Escisión ácida de éteres
Summary
TLDREl guion del video explica el proceso de hidrólisis ácida de éteres, destacando cómo los éteres reaccionan con ácidos fuertes para formar alcoholes y aloruros de alquilo. Se discute la preferencia de ácidos como HBr y HI debido a la mayor fuerza nucleofílica de sus aniones. Se describe el mecanismo SN2 y cómo los aniones bromuro y yoduro son más efectivos que el cloro. El video también explora ejemplos específicos, mostrando la formación de bromuros de alquilo y fenoles como productos finales, y cómo la estructura molecular afecta la reacción y los mecanismos SN1 y SN2.
Takeaways
- 🔬 Normalmente, los éteres son poco reactivos y se utilizan como buenos solventes orgánicos.
- ⚗️ La excisión ácida de los éteres ocurre cuando reaccionan con ácidos fuertes, como el ácido bromhídrico (HBr) o yodhídrico (HI).
- 💡 El éter reacciona con el aluro de hidrógeno en presencia de calor, dividiéndose para formar un alcohol y un aluro de alquilo.
- 🔁 A menudo, el alcohol formado se convierte en otro aluro de alquilo si la reacción continúa, terminando con dos haluros de alquilo como productos.
- 🌡️ HBr y HI son más efectivos para la excisión ácida debido a la mayor nucleofilia de sus aniones (bromuro e yoduro) comparados con el cloruro.
- 🧪 El mecanismo es un ataque nucleofílico tipo SN2, donde el anión haluro ataca al carbono unido al oxígeno, provocando la ruptura del enlace.
- 🧑🔬 El mecanismo SN2 funciona mejor con alcoholes primarios debido a su menor impedimento estérico, mientras que con alcoholes terciarios, el mecanismo es SN1.
- 🔄 Al calentar el éter en exceso con ácido bromhídrico, los productos resultantes son bromuros de alquilo y agua.
- 🧭 La estructura del alquilo afecta el mecanismo de la reacción, siendo importante considerar si es primario, secundario o terciario.
- 🔬 En algunos casos, como en la reacción con éter etilfenil, el producto final es fenol y bromuro de etilo debido al impedimento estérico del anillo bencénico.
Q & A
¿Por qué los éteres son buenos solventes orgánicos?
-Los éteres son buenos solventes orgánicos porque son muy poco reactivos, lo que les permite interactuar con una amplia variedad de compuestos sin reaccionar con ellos.
¿Qué ocurre cuando un éter reacciona con ácidos fuertes?
-Cuando un éter reacciona con ácidos fuertes, como el ácido bromhídrico, se produce una excisión ácida, lo que resulta en la formación de un alcohol y un aluro de alquilo.
¿Cuál es la diferencia entre los aniones bromuro y yoduro frente a los aniones cloruro en términos de reacción con éteres?
-Los aniones bromuro y yoduro son más efectivos en reacciones con éteres porque sus electrones están más alejados del núcleo, lo que aumenta su fuerza nucleofílica en comparación con el anión cloruro, que tiene un tamaño menor y sus electrones están más cercanos al núcleo.
¿Cómo se describe el mecanismo de la excisión ácida de un éter?
-El mecanismo de la excisión ácida de un éter comienza con una reacción ácido-base donde el ácido fuerte dona protones al éter, que actúa como una base. Esto lleva a la formación de un anión aluro que actúa como nucleófilo y ataca al carbono unido al oxígeno, resultando en la formación de un alcohol y un aluro de alquilo.
¿Qué tipo de reacción nucleofílica se produce durante la excisión ácida de un éter?
-Durante la excisión ácida de un éter, se produce un ataque nucleofílico SN2, donde el anión aluro ataca el carbono unido al oxígeno, provocando la ruptura del enlace C-O y la formación de un nuevo enlace C-X (donde X es el halógeno).
¿Por qué a veces la reacción de excisión ácida de un éter se detiene después de la formación de un aluro de alquilo?
-La reacción de excisión ácida de un éter puede detenerse después de la formación de un aluro de alquilo si no hay más grupos alquilo disponibles para reaccionar con el ácido fuerte, o si la estructura del alcohol resultante impide que el anión aluro ataque de manera SN2 o SN1.
¿Cuál es el papel del ácido bromhídrico en la excisión ácida de un éter?
