Este documento describe los mecanismos de sustitución nucleófila de primer orden (SN1) y segundo orden (SN2), así como los factores que afectan cada mecanismo. La SN1 es un proceso de dos etapas que involucra la formación de un carbocatión intermedio y conduce a la racemización. La SN2 es un proceso concertado sin formación de intermedios que resulta en inversión de configuración. El documento también discute reacciones de eliminación y la competencia entre mecanismos de sustitución y eliminación.
Estereoisomeros de ciclohexanos disustituidosSofia Cba
El documento describe los diferentes tipos de estereoisómeros que pueden existir en derivados disustituidos de ciclohexano. Explica que los derivados 1,2-disustituidos pueden tener dos estereoisómeros cis y trans, mientras que el isómero cis es meso y ópticamente inactivo. Los derivados 1,3-disustituidos y con sustituyentes distintos tienen dos pares de enantiómeros cis y trans.
Este documento trata sobre la estereoquímica, que es el estudio de las moléculas en tres dimensiones. Explica conceptos como quiralidad, enantiómeros, diastereómeros, centros quirales, configuración absoluta R/S, proyecciones de Fischer, y diferentes tipos de isómeros como meso. También cubre moléculas con más de un centro quiral y cómo esto afecta el número de estereoisómeros posibles.
Este documento describe las reacciones entre nucleófilos y electrófilos. Define un electrófilo como una especie capaz de aceptar pares de electrones y un nucleófilo como una especie rica en electrones que puede donarlos. Explica que los electrófilos y nucleófilos fuertes reaccionan entre sí, al igual que electrófilos y nucleófilos débiles cuando se mejora el medio con un ácido o base. También discute cómo los impedimentos estéricos y los disolventes afectan la nucleofilia.
El documento describe la estructura, isomería, nomenclatura y reacciones de los alquenos. Los alquenos contienen enlaces dobles carbono-carbono y presentan isomería cis-trans. Los alquenos más sustituidos son más estables debido a menores efectos estéricos. Las reacciones principales de los alquenos incluyen adiciones electrofílicas siguiendo la regla de Markovnikov, así como hidrogenación, halogenación, epoxidación y ozonolisis.
El documento describe los mecanismos de eliminación E1 y E2 que ocurren cuando se hace reaccionar (R)-2-bromooctano con NaOH. Se obtuvo un 20% de alquenos además del producto de sustitución, lo que sugiere que ocurrió una eliminación. Las reacciones de eliminación E1 y E2 compiten con la sustitución nucleófila. La proporción de productos depende de factores como la estructura del sustrato, la nucleofilia de la base y la polaridad del disol
Los electrones deslocalizados no pertenecen a un solo átomo sino que están compartidos por varios átomos. La aromaticidad requiere una nube cíclica ininterrumpida de electrones π con un número impar de pares de electrones π. Las sustituciones electrofílicas aromáticas ocurren a través de la formación de un carbocatión intermediario.
Este documento presenta el informe del primer trabajo práctico de un estudiante sobre compuestos aromáticos. El objetivo fue sintetizar 4-bromo-3-nitroanilina a partir de anilina en varios pasos. La ruta sintética involucró la acetilación de la anilina, bromación de la acetanilida resultante, hidrólisis del grupo amida, y finalmente nitración de la anilina bromada. El informe también describe los mecanismos de reacción de cada paso.
Este documento presenta 20 ejercicios de química orgánica sobre reacciones de sustitución, incluyendo definiciones de términos como nucleófilo y electrófilo, predicciones sobre qué compuestos experimentarán reacciones SN1 o SN2 más rápidamente, mecanismos de reacción como solvólisis, y estructuras de reactivos y productos omitidos en reacciones dadas. Los ejercicios están destinados a ayudar a los estudiantes a comprender y aplicar conceptos clave de sustitución nucleof
Estereoisomeros de ciclohexanos disustituidosSofia Cba
El documento describe los diferentes tipos de estereoisómeros que pueden existir en derivados disustituidos de ciclohexano. Explica que los derivados 1,2-disustituidos pueden tener dos estereoisómeros cis y trans, mientras que el isómero cis es meso y ópticamente inactivo. Los derivados 1,3-disustituidos y con sustituyentes distintos tienen dos pares de enantiómeros cis y trans.
Este documento trata sobre la estereoquímica, que es el estudio de las moléculas en tres dimensiones. Explica conceptos como quiralidad, enantiómeros, diastereómeros, centros quirales, configuración absoluta R/S, proyecciones de Fischer, y diferentes tipos de isómeros como meso. También cubre moléculas con más de un centro quiral y cómo esto afecta el número de estereoisómeros posibles.
Este documento describe las reacciones entre nucleófilos y electrófilos. Define un electrófilo como una especie capaz de aceptar pares de electrones y un nucleófilo como una especie rica en electrones que puede donarlos. Explica que los electrófilos y nucleófilos fuertes reaccionan entre sí, al igual que electrófilos y nucleófilos débiles cuando se mejora el medio con un ácido o base. También discute cómo los impedimentos estéricos y los disolventes afectan la nucleofilia.
El documento describe la estructura, isomería, nomenclatura y reacciones de los alquenos. Los alquenos contienen enlaces dobles carbono-carbono y presentan isomería cis-trans. Los alquenos más sustituidos son más estables debido a menores efectos estéricos. Las reacciones principales de los alquenos incluyen adiciones electrofílicas siguiendo la regla de Markovnikov, así como hidrogenación, halogenación, epoxidación y ozonolisis.
El documento describe los mecanismos de eliminación E1 y E2 que ocurren cuando se hace reaccionar (R)-2-bromooctano con NaOH. Se obtuvo un 20% de alquenos además del producto de sustitución, lo que sugiere que ocurrió una eliminación. Las reacciones de eliminación E1 y E2 compiten con la sustitución nucleófila. La proporción de productos depende de factores como la estructura del sustrato, la nucleofilia de la base y la polaridad del disol
Los electrones deslocalizados no pertenecen a un solo átomo sino que están compartidos por varios átomos. La aromaticidad requiere una nube cíclica ininterrumpida de electrones π con un número impar de pares de electrones π. Las sustituciones electrofílicas aromáticas ocurren a través de la formación de un carbocatión intermediario.
Este documento presenta el informe del primer trabajo práctico de un estudiante sobre compuestos aromáticos. El objetivo fue sintetizar 4-bromo-3-nitroanilina a partir de anilina en varios pasos. La ruta sintética involucró la acetilación de la anilina, bromación de la acetanilida resultante, hidrólisis del grupo amida, y finalmente nitración de la anilina bromada. El informe también describe los mecanismos de reacción de cada paso.
Este documento presenta 20 ejercicios de química orgánica sobre reacciones de sustitución, incluyendo definiciones de términos como nucleófilo y electrófilo, predicciones sobre qué compuestos experimentarán reacciones SN1 o SN2 más rápidamente, mecanismos de reacción como solvólisis, y estructuras de reactivos y productos omitidos en reacciones dadas. Los ejercicios están destinados a ayudar a los estudiantes a comprender y aplicar conceptos clave de sustitución nucleof
Reacción química 4.Cinética química - Ejercicio 01 Orden y ley de velocidadTriplenlace Química
Este documento presenta datos experimentales sobre la velocidad de una reacción química entre dos sustancias, X e Y, con el objetivo de determinar el orden de reacción con respecto a cada reactivo y la expresión de la ley de velocidad. Se muestran 4 experimentos con diferentes concentraciones iniciales de X e Y y sus velocidades iniciales. Mediante el planteamiento de ecuaciones de velocidad y su resolución, se determina que el orden de reacción es de 1 para Y y se resuelve parcialmente para X.
