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MECANISMO SN2 (Reorganizaciones de carbocation, Sulfonatos como sustitutos…
MECANISMO SN2
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El segundo paso consiste en el ion heptiloxonio que en vez de disociarse a un carbocatión primario inestable, reacciona en forma diferente. Es atacado
por el ion bromuro, el cual actúa como un nucleófilo
Un alcohol metílico (o cualquier otro alcohol primario) reaccionan con halogenuros de hidrógeno por un mecanismo que implica menos pasos que la reacción entre alcoholes secundarios y terciarios; es decir, son mucho más rápidas
El carbocatión metilo y los carbocationes
primarios tienen una energía demasiado alta para ser intermediarios en reacciones químicas
El alcohol metílico y los alcoholes primarios son convertidos, aunque bastante despacio, en halogenuros de alquilo por tratamiento con halogenuros de hidrógeno dando origen a el mecanismo SN2
El primer paso es la formación de un ion alquiloxonio por transferencia de un protón del halogenuro de hidrógeno al alcohol; es una reacción ácido-base rápida y reversible
El ion bromuro forma un enlace con el carbono primario "desplazando" una molécula de agua; este paso se considera bimolecular porque implica tanto al ion bbromuro como al ion heptiloxonio, este paso es mucho más lento que el primero, por lo tanto es el que determina la velocidad
Debido a que los alcoholes terciarios se convierten fácilmente en cloruros con el cloruro de hidrógeno, el cloruro de tionilo se usa principalmente para preparar cloruros de alquilo primarios y secundarios. Las reacciones con cloruro de tionilo por lo normal se llevan a cabo en presencia de carbonato de potasio o de piridina, una base orgánica débil
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El cloruro de tionilo reacciona con los alcoholes para formar cloruros de alquilo. Los productos secundarios inorgánicos en la reacción, dióxido de azufre y cloruro de hidrógeno, son gases a temperatura ambiente y se eliminan con facilidad, lo que facilita aislar el cloruro de alquilo
El ácido fosforoso es soluble en agua y puede eliminarse lavando el halogenuro de alquilo con
agua o con una base acuosa diluida
Los dos métodos más relevantes están basados en los reactivos inorgánicos cloruro de tionilo y tribromuro de fósforo
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Un carbocatión no solo puede reaccionar con un ion haluro, sino que también puede reorganizarse a un carbocatión más estable antes de ser capturado por el nucleófilo
Una reacción ha procedido con un reordenamiento cuando un átomo o grupo en el reactivo migra desde el átomo al que está unido y se une a otro
Paso 3:
El carbocación secundario formado en el paso 2 se reordena a un carbocation terciario más estable. Uno de los grupos metilo en C-3 migra con su par de electrones a C-2
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Paso 1:
Esta es una reacción de transferencia de protones. El cloruro de hidrógeno es el donante de protones (ácido de Brønsted) y el alcohol es el aceptor de protones (base de Brønsted)
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Los carbocationes terciarios son más estables que los secundarios por lo que ell reordenamiento de una carbocation secundario a una terciario es energéticamente favorable
Los sulfonatos experimentan muchos de los mismos tipos de reacciones que los haluros de alquilo, pero tienen la ventaja de que su preparación implica el oxígeno del alcohol, no el carbono al que está unido el oxígeno
Un alcohol ópticamente activo proporciona un haluro de alquilo con una inversión de configuración neta, pero incompleta y variable, en su centro de quiralidad
Las reacciones se llevan a cabo normalmente en presencia de una amina tal como trimetilamina o piridina
Los p-toluensulfonatos se conocen comúnmente como "tosilatos" y sus compuestos se escriben como ROT, mientras que los metanosulfonatos se llaman "mesilatos" y se escriben como ROM
las condiciones de reacción habituales invitan a la formación de una mezcla de haluro de alquilo que contiene isómeros que tienen esqueletos de carbono diferentes del alcohol original
tanto el esqueleto de carbono como la estereoquímica del alcohol original se mantienen al convertirlo en un sulfonato