Reacción de Wurtz - Wurtz reaction
| Reacción de Wurtz | |
|---|---|
| Lleva el nombre de | Charles Adolphe Wurtz |
| Tipo de reacción | Reacción de acoplamiento |
| Identificadores | |
| Portal de química orgánica | reacción de wurtz |
La reacción de Wurtz , que lleva el nombre de Charles Adolphe Wurtz , es una reacción de acoplamiento en química orgánica , química organometálica y polímeros del grupo principal recientemente inorgánicos , mediante la cual dos haluros de alquilo reaccionan con sodio metálico en una solución de éter seca para formar un alcano superior. En esta reacción, los haluros de alquilo se tratan con sodio metálico en una solución etérea seca (libre de humedad) para producir alcanos superiores. También se utiliza para la preparación de alcanos superiores que contienen un número par de átomos de carbono:
- 2 R − X + 2 Na → R − R + 2 Na + X -
También se han utilizado otros metales para efectuar el acoplamiento de Wurtz, entre ellos plata , zinc , hierro , cobre activado , indio y una mezcla de manganeso y cloruro de cobre . La reacción relacionada con los haluros de arilo se denomina reacción de Wurtz-Fittig . Esto puede explicarse por la formación de radicales libres intermedios y su posterior desproporción para dar alqueno. La reacción de Wurtz ocurre a través de un mecanismo de radicales libres que hace posibles reacciones secundarias que producen productos de alqueno .
Mecanismo
La reacción consiste en un intercambio metal-halógeno que involucra la especie de radicales R · (de manera similar a la formación de un reactivo de Grignard ) con la formación de enlaces carbono-carbono que ocurren en una reacción de sustitución nucleofílica .
Un electrón del metal se transfiere al halógeno para producir un haluro metálico y un radical alquilo:
- R − X + M → R · + M + X -
El radical alquilo luego acepta un electrón de otro átomo de metal para formar un anión alquilo:
- R · + M → R - M +
Este intermedio se ha aislado en varios casos.
El carbono nucleofílico del anión alquilo luego desplaza el haluro en una reacción S N 2 , formando un nuevo enlace covalente carbono-carbono:
- R - M + + R − X → R − R + M + X -
Ejemplos y condiciones de reacción
Debido a varias limitaciones, esta reacción rara vez se usa. Por ejemplo, es intolerante con una variedad de grupos funcionales . Sin embargo, el acoplamiento de Wurtz es útil para cerrar anillos pequeños, especialmente de tres miembros. De esta forma se preparó biciclobutano a partir de 1-bromo-3-clorociclobutano con un rendimiento del 95%. La reacción se lleva a cabo en dioxano a reflujo, a cuya temperatura, el sodio es líquido. Esta reacción tiene un bajo rendimiento que es consecuencia de la formación de múltiples productos. En el caso de (1,3), (1,4), (1,5), (1,6) dihaluros, conduce a la formación de productos cíclicos. En los dihaluros vecinales forma alquenos, mientras que en los dihaluros geminales forma alquinos.
Limitaciones
La reacción de Wurtz rara vez se usa debido a reacciones secundarias. Tiene un uso limitado para la síntesis de alcanos simétricos. Si se toman como reactivos dos haluros de alquilo diferentes, entonces el producto es una mezcla de alcanos que a menudo es difícil de separar por destilación fraccionada ya que las diferencias entre los puntos de ebullición de los productos son típicamente muy bajas. No se puede obtener metano por este método. Este tipo de reacción falla en el caso de haluros terciarios. Además, dado que la reacción involucra especies de radicales libres, se produce una reacción secundaria para producir un alqueno . Esta reacción secundaria se vuelve más significativa cuando los haluros de alquilo son voluminosos en el átomo de carbono unido al halógeno.
Ver también
Referencias
- Adolphe Wurtz (1855). "Sur une nouvelle classe de radicaux organiques" . Annales de chimie et de physique . 44 : 275–312.
- Adolphe Wurtz (1855). "Ueber eine neue Klasse organischer Radicale" . Annalen der Chemie und Pharmacie . 96 (3): 364–375. doi : 10.1002 / jlac.18550960310 .
- Organic-chemistry.org
- Química orgánica , por Morrison y Boyd
- Química orgánica , por Graham Solomons y Craig Fryhle, Wiley Publications