1) El documento presenta los diferentes tipos de isomería, incluyendo isómeros constitucionales, estereoisómeros y enantiómeros. 2) Los enantiómeros son isómeros de configuración que son imágenes especulares no superponibles con actividad óptica. 3) La asignación de configuración R/S a los enantiómeros se realiza mediante las reglas de Cahn-Ingold-Prelog para determinar la secuencia de prioridad de los sustituyentes en el carbono quiral.
El documento describe un experimento para determinar la acidez relativa de diferentes cationes metálicos en soluciones básicas. Se midió el pH de las soluciones de los cationes Li+, K+, Ca2+, Fe3+, Ni2+ y Zn2+ en NaOH y Na2S, y se determinó el pH de precipitación de sus hidróxidos al agregar NaOH. Los resultados mostraron que la acidez depende del número de oxidación, siendo mayor para cationes más oxidados. La electronegatividad y la relación carga/radio iónico también influyen
El documento resume los cálculos para determinar:
1) El número de moles y moléculas de glucosa en 1,8 kg de glucosa.
2) Los gramos de glucosa necesarios para preparar 100 ml de una solución de 0,05 mM.
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenolesjuan_pena
Este documento describe las propiedades de los alcoholes. Explica que los alcoholes son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional hidroxilo (-OH). También describe algunas de sus propiedades físicas como su punto de ebullición y solubilidad en agua, así como sus propiedades químicas como su acidez y métodos de preparación como la sustitución nucleófila y la reducción de compuestos carbonílicos.
Este documento trata sobre alcanos y cicloalcanos. Explica la estructura, propiedades, isomería, conformaciones y reactividad de los alcanos lineales, ramificados y cíclicos. También analiza la obtención de alcanos a partir del petróleo crudo mediante procesos como el craqueo y reforming, así como métodos de síntesis como la hidrogenación de alquenos y alquinos.
Este documento describe un procedimiento para obtener cloruro de terbutilo (2-cloro-2-metilpropano) a partir de alcohol terbutílico (2-metil-2-propanol) mediante una reacción de sustitución nucleofílica utilizando ácido clorhídrico concentrado. El alcohol terbutílico reacciona con el ácido clorhídrico para producir cloruro de terbutilo y agua, a través de un mecanismo donde el protón del ácido ataca el grupo hidroxilo del alcohol
Este documento presenta información sobre estereoisomería. Define isomería estructural y estereoisomería, incluyendo estereoisómeros geométricos y ópticos. Explica conceptos clave como carbonos quirales, moléculas quirales, enantiómeros, diastereómeros, mezclas racémicas y compuestos meso. El objetivo es establecer las diferencias entre los diversos tipos de isómeros estructurales.
El documento describe un experimento para preparar ciclohexeno a partir de ciclohexanol mediante deshidratación catalítica. Se compararon dos métodos y se realizaron pruebas de identificación para confirmar la presencia de dobles enlaces. El método A usando ácido sulfúrico como catalizador tuvo un rendimiento del 76.19%. Las pruebas con Br2/CCl4 y KMnO4 confirmaron la presencia de insaturación en el producto obtenido.
El documento describe la teoría del campo de ligandos y cómo afecta la geometría y el desdoblamiento de energía de los orbitales d de un ion metálico central. Explica que la fortaleza del campo de ligandos depende del tipo de ligando y su capacidad para donar o aceptar electrones σ y π. Los ligandos σ-donantes aumentan la energía de los orbitales eg, mientras que los ligandos π-aceptores disminuyen la energía de los orbitales t2g, lo que determina la magnitud del desdoblamiento del campo.
Práctica 5 PUNTO DE EBULLICIÓN: DESTILACIÓN SIMPLE Y A PRESIÓN REDUCIDASusMayen
Este documento describe dos tipos de destilación: simple y a presión reducida. La destilación simple se usa para sustancias con puntos de ebullición menores a 150°C, mientras que la destilación a presión reducida es para sustancias con puntos de ebullición mayores, ya que reduce la presión para disminuir el punto de ebullición. El documento presenta los resultados de destilar n-propanol y propilenglicol, observando cómo los puntos de ebullición cambian con la presión y estructura molecular.
El documento trata sobre las propiedades y reacciones de los éteres, epóxidos y sulfuros. Explica que los éteres tienen un enlace C-O polarizado con un ángulo de enlace de 110° debido a la diferencia de electronegatividad entre el carbono y el oxígeno. Los éteres no pueden formar enlaces de hidrógeno pero sí interactuar mediante ellos. También describe varias reacciones sintéticas como la síntesis de Williamson, la epoxidación y la apertura de epóxidos.
This document discusses conductimetric techniques, which involve measuring the electrical conductivity of a solution to determine the concentration of ionic species. Conductivity is measured using a conductimeter, which applies an electric field between electrodes in a conductivity cell and measures the solution's resistance. Factors that affect conductivity include temperature, ion type and concentration, and electrode properties. Common applications of conductimetry include water purity testing and ion chromatography detection.
El documento determina la configuración relativa de los carbonos quirales en dos moléculas. Resuelve el análisis para la fenilalanina, encontrando que su carbono quiral tiene configuración S. Luego, identifica dos carbonos quirales en 7-cloro-4-hidroxioctanodi-2,6-ona, determinando que uno es S y el otro R.
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados por la combinación de átomos de carbono e hidrógeno. Los principales tipos de hidrocarburos son los alcanos, alquenos y alquinos. Los alcanos contienen enlaces simples de carbono e hidrógeno y son los componentes principales del petróleo. Los alquenos contienen enlaces dobles carbono-carbono y los alquinos contienen enlaces triples.
1) El documento presenta una serie de problemas resueltos relacionados con equilibrios de solubilidad. 2) Los problemas involucran calcular productos de solubilidad a partir de concentraciones iónicas en disoluciones saturadas, y predecir si ocurrirá precipitación al mezclar disoluciones. 3) La solución a cada problema aplica conceptos como producto de solubilidad, principio de Le Chatelier y equilibrio químico para determinar la viabilidad de formación de precipitados en diferentes condiciones.
Este documento describe la síntesis del ciclohexeno mediante la deshidratación del ciclohexanol. Explica que la deshidratación sigue mecanismos de eliminación 1,2 catalizados por ácidos como el ácido sulfúrico o fosfórico, lo que conduce a la formación de dobles enlaces carbono-carbono y la pérdida de agua. También presenta el diseño experimental para llevar a cabo la reacción y obtener ciclohexeno, el cual puede ser identificado mediante una reacción
Este documento presenta una tabla con las propiedades de varios disolventes comunes, incluido su índice de polaridad, viscosidad, punto de ebullición, número de miscibilidad y longitud de onda de corte. También explica cómo usar los números de miscibilidad para predecir si dos líquidos serán miscibles y ofrece pautas sobre consideraciones importantes a tener en cuenta al cambiar de disolvente.
Este documento describe diferentes tipos de reacciones de sustitución, incluyendo sustitución nucleófila, electrófila, y por radicales libres. Explica que la halogenación radicalaria de alcanos involucra la creación de radicales libres que reaccionan en cadenas para sustituir átomos de hidrógeno por halógenos. Además, la reactividad de los átomos de hidrógeno depende de si son primarios, secundarios o terciarios, siendo los terciarios los más reactivos.
Este documento describe la obtención de cloruro de t-butilo a partir de t-butanol mediante una reacción de sustitución nucleófilica de primer orden (SN1). La reacción involucra la protonación del alcohol para formar un carbocatión, el cual es atacado por el ión cloruro para producir el cloruro de t-butilo. El proceso también incluye pasos de separación de fases y lavado con bicarbonato de sodio para eliminar residuos de ácido clorhídrico.
