Ideas clave
Un haloalcano puede reaccionar con un nucleófilo o una base de cuatro maneras: SN1, SN2, E1 y E2. La estructura del sustrato, el nucleófilo, el grupo saliente y el disolvente deciden cuál gana.
- SN2 es de una etapa con ataque por la cara posterior, así que la configuración se invierte. Es más rápida en sustratos metílicos y primarios, lenta en secundarios y no ocurre en terciarios.
- SN1 pasa por un carbocatión, así que es más rápida en sustratos terciarios, da producto racémico y su velocidad depende solo del sustrato.
- La estabilidad del carbocatión es 3° > 2° > 1° > metilo. Los mejores grupos salientes son bases más débiles: I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻.
- Los disolventes próticos polares favorecen SN1 y los apróticos polares SN2. Una base fuerte y voluminosa favorece E2, y el calor favorece la eliminación frente a la sustitución.
Ecuaciones clave
SN1: rate = k[RX]SN2: rate = k[RX][Nu]carbocation: 3° > 2° > 1° > CH₃⁺leaving group: I⁻ > Br⁻ > Cl⁻ > F⁻
Ejemplo resuelto
Compara CH₃Br, CH₃CH₂Br, (CH₃)₂CHBr y (CH₃)₃CBr con yoduro en acetona (SN2): las velocidades bajan en el orden CH₃Br > CH₃CH₂Br > (CH₃)₂CHBr > (CH₃)₃CBr. En etanol, el 2-bromo-2-metilpropano reacciona por SN1 y E1, y duplicar la concentración del nucleófilo no cambia nada porque la velocidad es k[RX].
Errores comunes
- Esperar SN2 en un carbono terciario, donde la cara posterior está demasiado impedida.
- Usar la ley de velocidad de SN1, que no tiene término del nucleófilo, para una reacción SN2.
- Elegir el fluoruro como buen grupo saliente. Es malo porque el fluoruro es la base más fuerte de los haluros.
Práctica
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