Reazioni di sostituzione nucleofila

H SO

2 4 CH CH CH CH Cl

CH CH CH CH OH + NaCl 3 2 2 2

3 2 2 2 + H O Na SO

+

2 2 4

H SO

2 4 CH CH CH CH Cl

NH Cl

CH CH CH CH OH + 3 2 2 2

4

3 2 2 2 + H O + (NH ) SO

2 4 2 4

Meccanismo S 2 assistito da acidi

N

CLORURO DI TIONILE

(piridina)

- .. - ..

.. clorosolfito

: :

O .. -

..

: :

O

: :

O :

: O :Cl:

.. + .. ..

.. .. +

S ..

.. .. ..

: S

:

Cl Cl

.. S

: : S

Cl Cl

..

.. :

Cl

.. : .. ..

: Cl O R

.. O

.. .. ..

.. :N

.. H

C

: O R in piridina, l’elevata

H

: O H concentrazione di

CH

H 3 ioni cloruro porta

..

C -

H .. a un meccanismo S 2

:

: O N

chlorosulfite

:Cl:

CH ..

3 .. ..

S 2 ester S

N : Cl O R

.. ..

(S) ..

inversione -

.. -

.. .. ..

+

:Cl: HN

+ :Cl:

O S O ..

..

.. ..

H +

CH

3

C

: Cl :

..

(R)

CLORURO DI TIONILE

(R) (R) O clorosolfito

+

R O SOCl R O S

2 Cl

H piridina etere

S i

S 2 N

N (R)

R Cl

R Cl

(S)

inversione ritenzione

(g)

+ SO

2 ,

-

In piridina: il clorosolfito è attaccato da Cl S 2 con inversione

N

In etere: il clorosolfito subisce decomposizione, S i con ritenzione

N

USO DEL TOSILATO

NaCN

(R) (R) (S)

TsCl acetone

CH -CH-OH CH -CH-OTs CH -CH-CN

3 3 3

piridina S 2

Ph Ph N Ph

INVERSIONE

RITENZIONE Stessa configurazione del

Ts Cl Ph

Ph substrato di partenza

.. H

H : piridina Ts

O

O H C

H C 3

3 H NaCN S 2 con inversione

N

acetone

La reazione non coinvolge di configurazione

il centro chirale Ph H

N C CH

3

.. :

C N

: O H 1) SOCl /Py

2

2) NaCN C

C H

H CH

CH 3

3 Py = piridina

(S) (S)

..

: O H H

1) TsCl

2) NaCN CH

3

C

C H

CH :

C N

3

(S) (R)

SINTESI DI WILLIAMSON DEGLI ETERI

METODO DI WILLIAMSON -

-

.. .. .. ..

: : : :

R O + R’ X R O R’ + X

.. .. .. ..

Alogenuro alchilico

alcossido S 2

N

Substrato primario o

secondario -

.. ..

Na +

ALCOSSIDO :

2 R O 2 Na + H

R O H

2 .. .. 2

..

..

ALOGENURO :

R’ O H R’ X ( X = Cl, Br, I )

..

ALCHILICO ..

SINTESI DI WILLIAMSON DEGLI ETERI

CH CH OH

3 2 CH

CH -

.. 3

3 : + H C C O CH CH

H C C O CH CH Cl

.. 3 2 3

3 3 2 H

H primario etil isopropil etere

CH Più difficile

3

H C C OH

3 CH

-

.. 3

+

H : H C C Cl

CH CH O

.. 3

3 2

Alcool isopropilico H

secondario

SINTESI DI ETERI MEDIANTE SOLVOLISI

Se uno dei gruppi alchilici è terziario la solvolisi è il metodo

migliore per la sintesi degli eteri. CH

CH 3

3 EtOH S 1

+ H C C O CH CH

H C C Cl CH CH OH N

3 2 3

3 3 2 CH

CH 3

3

S 2 Quale metodo funziona meglio?

N CH

CH - 3

3 +

+ Na H C C O CH CH

H C C Cl CH CH O 2 3

3 2 3

3 CH

CH Legame formato

3

3

terziario CH

CH - 3

3 + +

Na H C C O CH CH

H C C O CH CH Cl 2 3

3 2 3

3 CH

CH primario 3

3 Legame formato

S 1 Quale metodo funziona meglio?

N solvolisi CH

CH 3

3 + H C C O CH CH

H C C Cl CH CH OH 2 3

3 2 3

3 CH

CH Legame formato

3

3 CH

CH 3

3 + H C C O CH CH

H C C OH CH CH Cl 2 3

3 2 3

3 CH

CH 3

3 Legame formato

ALCHINO COME NUCLEOFILO

BASE FORTE ammoniaca

-

.. ..

-

NaNH

2

: :

R C C H N H

R C C H N H NH ( )

liq

pKa ~ 25 3 H

H

-33 C (temperatura di

o buon nucleofilo S 2

N

ebollizione di NH )

3 Legame C-C

-

: CH I CH

R C C R C C

3 3

+

Na

ACETILENE COME NUCLEOFILO

H C C H

CaCO

3 S 2

N

NaNH

2

NH (liq)

3 -

H C C CH H C C H C Cl

:

3 3

NaNH

2

NH (liq)

3

-

Cl CH C C CH CH C C CH

:

3 3 3 3

Solo substrati 1 or 2 (S 2)

o o N

SINTESI DI NITRILI -

: :

C N

S 1

N conc

HCl

CH OH CH Cl

2 2 S 2

N

Carbocatione NaCN

benzilico acetone

H

2 :

CH CH NH CH C N

2 2 2 2

Ni

ammina nitrile

E’ possibile usare anche SOCl

2

SINTESI DI EPOSSIDI

Reazione S 2 intramolecolare

N

Intermolecolare = tra due o più molecole

Intramolecolare = all’interno della stessa molecula

OH

Br H C CH

H C CH 3 3

3 3 2

H O H H

2

H H Br ..

-

NaHCO :

O-CO H

..

3 .. 2

H

:

O base

: :

O H C CH

H C CH 3 3

3 3 Reazione S 2

H H

H H N

: : intramolecolare

Br

..

epossido