-El ácido bromhídrico actúa como un ácido fuerte que dona protones al éter, iniciando la reacción de excisión ácida y resultando en la formación de un alcohol y un aluro de alquilo bromuro.
¿Qué sucede si la reacción de excisión ácida de un éter continúa después de la formación de un aluro de alquilo?
-Si la reacción continúa, el ácido fuerte puede protonar el alcohol formado, lo que a su vez puede ser atacado por el anión aluro, resultando en la formación de otro aluro de alquilo y la liberación de agua.
¿Cómo se determina si un éter reaccionará mediante un mecanismo SN1 o SN2 durante la excisión ácida?
-El mecanismo de reacción (SN1 o SN2) se determina por la estructura del éter y las condiciones de la reacción. Los éteres primarios tienden a reaccionar mediante SN2, mientras que los terciarios pueden reaccionar por SN1, pero también se considera el impedimento estérico y la estabilidad del carbocation intermedio.
¿Qué productos se esperan al reaccionar etil fenil éter con ácido bromhídrico en exceso y calor?
-Al reaccionar etil fenil éter con ácido bromhídrico en exceso y calor, se esperan obtener fenol y bromuro de etilo como productos, ya que el mecanismo de reacción es principalmente SN2 y el anillo bencénico impide la formación de un segundo aluro de alquilo debido al impedimento estérico.
Outlines
🧪 Reactividad de los éteres con ácidos fuertes
Normalmente, los éteres son poco reactivos, lo que los convierte en buenos solventes orgánicos. Sin embargo, al reaccionar con ácidos fuertes como el HBr o el HI, se produce una excisión ácida del éter. Este proceso genera un alcohol y un haluro de alquilo. La reacción puede continuar, convirtiendo el alcohol en otro haluro de alquilo. HBr y HI funcionan mejor debido a la mayor nucleofilia de los aniones bromuro y yoduro, en comparación con el cloruro. Se describe el mecanismo SN2 en el que el haluro actúa como nucleófilo, atacando el carbono unido al oxígeno, lo que resulta en la formación del primer haluro de alquilo.
🔬 Mecanismo SN2 y SN1 en excisión ácida de éteres
El segundo paso de la reacción depende del tipo de alcohol. Si es un alcohol primario, la reacción sigue un mecanismo tipo SN2, debido al menor impedimento estérico. En cambio, si es un alcohol terciario, la reacción probablemente siga un mecanismo tipo SN1. Se presenta un ejemplo donde un éter reacciona con ácido bromhídrico, produciendo dos haluros de alquilo y agua. Dependiendo de la estructura de los grupos alquilo, se decide si el mecanismo será SN2 o SN1.
🔄 Ejemplo de excisión ácida en 3D
En este párrafo se presenta un ejemplo de excisión ácida de un éter tridimensional con ácido bromhídrico. Se describe el rompimiento de los enlaces entre el oxígeno y los carbonos del éter, y cómo se forman dos haluros de alquilo. Se dibujan las moléculas resultantes en dos dimensiones para simplificar la visualización del proceso. El ciclohexano se usa como modelo para representar el sistema de anillos en la molécula, mostrando diferentes formas de visualizar el mismo producto.
⚗️ Excisión ácida del etil fenil éter
Aquí se analiza la excisión ácida del etil fenil éter con ácido bromhídrico en exceso y calor. El mecanismo sigue un proceso ácido-base en el que el éter toma un protón del HBr, y el bromuro actúa como nucleófilo atacando al carbono del grupo alquilo. Como resultado, se forma fenol y bromuro de etilo. El proceso se detiene en este punto debido a impedimentos estéricos, lo que impide que continúe el mecanismo SN2 o SN1. El fenol y el bromuro de etilo son los productos finales.
🔍 Limitaciones del mecanismo SN2 y SN1
En este último párrafo, se explica por qué el mecanismo no puede continuar después de la formación de fenol y bromuro de etilo. El anillo bencénico presenta un gran impedimento estérico que bloquea el ataque nucleofílico del bromuro, impidiendo un mecanismo tipo SN2. Tampoco se puede formar un carbocatión estable para un mecanismo SN1 debido a la falta de estabilidad por resonancia. Por ello, la reacción se detiene con estos productos finales.
Mindmap
Keywords
💡Éter
💡Excisión ácida de éteres
💡Ácido bromhídrico (HBr)
💡Haluro de alquilo
💡Anión bromuro
💡Mecanismo SN2
💡Mecanismo SN1
💡Impedimento estérico
💡Grupo alquilo
💡Fenol
Highlights
Los éteres son muy poco reactivos, lo que los convierte en buenos solventes orgánicos.
