Addizione nucleofila
In chimica organica, una reazione di addizione nucleofila è una reazione di addizione dove in un composto chimico un legame pi greco è rimosso tramite la formazione di due nuovi legami covalenti per aggiunta di un nucleofilo.
Le reazioni di addizione si limitano ai composti chimici con atomi con legami multipli:
- Molecole con legami multipli carbonio - alogeno/ossigeno/zolfo/azoto (detti eteroatomi) come i carbonili, le immine o i nitrili
- Molecole con legame doppi o tripli carbonio - carbonio
Addizione a legami doppi carbonio - eteroatomo modifica
Le reazioni di addizione di un nucleofilo ad un legame doppio carbonio - eteroatomo come C=O o C=N - presentano una vasta varietà. Questi legami sono estremamente polari (grande differenza di elettronegatività) e l'atomo di carbonio porta una carica parzialmente positiva. Questo rappresenta il bersaglio preferito di un nucleofilo, che attacca seguendo l'angolo di Bürgi-Dunitz.
YH + R1R2C=O → YR1R2CH-O- + H+ → YR1R2CH-OH
Questo tipo di reazione è anche chiamata addizione 1,2 nucleofila. La stereochimica di questo tipo di attacchi nucleofili favorisce la produzione di racemi (miscele 1:1 dei due enantiomeri possibili, come ad esempio nel caso dell'acido tartarico). Reazioni di addizione di questo tipo sono numerose. Con un composto carbonile come elettrofilo, il nucleofilo può essere:
- acqua per idratazione in un gemdiolo
- un alcool per la formazione di un acetale
- un idruro per riduzione in un alcool
- un'ammina alifatica in un immina
- un'ammina aromatica in una base di Schiff
- un nucleofilo organometallico in una reazione mediante reattivi di Grignard o la correlata reazione di Barbier
Con altri elettofili:
- idrolisi di un nitrile in un'ammide o acido carbossilico
- addizione di un alcool in un isocianato per formare uretano
Il gruppo nitrile è un elettrofilo nella reazione di Blaise con nucleofili e alcoli nella reazione di Pinner.
Addizione a legami doppi carbonio - carbonio modifica
Y-Z + -C=C- → Y-C-C-Z
La forza trainante di questa reazione è la formazione di un nucleofilo Y- che crea un legame covalente con un sistema -C=C- carente di elettroni insaturo (fase 1). La carica negativa di Y è trasferita al legame carbonio - carbonio.
Fase (1) Y- + -C=C(X)-Z → Y-C-C(X)--
Nella fase 2 il carbanione caricato negativamente si combina con Z che è carente di elettroni per formare un secondo legame covalente.
Fase (2) Y-C-C(X)-- + Z → Y-C-C(X)-Z
I normali alcheni non sono suscettibili di attacchi nucleofili (legame apolare). Lo stirene reagisce con il sale sodico del toluene a dare l'1,3-difenilpropano [1] tramite il carbanione intermedio:
Ph-CH3 + Na → Ph-CH2- + NaH
Ph-C=CH2 + Ph-CH2- → Ph-CH2CH2CH2-Ph
Quando X è il gruppo carbonile come C=O o COOR (R è un alchile) o il gruppo nitrile (CN), la reazione è una reazione di addizione coniugata. Il gruppo X aiuta a stabilizzare la carica negativa dell'atomo di carbono per induzione.
Alcheni perfluorurati (ossia con tutti gli atomi di idrogeno sostituiti da fluoro) sono altamente soggetti all'addizione nucleofila.
Reazioni di addizione modifica
Bibliografia modifica
- T. W. Graham Solomons, Chimica organica, a cura di G. Ortaggi, D. Misiti, 2ª ed., Bologna, Zanichelli, 1988, ISBN 88-08-09414-6.
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Collegamenti esterni modifica
- (EN) nucleophilic addition, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
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