10.12 : Preparación de alcoholes mediante reacciones de sustitución.

Descripción general

Los alcoholes se pueden sintetizar a partir de haluros de alquilo mediante reacciones de sustitución nucleofílica. El enlace carbono-halógeno altamente polar en el sustrato hace que el haluro sea un buen grupo saliente. El ion hidróxido o el agua pueden actuar como nucleófilos para reemplazar al haluro y formar un alcohol. Las reacciones de sustitución se producen a través de dos vías de reacción diferentes, S_N1 o S_N2, según la naturaleza del carbono unido al haluro.

Los alcoholes primarios se sintetizan a partir de haluros de alquilo primarios y la reacción se produce mediante el mecanismo S_N2. El nucleófilo ataca al carbono que contiene halógeno desde el lado opuesto al enlace carbono-halógeno. Sin embargo, en presencia de un nucleófilo fuerte, también se produce una reacción de eliminación competitiva.

Figura 1: Reacciones paralelas de 1-bromobutano en productos de sustitución y productos de eliminación (abstracción de protones).

La síntesis de alcoholes secundarios a partir de haluros de alquilo secundarios mediante una reacción de sustitución no se ve favorecida ya que se forma una mezcla de productos a partir de las rutas de reacción competitivas S_N2 y E2.

Figura 2: Reacciones paralelas de 2-bromo-3-metilbutano en productos de sustitución y productos de eliminación (abstracción de protones).

Los haluros de alquilo terciarios experimentan una reacción S_N1 con una base débil como el agua para producir alcoholes terciarios junto con un alqueno como producto menor debido a una reacción de eliminación competitiva de E2.

Figura 3: Reacciones paralelas de haluros de alquilo terciario a productos de eliminación y sustitución.

Si se utiliza un nucleófilo fuerte como el hidróxido de sodio, la reacción E1 domina sobre S_N1.

La naturaleza del reactivo determina la estereoquímica del producto formado. Si el halógeno del haluro de alquilo está conectado a un carbono quiral, el alcohol resultante es una mezcla de dos enantiómeros.

Figura 4: Reacción de sustitución sobre un carbono asimétrico para producir una mezcla racémica de alcoholes ópticamente activos como producto