Este documento describe los mecanismos de sustitución nucleófila de primer orden (SN1) y segundo orden (SN2), así como los factores que afectan cada mecanismo. La SN1 es un proceso de dos etapas que involucra la formación de un carbocatión intermedio y conduce a la racemización. La SN2 es un proceso concertado que involucra un estado de transición y resulta en inversión de configuración. El documento también discute reacciones de eliminación y la competencia entre mecanismos de sustitución y elimin
El documento describe los mecanismos de reacción S N 1 y S N 2. La reacción S N 2 es una sustitución nucleofílica bimolecular concertada con inversión de configuración. La reacción S N 1 es una sustitución nucleofílica unimolecular de dos etapas que pasa por un carbocatión intermediario y produce racemización. La velocidad de S N 2 depende de la concentración de los reactivos, mientras que la velocidad de S N 1 depende solo de la concentración del haluro de al
Reacción química 4.Cinética química - Ejercicio 01 Orden y ley de velocidadTriplenlace Química
Este documento presenta datos experimentales sobre la velocidad de una reacción química entre dos sustancias, X e Y, con el objetivo de determinar el orden de reacción con respecto a cada reactivo y la expresión de la ley de velocidad. Se muestran 4 experimentos con diferentes concentraciones iniciales de X e Y y sus velocidades iniciales. Mediante el planteamiento de ecuaciones de velocidad y su resolución, se determina que el orden de reacción es de 1 para Y y se resuelve parcialmente para X.
1) El documento presenta los diferentes tipos de isomería, incluyendo isómeros constitucionales, estereoisómeros y enantiómeros. 2) Los enantiómeros son isómeros de configuración que son imágenes especulares no superponibles con actividad óptica. 3) La asignación de configuración R/S a los enantiómeros se realiza mediante las reglas de Cahn-Ingold-Prelog para determinar la secuencia de prioridad de los sustituyentes en el carbono quiral.
El documento describe un experimento para determinar la acidez relativa de diferentes cationes metálicos en soluciones básicas. Se midió el pH de las soluciones de los cationes Li+, K+, Ca2+, Fe3+, Ni2+ y Zn2+ en NaOH y Na2S, y se determinó el pH de precipitación de sus hidróxidos al agregar NaOH. Los resultados mostraron que la acidez depende del número de oxidación, siendo mayor para cationes más oxidados. La electronegatividad y la relación carga/radio iónico también influyen
El documento resume los cálculos para determinar:
1) El número de moles y moléculas de glucosa en 1,8 kg de glucosa.
2) Los gramos de glucosa necesarios para preparar 100 ml de una solución de 0,05 mM.
2. unidad ii. sintesis y reacciones de alcoholes y fenolesjuan_pena
Este documento describe las propiedades de los alcoholes. Explica que los alcoholes son compuestos orgánicos que contienen el grupo funcional hidroxilo (-OH). También describe algunas de sus propiedades físicas como su punto de ebullición y solubilidad en agua, así como sus propiedades químicas como su acidez y métodos de preparación como la sustitución nucleófila y la reducción de compuestos carbonílicos.
Este documento trata sobre alcanos y cicloalcanos. Explica la estructura, propiedades, isomería, conformaciones y reactividad de los alcanos lineales, ramificados y cíclicos. También analiza la obtención de alcanos a partir del petróleo crudo mediante procesos como el craqueo y reforming, así como métodos de síntesis como la hidrogenación de alquenos y alquinos.
Este documento describe un procedimiento para obtener cloruro de terbutilo (2-cloro-2-metilpropano) a partir de alcohol terbutílico (2-metil-2-propanol) mediante una reacción de sustitución nucleofílica utilizando ácido clorhídrico concentrado. El alcohol terbutílico reacciona con el ácido clorhídrico para producir cloruro de terbutilo y agua, a través de un mecanismo donde el protón del ácido ataca el grupo hidroxilo del alcohol
Este documento presenta información sobre estereoisomería. Define isomería estructural y estereoisomería, incluyendo estereoisómeros geométricos y ópticos. Explica conceptos clave como carbonos quirales, moléculas quirales, enantiómeros, diastereómeros, mezclas racémicas y compuestos meso. El objetivo es establecer las diferencias entre los diversos tipos de isómeros estructurales.
El documento describe un experimento para preparar ciclohexeno a partir de ciclohexanol mediante deshidratación catalítica. Se compararon dos métodos y se realizaron pruebas de identificación para confirmar la presencia de dobles enlaces. El método A usando ácido sulfúrico como catalizador tuvo un rendimiento del 76.19%. Las pruebas con Br2/CCl4 y KMnO4 confirmaron la presencia de insaturación en el producto obtenido.
El documento describe la teoría del campo de ligandos y cómo afecta la geometría y el desdoblamiento de energía de los orbitales d de un ion metálico central. Explica que la fortaleza del campo de ligandos depende del tipo de ligando y su capacidad para donar o aceptar electrones σ y π. Los ligandos σ-donantes aumentan la energía de los orbitales eg, mientras que los ligandos π-aceptores disminuyen la energía de los orbitales t2g, lo que determina la magnitud del desdoblamiento del campo.
Práctica 5 PUNTO DE EBULLICIÓN: DESTILACIÓN SIMPLE Y A PRESIÓN REDUCIDASusMayen
Este documento describe dos tipos de destilación: simple y a presión reducida. La destilación simple se usa para sustancias con puntos de ebullición menores a 150°C, mientras que la destilación a presión reducida es para sustancias con puntos de ebullición mayores, ya que reduce la presión para disminuir el punto de ebullición. El documento presenta los resultados de destilar n-propanol y propilenglicol, observando cómo los puntos de ebullición cambian con la presión y estructura molecular.
El documento trata sobre las propiedades y reacciones de los éteres, epóxidos y sulfuros. Explica que los éteres tienen un enlace C-O polarizado con un ángulo de enlace de 110° debido a la diferencia de electronegatividad entre el carbono y el oxígeno. Los éteres no pueden formar enlaces de hidrógeno pero sí interactuar mediante ellos. También describe varias reacciones sintéticas como la síntesis de Williamson, la epoxidación y la apertura de epóxidos.
This document discusses conductimetric techniques, which involve measuring the electrical conductivity of a solution to determine the concentration of ionic species. Conductivity is measured using a conductimeter, which applies an electric field between electrodes in a conductivity cell and measures the solution's resistance. Factors that affect conductivity include temperature, ion type and concentration, and electrode properties. Common applications of conductimetry include water purity testing and ion chromatography detection.
El documento determina la configuración relativa de los carbonos quirales en dos moléculas. Resuelve el análisis para la fenilalanina, encontrando que su carbono quiral tiene configuración S. Luego, identifica dos carbonos quirales en 7-cloro-4-hidroxioctanodi-2,6-ona, determinando que uno es S y el otro R.
Los hidrocarburos son compuestos orgánicos formados por la combinación de átomos de carbono e hidrógeno. Los principales tipos de hidrocarburos son los alcanos, alquenos y alquinos. Los alcanos contienen enlaces simples de carbono e hidrógeno y son los componentes principales del petróleo. Los alquenos contienen enlaces dobles carbono-carbono y los alquinos contienen enlaces triples.
1) El documento presenta una serie de problemas resueltos relacionados con equilibrios de solubilidad. 2) Los problemas involucran calcular productos de solubilidad a partir de concentraciones iónicas en disoluciones saturadas, y predecir si ocurrirá precipitación al mezclar disoluciones. 3) La solución a cada problema aplica conceptos como producto de solubilidad, principio de Le Chatelier y equilibrio químico para determinar la viabilidad de formación de precipitados en diferentes condiciones.
