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QUÍMICA ORGÁNICA I ALCOHOLES Dra. Mercedes Blanco 2020 REACTIVIDAD DE LOS ALCOHOLES REACTIVIDAD DE LOS ALCOHOLES 1.- REACCIONES DE SUSTITUCIÓN Alcoholes 3°, alílicos y bencílicos sufren SN1 /H+ Alcoholes 1° sufren SN2 /H+ (Esta reacción no funciona tan bien cuando se emplea HCl) 3-metil-2-butanol Carbocatión secundario Carbocatión terciario 2-bromo-3-metilbutano Prod. minoritario 2-bromo-2-metilbutano Prod. mayoritario desplazamiento 1,2 de hidruro ¿Qué ocurre con los alcoholes 2° cuando se calientan en presencia de HBr? Pueden experimentar ambos tipos de reacción: SN1 /H+ y SN2 /H+ Teniendo en cuenta el resultado experimental, la reacción transcurrió por un mecanismo tipo SN1 /H+ En el caso de alcoholes 1° y 2°, conviene transformar el –OH en un sulfonato por ejemplo (buen grupo saliente) para luego sustituirlo mediante una SN2 + o o → generación de un buen grupo saliente Y luego, empleando diferentes nucleófilos, es posible obtener una gran variedad de familias de compuestos orgánicos como por ejemplo: Los alcoholes 1° y 2° reaccionan con SOCl2 o PBr3 o PCl3, a través de un proceso SN2 Resultado estereoquímico: inversión de la configuración En resumen: Alcohol RCl RBr RI Primario HCl/ZnCl2, SOCl2, PCl3, PCl5 HBr, PBr3, PBr5 P/I2 Secundario HCl/ZnCl2, SOCl2, PCl3, PCl5 PBr3, PBr5 P/I2 Terciario HCl HBr HI Estas reacciones transcurrieron por un mecanismo tipo SN2 2.- REACCIONES DE ELIMINACIÓN E1 y E2 E1 E2 ALCOHOL 3° ALCOHOL 2° ALCOHOL 1° Se deshidrata con facilidad Se deshidrata con dificultad Entonces… ¿qué reacciones pueden ocurrir cuando se trata un alcohol 3° con HBr? Protonación del átomo más básico Formación del carbocatión Reacción del carbocatión con el nucleófilo El alqueno formado puede sufrir reacción de adición PRODUCTO DE ELIMINACIÓN E1 vs SN1/H+ y AE PRODUCTO DE SUSTITUCIÓN Protonación del átomo más básico Remoción de un protón del Cb PRODUCTO DE ELIMINACIÓN PRODUCTO DE SUSTITUCIÓN Ataque del nucleófilo por retaguardia E2 vs SN2/H+ ¿ Y por tratamiento de un alcohol 1° con H2SO4? ¿ Y por tratamiento de un alcohol 2° con H3PO4 o H2SO4? Recordar que, como resultado de la deshidratación de alcoholes en medio ácido es posible obtener entre los productos de reacción los estereisómeros Z y E trans-2-buteno 74% cis-2-buteno 23% 1-buteno 3% desplazamiento 1,2 de metiluro Carbocatión secundario Carbocatión terciario 3,3-dimetil-1-buteno 3% 2,3-dimetil-2-buteno 64% 2,3-dimetil-1-buteno 33% Teniendo en cuenta el resultado experimental, la reacción transcurrió por un mecanismo tipo E1 3,3-dimetil-2-butanol A diferencia del ejemplo anterior donde se produce una expansión del anillo, aquí se produce una contracción del anillo. Formular un posible mecanismo de reacción. Protonar el alcohol Eliminar agua Reordenar el carbocatión (generando un ciclo de 6 eslabones más estable) Eliminar protón Reordenamiento-expansión del anillo Reordenamiento Carbocatión secundario Carbocatión terciario Las reacciones que ocurren a través de la formación de carbocationes pueden dar lugar a la formación de productos de expansión o contracción de anillos como consecuencia del reordenamiento a un intermediario carbocatiónico más estable En cambio… Oxicloruro de fósforo 3.- REACCIONES DE ÓXIDO-REDUCCIÓN Reactivo oxidante ¿En qué condiciones se podría aislar? Cuidado!!! No debe haber agua en el medio de reacción! No debe haber agua en el medio de reacción 4.- REACCIONES DE ESTERIFICACIÓN DE ALCOHOLES (se verán con detalle en “derivados de ácidos”) Grupos funcionales que pueden interconvertirse empleando los siguientes reactivos BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA Química Orgánica, D. Klein, Editorial Panamericana. Química Orgánica, L. G. Wade Jr., Ed. Pearson, Prentice Hall. Química Orgánica, P. Yurkanis Bruice, Ed. Pearson, Prentice Hall. NOTA: las figuras utilizadas para la elaboración de esta presentación fueron tomadas de la bibliografía recomendada.
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