Alogenuri alchilici, chimica organica

Alogenuri Alchilici

• composti con un atomo di alogeno legato ad uno C saturo ed ibridato sp³
• molecole polarizzate

X = F, Cl, Br, I

• fluoruri sono meno polarizzati -> C-F quasi inerte
• reagisce difficilmente

Nomenclatura Alogenuri Alchilici

• si denominano come Alcano Alchilico -> trattare l'alogeno come un sostituente sulla catena dell'atomo progenitore

es.

CH₃ CH CH₂ CH₂ CH CH₂ CH₃

5-bromo 2,4 dimetileptano

Preparazione alogenuri alchilici

1. Addizione al doppio legame C=C di alogeni o acidi alogenidrici

2. Alogenazione radicalica degli alcoli (sostituzione radicalica)
   • Vedi parti precedenti
   • Clorurazione → fortemente esotermico
     • reazione veloce
   • Bromurazione → fortemente endotermico
     • reazione lenta

Selettività

fattore energetico + fattore probabilistico

↓

stabilità del radicale

numero di H

• l'estrazione di H porta al radicale + stabile
• l'estrazione di H porta al radicale + probabile

FATTORI CHE INFLUENZANO LA VELOCITÀ IN S_N2

• IL SUBSTRATO: effetti sterici (1)
• È condizionata dalla sostituzione intorno atomo di C elettrofilo
• Un ALOGENURO METILICO è il più reattivo in quanto non presenta un ingombro sterico

H | H––C––X | H

ALOGENURO METILICO

• La reazione sarà veloce
• Un alogenuro terziario invece è troppo ingombrato quindi non è reattivo
• Impedisce l'attacco del nucleofilo
• Nei alogenuri 1° e 2° può avvenire ma meno velocemente
• Gli alogenuri vinilici e arilici risultano del tutto inerti nei confronti della reazione S_N2
• Impedimento sterico

IL NUCLEOFILO: effetto determinante (2)

• Nucleofilicità correlata alla basicità
• Nucleofilicità è l'affinità di una base di Lewis per un carbonio
• La basicità è l'affinità di una base per un protone
• Più è basica una specie e più è nucleofila

HO^– > CH₃CO₂ ^– > H₂O

• Nucleofilicità aumenta scendendo lungo un gruppo
• Nucleofili carichi negativamente sono più reattivi

- eliminazione in competizione con la sostituzione

REGOLA DI ZAITSEV

Br

CH₃CH₂CH₂Br → CH₃CH=CHCH₃ + CH₃CH₂CH=CH₂

81% 19%

- posso strappare il protone da una delle tre posizioni

- il prodotto che si forma maggiormente è l'alchene più sostituito (più stabile)

MECCANISMO ELIMINAZIONE: E2

- non c'è un intermedio ma solo uno stato di transizione

- la base attacca un H sull C adiacente e invita a distaccarlo

- contemporaneamente inizia a formarsi il doppio legame ed inizia ad allontanarsi il gruppo X

- alchene si forma quando legame C-H è completamente rotto