Temario



Unidad 2. Reacciones de sustitución nucleofílica y de eliminación

2.0. Tipos de reacciones comunes en Química Orgánica. (Mapa Mental elaborado con Mindomo).
2.1. Reacciones de sustitución nucleofílica (SN).

2.1.1. Reacción general. Importancia de la reacción de sustitución nucleofílica. Sustratos que experimentan la reacción de sustitución nucleofílica (haluros de alquilo, alcoholes, éteres, epóxidos y ésteres sulfónicos). Nomenclatura y propiedades físicas.
2.1.2. Mecanismos SN1 y SN2: Diagramas de energía y paso determinante en la velocidad de reacción. Especies involucradas y las ecuaciones de la velocidad de reacción. 
2.1.3.Variaciones estructurales en el carbono que sufre la sustitución. Implicaciones estereoquímicas en el mecanismo de reacción involucrado. Retención e inversión de la configuración.
2.1.4. Factores que influyen en el mecanismo y la velocidad de la SN: Estructura del sustrato, grupos salientes, nucleófilos, disolventes (próticos y apróticos), concentración y temperatura.
2.1.5. Transposiciones en carbocationes.

2.1.6. SN1 vs. SN2: Cuadro comparativo.

2.1.7. Distintos tipos de nucleófilos y su utilidad sintética.
2.1.8. Aplicaciones de las reacciones de SN a la interconversión de grupos funcionales. Formación y ruptura del enlace C-O. Síntesis y reacciones de alcoholes y éteres. Síntesis de Williamson. Reacciones de sustitución nucleofílica intramolecular en la formación de éteres cíclicos y epóxidos. Aperturas de éteres cíclicos y epóxidos catalizadas por ácidos. Formación de enlaces C-Z (Z = halógenos, O, S, N, P). Síntesis de haluros de alquilo, tioéteres, aminas y sales de fosfonio. Reacción de Mitsunobu. Síntesis de Gabriel. Reacciones de reducción de haluros de alquilo, ésteres sulfónicos y epóxidos usando hidruros metálicos.
2.1.9. Aplicaciones de las reacciones de SN al alargamiento de cadenas carbonadas: Nitrilos, alquinos, enoles y enolatos como nucleófilos.

2.2. Reacciones de eliminación. (uso de infografía elaborada con canva)

2.2.2. Introducción: importancia de la reacción de eliminación. Mecanismos E1, E2 y E1BC. Ecuaciones de la velocidad de la reacción. Diagramas energéticos. Influencia de la temperatura, concentración y fortaleza de la base en la velocidad de reacción.

2.2.3. Dirección de la eliminación: Reglas de Saytzeff y de Hofmann. Influencia de las características estructurales de la base y del sustrato (impedimentos estéricos) en la dirección de la eliminación. Formación de alquenos y alquinos.

2.2.4. Transposiciones en reacciones de eliminación. Transposición de Wagner-Meerwein.

2.2.5. E1 vs E2: Cuadro comparativo. 

2.2.6. Eliminación vs. sustitución. (Cuadro comparativo a completar en línea en una sesión en la que se organicen los equipos en forma aleatoria; se puede utilizar Google Jamboard).

2.3. Estudio de caso. Se entregará al alumno el caso elaborado o seleccionado por el profesor a fin de que realice una propuesta de síntesis total de un fármaco empleando las reacciones de sustitución (SN1 y SN2) y eliminación  (E1, E2 y E1BC).