Este documento describe la síntesis del ciclohexeno mediante la deshidratación del ciclohexanol. Explica que la deshidratación sigue mecanismos de eliminación 1,2 catalizados por ácidos como el ácido sulfúrico o fosfórico, lo que conduce a la formación de dobles enlaces carbono-carbono y la pérdida de agua. También presenta el diseño experimental para llevar a cabo la reacción y obtener ciclohexeno, el cual puede ser identificado mediante una reacción
Este documento presenta una tabla con las propiedades de varios disolventes comunes, incluido su índice de polaridad, viscosidad, punto de ebullición, número de miscibilidad y longitud de onda de corte. También explica cómo usar los números de miscibilidad para predecir si dos líquidos serán miscibles y ofrece pautas sobre consideraciones importantes a tener en cuenta al cambiar de disolvente.
Este documento describe diferentes tipos de reacciones de sustitución, incluyendo sustitución nucleófila, electrófila, y por radicales libres. Explica que la halogenación radicalaria de alcanos involucra la creación de radicales libres que reaccionan en cadenas para sustituir átomos de hidrógeno por halógenos. Además, la reactividad de los átomos de hidrógeno depende de si son primarios, secundarios o terciarios, siendo los terciarios los más reactivos.
Este documento describe la obtención de cloruro de t-butilo a partir de t-butanol mediante una reacción de sustitución nucleófilica de primer orden (SN1). La reacción involucra la protonación del alcohol para formar un carbocatión, el cual es atacado por el ión cloruro para producir el cloruro de t-butilo. El proceso también incluye pasos de separación de fases y lavado con bicarbonato de sodio para eliminar residuos de ácido clorhídrico.
Este documento describe los mecanismos de sustitución nucleófila de primer orden (SN1) y segundo orden (SN2), así como los factores que afectan cada mecanismo. La SN1 es un proceso de dos etapas que involucra la formación de un carbocatión intermedio y conduce a la racemización. La SN2 es un proceso concertado que involucra un estado de transición y resulta en inversión de configuración. El documento también discute reacciones de eliminación y la competencia entre mecanismos de sustitución y elimin
El documento describe los mecanismos de reacción S N 1 y S N 2. La reacción S N 2 es una sustitución nucleofílica bimolecular concertada con inversión de configuración. La reacción S N 1 es una sustitución nucleofílica unimolecular de dos etapas que pasa por un carbocatión intermediario y produce racemización. La velocidad de S N 2 depende de la concentración de los reactivos, mientras que la velocidad de S N 1 depende solo de la concentración del haluro de al
Este documento presenta una serie de problemas relacionados con las reacciones de sustitución nucleofílica SN1 y SN2. Los problemas cubren temas como la estereoquímica de los reactivos y productos, la clasificación de nucleófilos y sustratos según su reactividad, y la predicción de los productos de varias reacciones de sustitución.
Se expone los conceptos de nucleofilo, sustrato, producto neutro o con carga y grupo saliente. Se explica el mecanismo de sustitucion nucleofila, su cinetica, procesos concertados, desplazamiento frontal y dorsal y la estereoquimica de los procesos Sn2, la inversion y la retencion de configuracion, y pasamos a la estructura y reactividad dependiendo del grupo saliente, de la nucleofilia, de la basicidad, de la solvatacion, del caracter protico o aprotico del disolvente y finalmente del sustrato.
El documento describe diferentes reacciones de sustitución nucleofílica para la interconversión de grupos funcionales, incluyendo la conversión de halogenuros de alquilo en éteres, ésteres, nitrilos y otros compuestos. También explica cómo convertir alcoholes en agentes alquilantes como halogenuros de alquilo, ésteres sulfonatos y otros. Por último, detalla la ruptura de enlaces C-O en éteres y ésteres mediante reacciones de sustitución.
Este documento trata sobre la reactividad en química orgánica, específicamente sobre sustitución, eliminación y adición a enlaces múltiples. Explica los mecanismos SN1, SN2, E1 y E2, incluyendo diagramas de energía y estados de transición. También cubre temas como la regla de Markovnikov para la adición a alquenos y factores como la estabilidad del carbocatión que influyen en las reacciones.
Este documento describe las reacciones de sustitución nucleofílica (SN) de derivados halogenados. Explica los mecanismos SN1 y SN2, los factores que afectan a cada mecanismo como la estructura del sustrato, la naturaleza del nucleófilo y grupo saliente, y el efecto del disolvente. También cubre sustituciones nucleofílicas aromáticas.
El documento resume las principales reacciones orgánicas, incluyendo reacciones de adición, eliminación, sustitución y entre ácidos y bases. Se describen reacciones de adición a enlaces múltiples como alquenos y alquinos, siguiendo la regla de Markovnikoff. También se explican reacciones de eliminación, sustitución nucleófila en haloalcanos y arenos, y reacciones entre ácidos y bases como la esterificación.
Este documento describe diferentes tipos de reacciones orgánicas, incluyendo reacciones de adición electrófila a dobles enlaces carbono-carbono, reacciones de adición nucleófila a grupos carbonilo, reacciones de sustitución nucleófila, reacciones de eliminación, y reacciones de condensación. Explica los mecanismos de estas reacciones a nivel molecular y proporciona ejemplos ilustrativos.
El documento trata sobre los haluros de alquilo. Explica que resultan de la sustitución de átomos de hidrógeno por halógenos en hidrocarburos. Se clasifican como haluros de alquilo o de arilo dependiendo del tipo de hidrocarburo. Describe las propiedades y reactividad de estos compuestos, incluyendo sus usos como disolventes, refrigerantes, plaguicidas e incluso anestésicos.
El mecanismo SN1 involucra dos etapas, la primera es la ionización del haluro de alquilo formando un carbocatión, mientras que el mecanismo SN2 es de una sola etapa donde el nucleófilo desplaza directamente al grupo saliente. El mecanismo SN1 depende de la estabilidad del carbocatión intermedio y es de primer orden cinéticamente, mientras que el SN2 depende de la estructura y la nucleofilia y es de segundo orden.
El documento describe las características de las reacciones orgánicas, incluyendo los mecanismos de sustitución nucleofílica SN1 y SN2, reacciones de adición, eliminación, y óxido-reducción. También discute factores que afectan la velocidad de reacción como la temperatura, catalizadores, y estructura molecular.
Este documento describe diferentes reacciones químicas que involucran enolatos, incluyendo las condensaciones de Claisen, Dieckmann y acetoacética. También cubre la síntesis malónica y ejemplos de reacciones de sustitución en alfa utilizando compuestos doblemente activados. Explica conceptos como la acidez de hidrógenos alfa, la estabilización de enolatos y mecanismos como la deprotonación y alquilación del acetoacetato de etilo.
Este documento presenta 4 ejercicios resueltos sobre sustituciones nucleofílicas (SNA). El primer ejercicio pide identificar los pasos de una reacción unimolecular como SN1. El segundo ordena compuestos por su reactividad en desplazamientos SN2. El tercero explica la obtención de dos productos a partir de dos alcoholes. Y el cuarto compara los mecanismos SN1 y SN2 en una tabla según varios criterios como estereoquímica, velocidad y efecto de la temperatura.
Este documento describe las reacciones de sustitución y eliminación en haluros de alquilo. Discute los mecanismos SN1, SN2, E1 y E2, incluyendo los sustratos, nucleófilos, grupos salientes y velocidades favorables para cada reacción. También compara la estereoquímica y competencia entre las diferentes reacciones de sustitución y eliminación.
