Substitució nucleòfila aromàtica
| L'article o secció necessita millores de format. |
Una substitució nucleòfila aromàtica és una reacció de substitució en química orgànica en la qual el nucleòfil desplaça un grup sortint, com un halogenur, en un anell aromàtic . Els anells aromàtics solen ser nucleòfils, però alguns compostos aromàtics pateixen substitució nucleòfila. De la mateixa manera que normalment els alquens nucleòfils es poden fer sotmetre a una substitució conjugada si porten substituents extrets d'electrons, els anells aromàtics nucleòfils també es tornen electròfils si tenen els substituents adequats.
Aquesta reacció difereix d'una reacció S N 2 comuna, perquè té lloc en un àtom de carboni trigonal ( hibridació sp 2 ). El mecanisme de la reacció S N 2 no es produeix a causa de l'obstacle estèric de l'anell de benzè. Per atacar l'àtom de C, el nucleòfil s'ha d'apropar en línia amb l'enllaç C-LG (grup sortint) des de la part posterior, on es troba l'anell de benzè. Segueix la regla general per la qual les reaccions S N 2 només es produeixen en un àtom de carboni tetraèdric.
El mecanisme S N 1 és possible, però molt desfavorable tret que el grup de sortida sigui excepcionalment bo. Implicaria la pèrdua sense ajuda del grup sortint i la formació d'un catió aril. En les reaccions S N 1 tots els cations emprats com a intermedis eren plans amb un orbital p buit. Aquest catió és pla però l'orbital p està ple (forma part de l'anell aromàtic) i l'orbital buit és un orbital sp 2 fora de l'anell.[1]
Hi ha 6 mecanismes de substitució nucleofílica trobats amb els sistemes aromàtics:
- Mecanisme SNAr(addició-eliminació)
- Mecanisme SN1 aromàtic trobat amb sals de diazoni
- Substitució a través de benzina
- Mecanisme de radicals lliures SRN1
- Mecanisme anrorc
- Substitució nucleofílica vicaria
El més importants de tots aquests, és el mecanisme de SNAr, on els grups acceptors d'electrons activen l'anell cap a l'atac nucleofílic, per exemple, si hi ha grups funcionals nitro posicionats orto o al grup halur que surt.
Mecanisme de reacció del SNAr modifica
Els halurs d'aril no es poden sotmetre a la reaccióSN2. L'enllaç entre el carboni i el brom, està en el pla de l'anell perquè l'àtom de carboni és trigonal. Per atacar des de la part posterior, el nucleòfil hauria d'apereixer a l'interior de l'anell de benzè i s'hauria d'invertir l'àtom de carboni d'una manera absurda. Aquesta reacció no és possible.
La reacció SN1 és possible, però molt desfavorable. Es tractaria de la pèrdua sense ajuda del grup sortint i la formació d'un catió d'aril.
La següent imatge, és el mecanisme de reacció d'una substitució aromàtica nucleòfila de 2,4-dinitroclorobenzè en una solució aquosa bàsica.
Reaccions de substitució nucleòfila aromàtica modifica
Els anells aromàtics experimenten una substitució nucleòfila per diverses vies.
- Mecanisme S N Ar (addició-eliminació).
- Mecanisme aromàtic S N 1 trobat amb sals de diazoni
- Mecanisme benzí (E1cB-Ad N )
- Mecanisme dels radicals lliures SRN1
- Mecanisme ANRORC
- Substitució nucleòfila vicària
Substitució aromàtica nucleòfila asimètrica modifica
Amb nucleòfils de carboni, com ara compostos 1,3-dicarbonilo, la reacció s'ha demostrat com un mètode per a la síntesi asimètrica de molècules quirals.
Referències modifica
- ↑ Clayden, Jonathan. Organic Chemistry. Second. Oxford, New York: Oxford University Press, 2012-03-15, p. 514–515. ISBN 978-0-19-927029-3.