6.5
Uscita dai gruppi
In una reazione di sostituzione nucleofila, un nucleofilo sposta un gruppo funzionale, chiamato gruppo uscente, sull'atomo di carbonio nel substrato per dare un prodotto sostituito.
Un substrato con un buon gruppo uscente facilita il processo di spostamento e accelera la reazione.
Un gruppo uscente lascia il substrato attraverso la scissione eterolitica, portando con sé gli elettroni per formare una base debole relativamente stabile sotto forma di anione o molecola neutra.
Nella reazione tra lo ione idrossido e lo iodometano, il gruppo uscente - un alogeno - esce dal substrato come anione ioduro.
Lo ioduro, essendo la base coniugata di un acido forte, è debole e stabile. Grazie alle sue grandi dimensioni, lo ione stabilizza bene la carica, e quindi è un eccellente gruppo di partenza con una buona capacità di resistenza.
In generale, le stabilità relative degli alogenuri possono essere stimate dai valori di pKa dei loro corrispondenti acidi idroalici. Più forte è l'acido, più debole e stabile è la base coniugata e, quindi, migliore è il gruppo uscente.
Pertanto, tra gli alogenuri, lo ioduro è il miglior gruppo uscente, seguito dal bromuro e dal cloruro.
Il fluoruro, essendo la base coniugata di un acido debole, è l'alogenuro meno stabile con una carica negativa scarsamente stabilizzata. Questo rende il fluoro un cattivo gruppo uscente.
Alcuni gruppi di uscita, come l'acqua e l'alcol, sono neutri. Ad esempio, in questa reazione, l'acqua si allontana come molecola neutra dopo la scissione eterolitica del substrato protonato.
L'acqua è considerata un buon gruppo uscente poiché è la base coniugata dello ione idronio.
Come regola generale, le basi coniugate di acidi con valori negativi di pKa funzionano come buoni gruppi uscenti.
In sostanza, mentre la base coniugata dell'acido più forte costituisce il miglior gruppo uscente, la base coniugata dell'acido più debole costituisce il peggior gruppo uscente, e gli altri sono intermedi.
La natura dei gruppi uscenti influenza fortemente l’esito di una reazione di sostituzione nucleofila.
In generale, in una reazione di sostituzione nuc…
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