La excisión ácida de éteres con un exceso de ácido bromhídrico produce alcohol y haluros de alquilo.
El mecanismo de la excisión ácida de éteres puede continuar para convertir el alcohol en otro haluro de alquilo.
Los haluros de hidrógeno más efectivos para este proceso son HBr e HI debido a su mayor fuerza nucleofílica.
La reacción con HBr e HI es más eficiente que con HCl debido al menor tamaño y fuerza nucleofílica del anión cloruro.
El mecanismo de la excisión ácida de éteres comienza con una reacción ácido-base, donde el éter toma un protón del ácido.
El anión aluro resultante actúa como nucleófilo en un mecanismo tipo SN2, atacando al carbono unido al oxígeno.
El mecanismo SN2 es favorecido en alcoholes primarios debido a su menor impedimento estérico.
En alcoholes terciarios, la reacción suele seguir un mecanismo SN1, ya que el impedimento estérico es mayor.
Cuando el éter reacciona con HBr en exceso, los dos grupos alquilo se convierten en haluros de alquilo.
El proceso de excisión ácida en tres dimensiones es más complejo debido a la estructura tridimensional de los éteres.
El impedimento estérico del anillo bencénico impide la continuación de un mecanismo SN2 en algunas reacciones.
La formación de carbocationes inestables por resonancia impide que el mecanismo SN1 funcione en ciertos casos.
La excisión ácida de éteres puede producir un único haluro de alquilo y fenol, dependiendo del tipo de éter.
En algunos casos, la reacción se detiene después de formar un único haluro de alquilo debido a impedimentos estéricos o resonancia.
Transcripts
normalmente los éteres son muy poco
reactivos lo que los hace muy buenos
solventes orgánicos sin embargo si los
haces reaccionar con ácidos fuertes
obtienes una excisión ácida del éter si
empezamos con un éter aquí de lado
izquierdo y añadimos un exceso de aluro
de hidrógeno y calentamos la mezcla el
éter se cinde para formar un alcohol y
un aluro de
alquilo normalmente las condiciones de
reacción convertirán ese alcohol en otro
aluro de alquilo por lo que usualmente
terminas con dos haluros de alquilo como
producto aunque no siempre sucede en
términos de qué haluros de hidrógeno
puedes usar hbr y Hi son los que mejor
funcionan y esto se debe a que cuando
tienes el anón bromuro hoyo duro los
electrones están más alejados del n
lo que aumenta la fuerza nucleofílica de
esos aniones Comparado con digamos algo
como cloruro en donde los electrones
están más cercanos al núcleo ya que
tiene un tamaño
menor veamos el mecanismo para la
ecisión ácida de éteres y comenzamos con
nuestro
éter este es nuestro
éter que vamos a hacer reaccionar con
nuestro aluro de
hidrógeno comenzamos con una reacción
ácido base un ácido fuerte como el ácido
bromhídrico va a donar protones el éter
va a actuar como una base un par de
electrones disponibles va a tomar el
protón del aluro de hidrógeno los
electrones se van a pasar al halógeno
así entonces terminaremos con h vamos a
proton nuestro
éter tenemos un hidrógeno
ahí tenemos un par de electrones
disponibles en este oxígeno lo que le da
a este oxígeno una carga formal de
+1 También tenemos a nuestro
alogeno tenía tres pares de electrones
disponibles y tomó un par más de
electrones disponibles para formar un
anón aluro que va a funcionar como
nuestro
nucleófilo y ese nucleófilo va a atacar
al carbono Unido al oxígeno y luego los
electrones entre el carbono y el oxígeno
van a ir al oxígeno entonces Este es un
mecanismo tipo sn2 en el que el anón
luro va a actuar como un nucleo
bien y es por esto que los aniones
bromuro y yoduro funcionan mejor que los
aniones cloruro el resultado de este
ataque nucleofílico son
alcohol ahora tenemos un par de
electrones disponibles extra en nuestro
oxígeno aquí y nuestro grupo r prima
está ahora unido a nuestro
Entonces ya hicimos nuestro primer aluro
de alquilo algunas veces la reacción se
detendrá aquí y algunas veces la
reacción
continuará si la reacción continúa
podemos conseguir otra molécula de aluro
de hidrógeno
aquí y un par de electrones disponibles
