La reacción de Wurtz-Fittig es la reacción química de haluros de arilo con haluros de alquilo y sodio metálico en presencia de éter seco para dar compuestos aromáticos sustituidos. [1] Charles Adolphe Wurtz informó sobre lo que ahora se conoce como la reacción de Wurtz en 1855, [2] [3] que implica la formación de un nuevo enlace carbono-carbono mediante el acoplamiento de dos haluros de alquilo. [4] [5] El trabajo de Wilhelm Rudolph Fittig en la década de 1860 amplió el enfoque del acoplamiento de un haluro de alquilo con un haluro de arilo. [6] [7]Esta modificación de la reacción de Wurtz se considera un proceso separado y lleva el nombre de ambos científicos. [1]
Reacción de Wurtz-Fittig | |
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Lleva el nombre de | Charles Adolphe Wurtz Wilhelm Rudolph Fittig |
Tipo de reacción | Reacción de acoplamiento |
Identificadores | |
Portal de química orgánica | reacción de wurtz-fittig |
La reacción funciona mejor para formar productos asimétricos si los reactivos de haluro están separados de alguna manera en sus reactividades químicas relativas . Una forma de lograr esto es formar los reactivos con halógenos de diferentes períodos . Normalmente, el haluro de alquilo se vuelve más reactivo que el haluro de arilo, lo que aumenta la probabilidad de que el haluro de alquilo forme primero el enlace organosódico y, por tanto, actúe más eficazmente como nucleófilo hacia el haluro de arilo. [8] Normalmente, la reacción se usa para la alquilación de haluros de arilo; sin embargo, con el uso de ultrasonidos, la reacción también puede resultar útil para la producción de compuestos de bifenilo. [9]
Mecanismo
Hay dos enfoques para describir el mecanismo de la reacción de Wurtz-Fittig. [10] [11] El primero implica la formación mediada por sodio de radicales alquilo y arilo. Los radicales alquilo y arilo luego se combinan para formar un compuesto aromático sustituido.
El segundo enfoque implica la formación de un compuesto orgánico-alcalino intermedio seguido del ataque nucleófilo del haluro de alquilo.
Existe evidencia empírica para ambos enfoques. El mecanismo de radicales libres está respaldado por la observación de productos secundarios cuya formación no puede explicarse por un mecanismo organoalcalino. [12] En una reacción entre el sodio y el clorobenceno, Bachmann y Clarke [12] encuentran que uno de los muchos productos secundarios es el trifenileno . Sostienen que la única forma de explicar la formación de trifenileno es a través de un mecanismo de radicales libres.
El mecanismo de órgano-álcali está respaldado por evidencia indirecta que muestra que en realidad se forma un intermedio de órgano-álcali durante la reacción. [11] Esto ha sido observado por muchos investigadores. [10] Por ejemplo, Shoruguin [13] muestra que el burbujeo de dióxido de carbono a través de una mezcla de sodio y bromuro de isobutilo da como resultado la formación de ácido 3-metilbutanoico .
La formación de ácido 3-metilbutanoico es consecuencia de un ataque nucleofílico del dióxido de carbono por un compuesto orgánico de sodio . Estos resultados sugieren que la reacción de Wurtz-Fittig se produce mediante la formación de un compuesto organoalcalino, ya que las condiciones de reacción son similares.
Uso de otros metales
La reacción de Wurtz-Fittig se puede realizar utilizando metales distintos al sodio. Algunos ejemplos incluyen potasio, hierro, cobre y litio. [14] Cuando se utiliza litio, la reacción se produce con un rendimiento apreciable sólo bajo ultrasonido. [15] Se sabe que el ultrasonido escinde los átomos de halógeno de los haluros de arilo y alquilo a través de un mecanismo de radicales libres [16]
Aplicaciones
La reacción de Wurtz-Fittig tiene una aplicabilidad limitada, ya que prevalecen reacciones secundarias como reordenamientos y eliminaciones. [14] Sin embargo, la reacción es útil para la síntesis de laboratorio de compuestos de organosilicio , aunque existen desafíos para adaptar el procedimiento a un proceso industrial a gran escala. [17] Los compuestos de organosilicio sintetizados con éxito mediante la reacción de Wurtz-Fittig incluyen calixarenos sililados , [18] compuestos de t -butilsilicio, [19] y vinilsilanos . [20] Por ejemplo, el t -butiltrietoxisilano se puede preparar con la reacción de Wurtz-Fitting combinando tetraoxisilano, cloruro de t -butilo y sodio fundido. La reacción prosigue con un rendimiento del 40%. [19]
Ver también
- Reacción de Wurtz
Referencias
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