Este documento describe la estructura, clasificación, nomenclatura, fuentes, propiedades físicas y reactividad de los haluros de alquilo. Explica que los haluros de alquilo contienen un átomo de halógeno unido a un grupo alquilo, y que su reactividad depende del efecto inductivo y sustitución del halógeno. También resume sus usos comunes como disolventes, plaguicidas e intermedios de síntesis.
1. El documento describe las reacciones de sustitución nucleofílica y eliminación de halogenuros de alquilo. 2. Los halogenuros de alquilo pueden reaccionar mediante mecanismos SN1, SN2 o E1 dependiendo de la estructura del sustrato, la fuerza del nucleófilo y las condiciones de la reacción. 3. Las reacciones SN1 involucran la formación de un carbocatión intermedio mientras que las SN2 ocurren en una sola etapa a través de un estado de transición.
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LINEA DE TIEMPO Y PERIODO INTERTESTAMENTARIOAaronPleitez
linea de tiempo del antiguo testamento donde se detalla la cronología de todos los eventos, personas, sucesos, etc. Además se incluye una parte del periodo intertestamentario en orden cronológico donde se detalla todo lo que sucede en los 400 años del periodo del silencio. Basicamente es un resumen de todos los sucesos desde Abraham hasta Cristo
Este documento ha sido elaborado por el Observatorio Ciudadano de Seguridad Justicia y Legalidad de Irapuato siendo nuestro propósito conocer datos sociodemográficos en conjunto con información de incidencia delictiva de las 10 colonias y/o comunidades que del año 2020 a la fecha han tenido mayor incidencia.
Existen muchas más colonias que presentan cifras y datos en materia de seguridad, sin embargo, en este primer acercamiento lo que se prevées darle al lector una idea de como se encuentran las colonias analizadas, tomando como referencia los datos del INEGI 2020, datos del Secretariado Ejecutivo del Sistema Nacional de Seguridad Pública del 2020 al 2023 y las bases de datos propias que desde el 2017 el Observatorio Ciudadano ha recopilado de manera puntual con datos de las vıć timas de homicidio doloso, accidentes de tránsito, personas lesionadas por arma de fuego, entre otros indicadores.
Minería de Datos e IA Conceptos, Fundamentos y Aplicaciones.pdfMedTechBiz
Este libro ofrece una introducción completa y accesible a los campos de la minería de datos y la inteligencia artificial. Cubre todo, desde conceptos básicos hasta estudios de casos avanzados, con énfasis en la aplicación práctica utilizando herramientas como Python y R.
También aborda cuestiones críticas de ética y responsabilidad en el uso de estas tecnologías, discutiendo temas como la privacidad, el sesgo algorítmico y transparencia.
El objetivo es permitir al lector aplicar técnicas de minería de datos e inteligencia artificial a problemas reales, contribuyendo a la innovación y el progreso en su área de especialización.
2. ÍNDICE
1. Introducción
2. Reacciones de Sustitución
2.1. Reacciones de sustitución nucleófila
2.2. Reacciones de sustitución nucleófila de primer orden SN1
a) Mecanismo de Reacción SN1
b) Factores determinantes de una
• Naturaleza del Sustrato
• Naturaleza del grupo saliente
• Naturaleza del nucleófilo
• Naturaleza del disolvente
c) Estereoquímica en una SN1
d) SN1 con transposición
e) Resumen de la SN1
2.3. Sustitución nucleófila de segundo orden SN2
a) Mecanismo de de reacción SN2
b) Factores determinantes de una SN2
• Naturaleza del Sustrato
• Naturaleza del nucleófilo
• Naturaleza del disolvente
c) Estereoquímica en una SN2
• Mecanismo general
d) SN2 Intramolecular
e) Resumen SN2
2.4. Comparación SN1 y SN2
3. Tipos de reacciones de Sustitución
3.1. Introducción
3.2. Aminas como nucleófilos
3.3. Reacciones de sustitución del grupo OH
a) Conversión en halogenuros de alquilo
b) Mecanismo
3.4. El carbono como nucleófilo (nitrilos, acetiluros)
4. Reacciones de Eliminación
4.1. Reacciones de eliminación de primer orden (E1)
a) Factores determinantes de una E1
• Naturaleza del sustrato
• Naturaleza de la base
b) Estereoquímica de la E1
4.2. Reacciones de eliminación de 2º orden
a) Factores determi nantes de la E2
• Naturaleza del sustrato
• Naturaleza de la base
• Naturaleza del disolvente
b) Estereroquímica de la E2
4.3. Deshidratación de alcoholes
4.4. Eliminación de Hoffman
a) Regioquímica
b) Factores estéricos
5. Competición SN – E
5. Introducción
Estos resultados permiten hacer las siguientes deducciones :
El halógeno se ha sustituido por un grupo OH en su mayor parte.
El halógeno se ha eliminado en una pequeña parte. Este proceso
parece complejo porque se forma una mezcla de varios alquenos u
olefinas.
La configuración del alcohol es mayoritariamente S, la contraria del
haluro de alquilo de partida. Por tanto, la reacción de sustitución se
ha producido mayoritariamente con inversión de la configuración.
Se ha obtenido una pequeña cantidad de alcohol R, lo que sugiere
que ha ocurrido un pequeño porcentaje de racemización.
La velocidad de reacción depende de los dos reactivos, haluro de
alquilo y nucleófilo. Ambos deben intervenir en la etapa limitante
de la velocidad.
7. Las reacciones de sustitución nucleófila transcurren generalmente
sobre los haluros de alquilo.
Estos compuestos están polarizados en el enlace del halógeno
generando un carbono electrófilo.
Los que sustituyen el halógeno en el enlace C-X son los nucleófilos
(Reacción tipo base de Lewis).
Ejemplo:
CH3 C
O
O + CH3 Br H3C C
O
O CH3 + Br
2.1. Reacciones de Sustitución Nucleófila
8. 2.1. Reacciones de Sustitución Nucleófila
Un nucleófilo puede ser neutro « Nu » (una molécula con un par libre de
electrones) o un anión (Nu-).
X es el grupo saliente, los buenos grupos salientes son:
O
H
H
N
R
R
R
S
R
R
O S
O
O
CH3 grupo tosilo (Ts-O-)
O S
O
O
CH3 R-CH2-Nu + Ts-O (ion tosilato)
ion oxonio
X (Cl, Br, I) ion amomio
ion sulfonio
Nu
R-CH2
Ejemplo:
9. 2.1. Reacciones de Sustitución Nucleófila
Los principales nucleófilos biológicos son lo grupos funcionales -
NH2 (lisina), -OH (serina), -SH (cisteina), -COO- , el nitrógeno
pirimidínico del imidazol.
O
C
H2N
(CH2)2 CH(NH2) C
O N
N CH2-CH-COOH
NH2
H
O
NH2-(CH2)4CH(NH2)COOH HO-CH2-CH(NH2)COOH HS-CH2-CH(NH)2COOH
Ejemplos :
10. 2.1. Reacciones de Sustitución Nucleófila
Una sustitución requiere un acercamiento de los reactivos. El
impedimento estérico, tanto en el nucleófilo como en el carbono
donde se realiza la sustitución, disminuye la velocidad de reacción.
Una sustitución requiere que un grupo saliente “que es también una
base de Lewis” abandone la molécula.
Principalmente existen dos mecanismos de sustitución: El
mecanismo SN1 y el mecanismo SN2.
CH3
CH3
CH3
O
No conduce prácticamente
a reacción de sustitución
11. 2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
a) Mecanismo de reacción SN1
El mecanismo de substitución nucleofílica de primer orden (SN1) es un
mecanismo en dos etapas, una lenta y una rápida.
