Adiție nucleofilă

De la Wikipedia, enciclopedia liberă
Salt la: Navigare, căutare

În chimia organică, adiția nucleofilă (AN) este un tip de reacție chimică de adiție în cadrul căreia o legătură pi (π) dintr-un compus organic deficitar în electroni (electrofilul) este ruptă, cu formarea a două noi legături sigma (σ). Partenerul de reacție este un nucleofil, bogat în electroni. Elctrofilul în adiția nucleofilă trebuie să aibă o legătură dublă sau triplă, care poate fi de tipul carbon-carbon (compuși nesaturați de tipul alchenelor, alchinelor) sau de tipul carbon-heteroatom (carbonili, imine și nitrili).[1]

Mecanism[modificare | modificare sursă]

Adiția la legături duble carbon-carbon[modificare | modificare sursă]

Adiția nucleofilă la alchene debutează cu formarea nucleofilului (specia cu sarcină negativă X) care va forma o legătură covalentă cu un sistem nesaturat deficitar în electroni, de tipul -C=C- (etapa 1). Sarcina negativă de la anionul X se transferă la legătura carbon-carbon.[2]

adiția nucleofilă la alchene

În cea de-a doua etapă a adiției nucleofile, intermediarul de reacție încărcat pozitiv (carbanionul) se va lega de compusul cu sarcină pozitivă, cationul Y+, deficitar în electroni, pentru a forma cea de-a doua legătură covalentă.

De exemplu, reacția stirenului cu toluenul în prezența sodiului, cu obținerea de 1,3-difenilpropan, are loc cu formarea intermediarului corespunzător:[3]

reacția stirenului cu toluenul în prezența sodiului

Adiția la legături duble carbon-heteroatom[modificare | modificare sursă]

Reacțiile de adiție nucleofilă la legăturile duble carbon-heteroatom, precum sunt cele de tipul C=O și C=N, sunt întâlnite în foarte multe varietăți. Aceste legături sunt polare deoarece există o diferență semnificativă de electronegativitate între cei doi atomi care sunt implicați în legătură. Astfel, atomul de carbon este încărcat parțial cu o sarcină pozitivă, devenind un carbocation, ceea ce duce la inițierea atacului nucleofilului:

Nu- + RR'C=O → NuRR'C-O-   (atacul nucleofil)
NuRR'C-O- + H+ → NuRR'C-OH   (protonarea)

Mecanismul acestei reacții este indicat în imaginea de mai jos:

adiția nucleofilă carbon-heteroatom

Tipuri[modificare | modificare sursă]

Adiția la legături duble carbon-carbon[modificare | modificare sursă]

Adiția la legături duble carbon-heteroatom[modificare | modificare sursă]

La compuși carbonilici, care reacționează cu
R2C=O + H2O → R2C(OH)2
R2C=O + 2R'OH → R2C(OR')2 + H2O
R2C=O + H- → R2CH-O-   (adiție)
R2CH-O- + H+ → R2CH-OH   (neutralizare)
R2C=O + R'NH2 → R2C=NR' + H2O
La nitrili, imine, ...
R-CN + 2H2O → R-COOH + NH3
  • Iminele cu hidruri dau amine

Vezi și[modificare | modificare sursă]

Referințe[modificare | modificare sursă]

  1. ^ March, Jerry; (1985). Advanced Organic Chemistry reactions, mechanisms and structure (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons, inc. ISBN: 0-471-85472-7
  2. ^ March Jerry; (1985). Advanced Organic Chemistry reactions, mechanisms and structure (3rd ed.). New York: John Wiley & Sons, inc. ISBN: 0-471-85472-7
  3. ^ Sodium-catalyzed Side Chain Aralkylation of Alkylbenzenes with Styrene Herman Pines, Dieter Wunderlich J. Am. Chem. Soc.; 1958; 80(22)6001–6004. doi:10.1021/ja01555a029