6.15 : Reacciones de eliminación

Un nucleófilo puede reaccionar con un haluro de alquilo para dar el producto de sustitución desplazando el halógeno. O puede funcionar como base para dar el producto de eliminación por desprotonación del carbono vecino para formar un alqueno. En una reacción de eliminación, el sustrato pierde dos grupos de carbonos adyacentes que forman al menos un enlace π. El carbono unido al halógeno se llama carbono α, mientras que el carbono adyacente se llama carbono β; por lo tanto, estas reacciones se denominan reacciones de eliminación β o reacciones de eliminación 1,2.

El nucleófilo actúa como base de Lewis donando un par de electrones a un protón. Las bases comunes utilizadas para promover reacciones de eliminación incluyen hidróxidos (OH⁻), alcóxidos (OR⁻) y amidas (NH₂⁻). En presencia de una base fuerte, el haluro de alquilo pierde un protón del carbono β y el halógeno del carbono α, lo que permite la formación de un enlace π entre los dos átomos de carbono.

Mecanismo de reacciones de eliminación.

Las reacciones de eliminación comúnmente ocurren a través de los mecanismos E2 o E1. El mecanismo E2 tiene lugar en un único paso concertado: la abstracción del hidrógeno β por la base va acompañada de la ruptura del enlace carbono-halógeno. Por tanto, la reacción E2 transcurre a través de un estado de transición.

La reacción E1 ocurre en dos pasos. Primero, el haluro de alquilo se ioniza formando un intermedio carbocatión y un ion haluro. A continuación, la desprotonación del carbocatión por la base da como resultado un enlace π. Por tanto, en las reacciones E1, el intermedio carbocatión se forma mediante un estado de transición y existe un segundo estado de transición para el paso de desprotonación.

Regio y estereoselectividad

Cuando el haluro de alquilo tiene dos carbonos β diferentes, la reacción de eliminación puede producir más de un alqueno. En tales casos, generalmente se observa el alqueno más sustituido (y más estable), conocido como producto de Zaitsev. Sin embargo, en algunos casos se obtiene el alqueno menos sustituido (producto de Hofmann). La elección de la base juega un papel importante a la hora de decidir qué producto regioselectivo se forma. Las reacciones de eliminación también favorecen la formación de transalquenos sobre los isómeros cis, haciéndolos estereoselectivos.