R1
C
R3
R2 X
R1
C
R3
R2 X
+ -
Estado de transición
ET
R1
C
R3
R2 + X
R1
C
R3
R2 Nu
Nu
Etapa rápida
Etapa lenta
12. La velocidad de reacción depende sólo de la etapa lenta y por lo tanto sólo de la
concentración del sustrato RX y no de la del nucleófilo Nu-.
v = k[RX]
La ecuación de velocidad es de primer orden: primer orden respecto a la
concentración del haluro de alquilo y de orden cero respecto a la concentración
del nucleófilo.
ET1
ET2
C X
+
+ Nu-
C
Nu
+
+ X-
C X-
+ Nu-
+
G
C X + Nu-
Carbocation
C
Nu + X-
Estado inicial
Estado final
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
13. 2.2. Sustitución Nucleofílica de primer orden (SN1)
b) Factores determinantes en una SN1
Naturaleza del sustrato:
La etapa lenta es la formación del carbocatión, por lo tanto todo derivado
orgánico que pueda dar lugar a un carbocatión estabilizado por el efecto (+I)
conducirá a un mecanismo SN1.
C H
3
C H
3
B r
H3C H3C C
C H
3
C H
3
H3C C
C H
3
C H
3
O H + B
l e n t e
>
t e r t i o b u
r a p i d e
C
O H
+ B r
>
>
( + I ) Tertiobutanol
14. Naturaleza del sustrato:
H
H
H Br
H H
Bromuro de alilo
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H
H H
OH
OH-
Carbocation estabilizado por resonanacia
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
15. Carbocatión bencílico
C H
3
C H
3
B r
H3C H3C C
C H
3
C H
3
H3C C
C H
3
C H
3
O H + B r
C H
2- O H
C H
2 + B r
C H
2- B r
l e n t e
>
t e r t i o b u t a n o l
+ B r
O H
C H
2= C H - C H
2- B r
a l c o o l b e n z y l i
C H
2= C H - C H
2
+ +
C H
2- C H = C H
2 C H
2= C H - C H
2- O H
O H
a l c o o l a l l y l i
r a p i d e
C
O H
+ B r
>
>
( + I )
( + M )
+ B r
Alcohol bencílico
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
16. Naturaleza del grupo saliente:
Cuanto más débil sea el enlace C-X más favorecida está la formación del carbocatión
(X debe atraer los electrones ).
La SN1 depende del grupo saliente. Los mejores grupos salientes son bases débiles.
Los mejores grupos salientes son los iones más voluminosos o capaces de estabilizar
la carga negativa.
En medio ácido el OH de un alcohol se protona y el grupo saliente es el H2O, que es
mejor grupo saliente que el halógeno.
El para-tolueno sulfonato (tosilato) es un excelente grupo saliente
(TsO-).
OH-,NH2-, OR- F- Cl- Br- I- TosO-
Reactividad
Relativa
<< 1 1 200 10,000 30,000 60,000
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
17. Naturaleza del nucleófilo:
La adición del nucleófilo ocurre después de la formación del carbocatión, lo que
significa que la velocidad de la reacción no se afecta ni por la naturaleza ni por la
concentración del nucleófilo.
2-Metilpropanol La misma tasa para X= Cl, Br, I
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
18. Naturaleza del disolvente:
El disolvente es crítico en el mecanismo SN1
Los disolventes próticos aceleran la reacción, ya que tiene lugar la formación de
enlaces de hidrógeno que producen una polarización y debilitamiento del enlace C-X.
Los disolventes próticos polares estabilizan el carbocatión.
Solvatación de un carbocatión por el agua
Enlace de hidrógeno
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
19. Naturaleza del disolvente:
Cuanto más polar es el disolvente más fácil es la formación del carbocatión,
lo que aumenta la velocidad de reacción.
Etanol
40% Agua/
60% Etanol
80% Agua/
20% Etanol
Agua
Reactividad
Relativa
1 100 14,000 100,000
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
20. Naturaleza del disolvente:
En un disolvente polar, la energía de activación asociada a la formación del
carbocatión disminuye.
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
21. Mecanismo general:
El mecanismo SN1 produce la racemización, si el sustrato de partida es un
compuesto que presenta actividad óptica (posee un carbono asimétrico).
El ataque del nucleófilo al carbocatión desde la parte frontal (donde esta el
grupo saliente) conduce a moléculas que muestran retención de configuración.
El ataque desde la parte posterior da lugar a moléculas con inversión de
configuración.
c) Estereoquímica en una SN1
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
22. Ejemplo: 2-bromoetano al butan-2-ol
Br
C
CH3 C CH3
O
H
Et
1
2
H
Et
2 bromo-butane (S)
OH
C
CH3
H
Et
butan-2-ol (S)
O
H
H
1 2
C
CH3
Et
H
OH
butan-2-ol (R)
+ Br
H
H
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
23. d) SN1 con transposición
CH3 C CH CH3
CH3
CH3
CH3 C CH CH3
CH3
CH3
CH3 C CH CH3
CH3
CH3
CH3 C CH CH3
CH3
CH3
CH3 C CH CH3
CH3
CH3
CH3 C CH CH3
CH3
CH3
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
24. Ejemplo:
Puede ocurrir una transposición
Carbocatión
más estable
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
25. e) Resumen de SN1
Sustrato: alquilo terciario > bencílico ~ alílico ~ alquilo
secundario > alquilo primario
Nucleófilo: no afecta la reacción
Grupos salientes: Los buenos grupos salientes (bases débiles)
favorecen la reacción
Disolvente: Los disolventes polares favorecen la reacción por
estabilización del carbocatión.
Estereoquímica: racemización
2.2. Sustitución Nucleófila de primer orden SN1
26. 2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
a) Mecanismo de reacción SN2
El mecanismo de sustitución nucleofílica del segundo orden (SN2) es un
mecanismo concertado que se efectúa en una única etapa.
Nu- se acerca del lado opuesto al enlace C-X, así las cargas negativas van a
estar más alejadas.
En el estado de transición (ET) Nu- y X- son casi colineales y los tres
sustituyentes son coplanares. Como consecuencia en el estado final hay una
inversión (como la inversión de un paraguas por el viento), lo que tendrá un
papel muy importante en la estereoquímica.
C
R
3
R
2
X
R
1
Nu
C
R
1
X
R
3
R
2
Nu
Nu C
R
2
R
3
R
1
ET
+ X-
27. La velocidad es función de RX y de Nu-
v = k[RX][Nu-]
La reacción es del orden 2 (1 respecto a RX y 1 respecto Nu-) SN2
(sustitución nucleofílica de segundo orden o bimolecular).
C X
+
Nu-
Nu C X
- -
+
G
Gº
Nu C + X-
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
28. b) Factores determinantes de una SN2
Naturaleza del sustrato:
El impedimento estérico desfavorece la reacción SN2: Carbono primario >
Carbono segundario > Carbono terciario
La reacción transcurre con rapidez en los haluros de metilo y con los sustratos
primarios; sin embargo, con los haluros secundarios es más lenta. Los haluros
terciarios no reaccionan por mecanismos SN2.
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
30. Naturaleza del sustrato:
Los haluros de vinilo y del arilo no dan reacciones de tipo SN2
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
31. Naturaleza del grupo saliente:
X debe ser un buen grupo saliente.
Un buen grupo saliente reduce la energía de activación de la reacción.
Los aniones estables (bases débiles: bases conjugadas de los ácidos fuertes)
son generalmente los excelentes grupos salientes
Si un grupo es muy básico, no da una sustitución nucleofílica.
OH-,NH2-, OR- F- Cl- Br- I- TosO-
Reactividad
Relativa
<< 1 1 200 10,000 30,000 60,000
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
32. Naturaleza del nucleófilo:
Cuanto más fuerte sea el nucleófilo más favorecida estará la reacción SN2.