en nuestro alcohol van a funcionar como
una base y tomarán un protón lo que
lleva a estos electrones hacia el
halógeno Y entonces dibujamos el
resultado de esta reacción ácido base
vamos a proton nuestro alcohol nuestro
alcohol Ahora tiene dos
hidrógenos y un par de electrones
disponibles en nuestro oxígeno y una
carga formal de +1 y nuestro halógeno
tiene ahora un par de electrones
disponibles extra dándole una carga
negativa convirtiéndolo en un anón aluro
en el siguiente paso del mecanismo el
anón aluro va a actuar como un
nucleófilo y va a atacar al carbono
Unido al oxígeno manda a estos
electrones hacia el
oxígeno y así es como hacemos
nuestro segundo aluro de alquilo
formamos r x como nuestro otro
producto y también se produciría agua en
esta reacción
H2O dibujé esta segunda parte del
mecanismo como si fuera un mecanismo
tipo sn2 y sería un mecanismo tipo sn2
si hubiéramos comenzado con un alcohol
primario este de aquí es un alcohol
primario y después se protona un alcohol
primario funcionaría mejor para un
mecanismo tipo
sn2 porque tendría menor impedimento
estérico sin embargo si tuviéramos algo
como un alcohol terciario en este punto
la reacción muy probablemente se daría
vía un mecanismo tipo
sn1 Entonces es importante ver la
estructura de la de
alquilo hagamos un ejemplo de la
excisión ácida de éteres y comenzaremos
con un
éter que se ve algo
así bien Vamos a hacer reaccionar este
éter con ácido bromhídrico en exceso y
vamos a calentar la mezcla cuando
pensamos en nuestros productos sabemos
que el éter se va a y sabemos que vamos
a obtener dos haluros de alquilo
entonces solo necesitamos encontrar
nuestros grupos alquilo si veo de este
lado aquí está un grupo alquilo y si veo
de este lado aquí está otro grupo
alquilo todo lo que tengo que hacer es
convertir esos grupos al kilo en haluros
de alquilo y van a ser bromuros de
alquilo ya que estamos usando a ácido
bromhídrico
entonces voy a dibujar uno de mis
saludos de alquilo así habría un bromo
Unido al anillo y mi otro aluro de
alquilo será este grupo metilo de
aquí entonces tomo el grupo metilo y lo
uno a un un bromo bromuro de metilo
sería mi producto y también produciría
agua pero los productos principales
serían estos dos saludos de
alquilo hagamos otro este será un poco
más complicado en tres
dimensiones vamos a pensar en la
exión acidad de éteres en tres
dimensiones lo hace más difícil si vemos
un éter que se ve así y le añado otra
vez ácido bromhídrico en exceso y
caliento la mezcla voy a obtener una
excisión ácida de s éter y Cuando
intento saber cuáles son los productos
sé que el oxígeno se va a ir y sé que
los carbonos que están unidos a ese
oxígeno son los que van a formar mis
saludos de alquilo Entonces veo a este
carbono que está unido a mi oxígeno y
ese va a estar unido a un halógeno Y si
veo a este carbono del otro lado de mi
éter ese carbono también va a estar
unido a un
halógeno Cuando intento dibujar los
productos este anillo de aquí va a
permanecer igual voy a dibujar el anillo
así bien veamos primero a este carbono
de aquí el de color rojo que es este de
aquí estaba unido a un grupo metilo aquí
y el enlace entre el carbono y el
oxígeno se va a romper y vamos a formar
un nuevo enlace con el halógeno que es
bromo vamos a poner bromo aquí así en el
lado opuesto cuando vemos este carbono
de Aquí vamos a dibujar ese carbono aquí
y es el carbono azul el enlace entre el
carbono en azul y el oxígeno se va a
romper y vamos a formar un nuevo enlace
con el bromo que es nuestro halógeno
Entonces vamos a dibujar a nuestro bromo
aquí así y ese sería nuestro producto
obtenemos dos salur de alquilo en la
misma
molécula podemos dibujar haí el producto
o lo podemos aplanar un poco pensemos en
ese sistema de anillo de aquí Qué tipo
de sistema de anillo tenemos tenemos 1
dos 3
4 5 seis carbonos presentes voy a
dibujar esta molécula de manera
diferente voy a tener una anillo de seis
carbonos un ciclo heano Y si veo tomemos
este carbono de aquí que es este carbono
qué está unido a ese carbono pues
