorecida la eliminación.
OH? favorece E H2O favorece SN I ?
favorece SN
Estructura del sustrato Cuanto más sustituido
pueda resultar el CC, más favorecida la
eliminación.
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Si el nucleófilo es poco nucleófilo y es poco
básico, el mecanismo tiende a ser SN1, y los
terciarios pueden dar sustitución.
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Ejemplos
Disuelto en agua, en metanol o en etanol, y sin
ninguna base fuerte, un alcohol terciario es
capaz de dar el producto de sustitución.
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Elegir adecuadamente los reactantes para obtener
un éter
Síntesis de Williamson para éteres R-Br R-O?
??? R-O-R
Por cuál de las dos opciones hay que decidirse?
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Los alquilóxidos (R-O?) son buenos nucleófilos,
así que, si hay sustitución, es bimolecular (SN2).
Predomina la sustitución
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Ejercicio Cómo sintetizar 2,2-dimetil-3-hexino
a partir de un derivado halogenado y un alquino?
(Antes de la reacción de sustitución, hay que
formar la base conjugada del alquino).