Los nucleófilos son, en general, bases de Lewis neutras o cargadas
negativamente.
Br
+ -CN
C N
+ Br-
CH2 Cl + H2O CH2 OH2 + Cl-
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
33. Naturaleza del nucleófilo: Reactividad relativa de los nucleófilos.
Los nucleófilos más básicos reaccionan más rápidamente
En la tabla periódica los mejores nucleófilos se sitúan en la parte baja de
una columna.
Los nucleófilos aniónicos son generalmente más reactivos que los neutros.
Correlación entre Basicidad y Nucleofilía
Nucleófilo CH3O- HO-
CH3CO2
- H2O
Tasa SN2 en la reacción con CH3Br 25 16 0.5 0.001
pKa del ácido conjugado 15.5 15.7 4.7 - 1.7
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
34. Naturaleza del disolvente:
En un disolvente prótico el nucleófilo, por formación de enlaces de hidrógeno,
disminuye su fuerza. En el estado de transición hay una dispersión de las cargas
negativas, como consecuencia de ello la solvatación es inferior a la del estado
inicial lo que ralentiza la reacción.
Nu H S
+
Enlace de hidrógeno
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
35. Naturaleza del disolvente:
S
O
CH3
H3C
dimethylsulfoxide
(DMSO)
C
H
O N
CH3
CH3
dimethylformamide
(DMF)
P
O
N
N
N
H3C CH3
CH3
CH3
CH3
H3C
hexamethylphosphoramide
(HMPA)
Disolvente CH3OH H2O DMSO DMF CH3CN HMPA
Reactividad
Relativa
1 7 1,300 2,800 5,000 200,000
Reactividad según el disolvente
Menos
reactivo
Mas
reactivo
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
36. Efecto del disolvente
Disminución de la nucleofília en el metanol Aumento de la nucleofília en la DMF
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
37. c) Estereoquímica una SN2
Mecanismo general
El mecanismo SN2 conduce a una inversión de configuración (inversión
llamada de Walden). Si el sustrato de partida es un compuesto con
actividad óptica y contiene un carbono asimétrico de configuración R el
estado final tendrá una configuración S (no siempre).
El estado de
transición de la reacción
SN2 es una acomodación
planar del átomo de
carbono con los 3 grupos
restantes y donde este
átomo de carbono posee
una hibridación sp2.
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
38. c) Estereoquímica una SN2
Ejemplos:
(1-bromoetil)benceno (1-hidroxietil)benceno
Una reacción SN2 es estereoespecífica. El ataque del nucleófilo ocurre
por el lado opuesto del grupo saliente.
C B r
H
3C
H
C
H
O H
( R ) ( S )
C H
3
H O
+ B r
H3 C
H
H
B r
( S )
( S )
O E t
H3 C
H ( S )
O E
H
( R
+
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
39. d) SN2 Intramolecular
Reacciones intramoleculares:
Formación del epóxido:
C C
O
H
H
3
C
H
B r
C H
3
O
H
3
C
H C H
3
H
é p o
SN2 intramolecular v= k[HO---CHCl]
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
O
O
O :
H
C l
H
+
-
+
40. e) Resumen de SN2
Sustrato: CH3->alquiloprimario> alquilo segundario > alquilo
terciario (efecto estérico)
Nucleófilo: La reacción se favorece con nucleófilos fuertes y
básicos
Grupos salientes: Los buenos grupos salientes (bases débiles)
favorecen la reacción
Disolvente: Los disolventes apróticos polares favorecen la
reacción
Estereoquímica: 100% inversión de configuración
2.3. Sustitución Nucleófila de segundo orden SN2
41. 2.4. Comparación SN1 y SN2
SN1 SN2
Factores que influyen
Nucleófilo
Son apropiados los nucleófilos
débiles
Se necesitan nucleófilos
fuertes
Sustrato (RX) 3º > 2º CH3X > 1º > 2º
Disolvente
Se necesitan disolventes
ionizantes buenos
Amplia variedad de
disolventes
Grupo Saliente Ha de ser bueno Ha de ser bueno
Características
Cinéticas Primer orden kr[RX]
Segundo orden,
kr[RX][Nu-]
Estereoquímica
Mezcla de inversión y
retención
Inversión completa
Transposiciones Común Imposible
42. 3. Tipos de reacciones de sustitución nucleófila
43. 3.1. Introducción
Haluros de alquilo: los haluros se pueden emplear como nucleofilos en ambas
reacciones de sustitución SN1 y SN2 para generar los haluros de alquilo. Sin embargo,
hay que mencionar que, en general y como lo muestra el ejemplo, la protonación con
un ácido como HBr es necesaria para tener un buen grupo saliente.
Oxígeno y sulfuro como nucleofilos: éteres, ésteres.
Los haluros de alquilo reaccionan con el agua o el alcohol (SN1 y SN2) para producir
un alcohol o un éter respectivamente.
Nitrógeno como nucleófilo: sales de amonio, aminas. SN2
ROH
HBr
RBr
Nu
RNu
RBr
H2O
ROH RBr
R'OH
ROR'
; RCO2
R'Br
RCO2R'
;
H3N: R Cl RNH3 Cl
Sal de amonio
NH3
RNH2 + NH4Cl
RCl
R2NH R3N R4N Cl
Sal de amonio
R
Br
CO2H NH3(exceso)
R
NH2
CO2H
48. 3.4. El carbono como nucleófilo
Nitrilos
Acetiluros
N C R Br R C N
Nitrilo
LiAlH 4
reducción
RCH2-NH2
H +
Hidrolisis
RCO2H
Amina
ácido carboxilico
R' Br
RC CH
NaNH2
NH3
RC C
ión acetiluro
RC CR'
SN2
49. Los alquiniluros, obtenidos por acción de una base fuerte sobre un
alquino terminal, son excelentes nucleófilos, que pueden reaccionar
en sustituciones nucleófilas y en adiciones a grupos carbonilo.
3.4. El carbono como nucleófilo
50. 4. Reacciones de Eliminación
La reacción más conocida es la reacción de eliminación de H-X
(o eliminación) provocada por la acción de una base B-.
Principalmente existen dos mecanismos en la reacción de
eliminación: el mecanismo E1 y el mecanismo E2.
51. 4.1. Reacciones de Eliminación de primer orden E1
El mecanismo de primer orden (E1) es un mecanismo en dos etapas,
una lenta y una rápida..
C C
H
X
C C
H
C
H
C C C
ET
X
+ X + BH + X
B
(1) Etapa lenta (2) Etapa rápida
52. 4.1. Reacciones de Eliminación de primer orden E1
La etapa lenta es la formación del carbocatión y la velocidad de reacción
depende únicamente de la concentración del sustrato RX.
v = k[RX]
La reacción es de orden 1 por RX E1 (Eliminación de orden 1 o unimolecular).
C
H
C
C
H
C
H
C C
C
X
C
B
C
X
-
Carbocatión
G
+ B-
+ X
+ BH + X
Coordenada de reacción
, B
53. a) Factores determinantes de una E1
Naturaleza del sustrato:
La etapa limitante es la formación del carbocatión, los más estables
estarán estabilizados por efectos +I y +M. Todo derivado que conduzca a
un carbocatión estable reaccionara según un mecanismo E1.
CH
C
B
B
CH3
C Br
CH3
CH3
CH3
CH2
CH3
H
C CH2
CH3
CH3
CH CH3
Cl
CH CH2
H
CH2
etapa
lenta
etapa
+
rapida
+ BH + Br-
+
+ BH + Cl-
4.1. Reacciones de Eliminación de primer orden E1
54. Naturaleza del grupo saliente:
Cuanto más débil sea el enlace C-X, más fácil es la formación del
carbocatión (X debe ser atractor de electrones).