tenemos que este carbono está unido a
otro
carbono hay dos grupos metilo y luego un
bromo así no importa realmente el orden
en el que colocar los grupos metilo y el
bromo ya que este carbono de aquí no es
un carbono quiral no te debes de
preocupar por eso veamos a este carbono
de aquí abajo en color verde le
pondremos color verde a este de
aquí hay un grupo metilo unido a ese
carbono haré que un grupo
metilo se una a este carbono de aquí
y también hay un bromo unido a ese
carbono estas son solo dos formas
diferentes de representar la misma
molécula para el producto de una ecisión
ácida de elé original una difícil porque
estás pensando en tres dimensiones
aquí hagamos un ejemplo más de ecisión
ácida de éteres comenzaremos con
etil hagamos et fenil
éter dibujaré un grupo fenol Aquí está
nuestro grupo fenol y luego tenemos un
grupo etilo de este
lado Entonces cuál sería el producto de
ety fenil éter más ácido bromhídrico
en exceso con calor aplicado a la mezcla
pensemos en el mecanismo
sabemos que en el mecanismo el primer
paso es proton el éter el éter va a
actuar como una base toma un protón del
ácido bromhídrico voy a dibujar el
primer
paso la reacción ácido
base vamos a proton nuestro
éter Y eso significa que va a haber un
hidrógeno
Unido Unido al
oxígeno ahora un par de electrones
disponibles Sigue estando en el oxígeno
y tienes una carga formal de +
un tenemos el anión bromuro solo después
de que hbr dona un protón
br
negativo se queda el anión bromuro va a
funcionar como min nucleófilo y Va a
continuar con el mecanismo tipo sn2 por
lo que va a atacar al grupo alquilo con
menor impedimento estérico que por
supuesto es el grupo alquilo de la
derecha un par de electrones disponibles
van a atacar a este carbono de aquí y
estos electrones van a irse al
oxígeno si dibujo el resultado de este
ataque nucleofílico el anillo ahora está
aquí y acabo de convertir todo en un
grupo
Oh bien porque ahora tengo un oxígeno
con dos pares de electrones disponibles
así entonces hago fenol como uno de mis
productos y el anión bromuro se acaba de
unir a un grupo
etilo vamos a formar Enton ent un
bromuro de etilo como el segundo
producto bromuro de etilo sería nuestro
otro
producto voy a marcar estos
carbonos Estos carbonos son estos
carbonos de aquí en mi producto y
resulta que esta reacción se detendrá en
este punto Entonces estos son tus dos
productos fenol y bromuro de etilo la
reacción no continúa HM pretendamos que
la reacción continúa y veremos Por qué
se detiene aquí si continuáramos con el
mecanismo proton haríamos el fenol
Tenemos hbr aquí de nuevo la adición de
ácido bromhídrico
proton haríamos el fenol si proton el
fenol justo
aquí obtendríamos algo que se vería
así con carga formal de +1 en el oxígeno
y también formaríamos el anón
bromuro Y si este mecanismo continuara
de manera usual el anón bromuro actuaría
como un nucleófilo y atacaría a este
carbono de aquí en el
anillo pero ese será un problema si
hablamos de un mecanismo tipo
sn2 porque el anillo bencénico tiene
todo para presentar impedimento estérico
y evitar el ataque de ese anión bromuro
como nucleófilo debido a ese impedimento
estérico el anión bromuro no puede
atacar no hay mecanismo tipo sn2 aquí
para formar otro aluro de alquilo eso no
funcionará Qué hay de un mecanismo tipo
sn1 si esto es un mecanismo tipo tipo
sn1 necesitamos formar un carboca Y
estos electrones de aquí se
pasarían al oxígeno y podríamos formar
el carboca de ese modo con una carga
positiva en ese carbono el problema con
este carboca es que no tiene estabilidad
por resonancia no podemos dibujar
estructuras resonantes que ayuden a
estabilizarlo y por lo tanto un
mecanismo tipo sn1 no puede funcionar
tampoco no hay mecanismo sn1 para
convertir todo en un segundo aluro de
alquilo y no hay mecanismo tipo sn2
debido al impedimento
estérico y es por ello que nos quedamos
con el fenol como producto y bromuro de
etilo como otro producto solo un aluro
de alquilo se produjo en esta
reacción
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