X debe ser un buen grupo saliente
Los iones de gran tamaño son los mejores grupos salientes.
Naturaleza de la base:
La base debe ser una base débil
< < < <
ROH, H2O
4.1. Reacciones de Eliminación de primer orden E1
55. Naturaleza del disolvente:
El disolvente es importante en el mecanismo E1
En un disolvente prótico, tenemos formación de enlaces de hidrógeno y por lo
tanto polarización y debilitamiento del enlace C-X que acelera la reacción.
Un disolvente prótico polar estabiliza el carbocatión,
C C
X
-
+
H-disolvente
C C
X
EI ET solvatdo
EI EI
G0
Con disolvente prótico
reacción accelerada
H-disolvente
ET
ET
G1
G0 G1
>
-
+
4.1. Reacciones de Eliminación de primer orden E1
56. b) Estereoquímica de una E1
La reacción de eliminación E1 no es estereoespecífica
-H+ -H+
H C C
H
CH3
Br
H
CH3
C C
H
CH3
H
CH3
H
Lenta
+ Br
(a) (b)
C C
H
CH3
CH3
H
E but-2-eno (trans)
C C
CH3
H
CH3
H
Z but-2-eno (cis)
4.1. Reacciones de Eliminación de primer orden E1
57. La reacción de eliminación E1 sigue la ley de Saytzeff: en las reacciones
de eliminación, usualmente predominan los alquenos más sustituidos.
4.1. Reacciones de Eliminación de primer orden E1
58. 4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
El mecanismo de eliminación de orden 2 (E2) es un mecanismo en una
sola etapa. Es una mecanismo concertado.
Se transfiere un protón a la base mientras el grupo saliente empieza a
alejarse del sustrato.
El estado de transición combina la partida de X y la transferencia de H.
59. 4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
La velocidad es función de RX y de B-
v = k[RX][B-]
La reacción es del orden 2 por RX et B- E2 (eliminación de segundo
orden o bimolecular).
EF
EI
G
G°
ET
60. a) Factores determinantes de la E2
Naturaleza del sustrato:
El impedimento estérico del sustrato es perjudicial para una reacción E2:
Carbono primario > Carbono segundario > Carbono terciario
Los compuestos con carbono terciario sp3 reaccionan más fácilmente ya
que la eliminación conduce a una descompresión del sistema.
Naturaleza de la base:
Cuanto más fuerte sea la base más fácil será la eliminación E2.
H2N- Na+ (amiduro de sodio)
EtO- Na+ (etóxido de sodio)
HO- K+ (hidróxido de potasio) ...
C
CH2
X
R2
R3
R1
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
61. Naturaleza del disolvente:
En un disolvente prótico la fuerza de la base disminuye, por formación de
enlaces de hidrógeno, por lo que la E2 está desfavorecida. Además, en el
estado de transición la dispersión de las cargas hace que la solvatación sea
menos fuerte. La eliminación E2 se ralentiza.
Al contrario, en un disolvente aprótico y polar (DMSO), la fuerza de la base
se refuerza (M+ asociado a B- está mejor solvatado) y la reacción E2 se
acelera.
B H- solvant
B H
C C
+
+
-
X
-
d isp ersio n d e la charge
ET
B H- solvant
B H
C C
+
+
-
X
-
d isp ersio n d e la charge
ET
Dispersión de carga
disolvente
B
-
M
+
O S
C H
3
C H
3
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
62. b) Estereoquímica de la E2
La reacción de eliminación E2 es estereoespecífica
H y X deben ser antiperiplanares para tener una eliminación anti.
El solapamiento de los orbitales π en el estado de transición requiere
una geometría antiperiplanar.
H
Br
H
Br
H
H
H H
Antiperiplanar Estado de transición anti
Producto: Alqueno
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
63. La reacción de eliminación E2 es estereoespecífica.
Ejemplo:
Meso-1,2-dibromo-1,2-difeniletano
(E)-1-Bromo-1,2-difeniletileno
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
66. La reacción de eliminación E2 para los cicloalcanos
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
67. La reacción de eliminación E2 para los cicloalcanos
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
la reacción no
ocurre a partir de
este confórmero
68. La reacción de eliminación E2 sigue la ley de Saytzeff cuando hay un
buen grupo saliente.
La reacción de eliminación E2 sigue la ley de Hoffmann cuando hay
un grupo saliente débil (no sólo)
CH
B B
CH3
H
CH CH2
Br
H
1 2
2 productos
1 2
CH3 - CH = CH- CH3
Isómero más sustituido
CH3 - CH2 - CH= CH2
Isómero menos sustituido
Regla de Saytzeff Regla de Hoffmann
el más estable (mayoritario) el menos estable(minoritario)
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
69. La reacción de eliminación E2 sigue la ley de Saytzeff cuando hay un buen grupo
saliente: salvo cuando es imposible por el mecanismo.
4.2. Reacciones de eliminación de segundo orden E2
75. b) Factores estéricos de la Eliminación de Hoffman
4.4. Aminas como grupo saliente. Eliminación Hoffman
76. 5. Competición SN1 – E1
Reglas generales
a) Si el disolvente es polar y el nucleófilo es débilmente básico la sustitución
SN1 es favorita;
b) A bajas temperaturas la sustitución SN1 es favorita;
c) A altas temperaturas la eliminación E1 es favorita.
77. 5. Competición SN1 – E1
Evoluciones posibles del carbocatión
La proporción entre sustitución y eliminación no depende del grupo saliente
porque el carbocatión formado es el mismo, pero sí de la relación basicidad-
nucleofilia de la base-nucleófilo atacante.
78. 5. Competición SN2 – E2
Reglas generales
Si R1 y R2 son voluminosos, la descompresión estérica favorece la eliminación E2 ;
Si R es atrayentes de electrones, el hidrógeno en posición a es más ácido (fácil de
arrancar) la eliminación E2 es favorita;
Si la base es fuerte E2 es favorita y al contrario si la base es débil (o el nucleófilo fuerte)
SN2 es el mecanismo favorito;
La dispersión de cargas es más importante en E2 que en SN2. El estado de transición
SN2 estará mejor solvatado con los disolventes polares y por lo tanto favorecido.
79. SN2 SN1 E2 E1
Sustrato
Carbono primario,
alilico, benzilico
Carbono terciario,
algunos carbonos
segundarios, alílico,
benzilico
Cualquiere sustrato
con un grupo
saliente
Carbono terciario,
algunos carbonos
segundarios, alílico,
benzilico
Nucleófilo
Requiere un buen
nucleófilo
Cualquier Nucleófilo
Base fuerte
(OH-, OR-, NR2
-)
Si no hay ni
nucleófilo ni base
fuertes
Grupo
saliente
Requiere un buen
grupo saliente
Requiere un muy
bueno grupo saliente
Requiere un grupo
saliente (puede que
no sea bueno)
Requiere un buen
grupo saliente
Disolvente
Más rápido en
disolvente aprótico
polar
Requiere disolventes
próticos para
estabilizar el
carbocation
El disolvente tiene
menos efecto
Requiere disolventes
próticos para
estabilizar el
carbocatión.
Velocidad Rápida Lenta Rápida
Muy lenta (tiene
lugar cuando las
demás reacciones no
pueden tener lugar).
Competición
E2 si el nucleófilo es
muy básico; SN1 si el
sustrato es un
carbono segundario
o si el nucleófilo es
de fuerza moderada.
SN2 si el sustrato es
un carbono primario ;
E1 si el nucleófilo es
de fuerza moderada o
baja.
SN2 si la base es un
buen nucleófilo.
SN1 si el nucleófilo es
de fuerza moderada o
baja