Los halogenuros de alquilo, también conocidos como haloalcanos, halogenoalcano o haluro de alquilo son compuestos que contienen halógeno unido a un átomo de carbono saturado con hibridación sp3. El enlace C-X es polar, y por tanto los halogenuros de alquilo pueden comportarse como electrófilos.
Los halogenuros de alquilo pueden obtenerse mediante halogenación por radicales de alcanos, pero este método es de poca utilidad general dado que siempre resultan mezclas de productos. El orden de reactividad de los alcanos hacia la cloración es idéntico al orden de estabilidad de los radicales: terciario secundario primario. Conforme al postulado de Hammond, el radical intermedio más estable se forma más rápido, debido a que el estado de transición que conduce a él es más estable.
Los halogenuros de alquilo también pueden formarse a partir de alquenos. Estos últimos se unen a HX, y reaccionan con NBS para formar el producto de bromación alílica. La bromación de alquenos con NBS es un proceso complejo por radicales que ocurre a través de un radical alilo. Los radicales alilos son estabilizados por resonancia y pueden representarse de dos maneras, ninguna de las cuales es correcta por sí misma. La verdadera estructura del radical alilo se describe mejor como una mezcla o híbrido de resonancia de las dos formas resonantes individuales.
Los alcoholes reaccionan con HX para formar halogenuros de alquilo, pero este método sólo funciona bien para alcoholes terciarios, R3C-OH. Los halogenuros de alquilo primarios y secundarios normalmente se obtienen a partir de alcoholes usando SOCl2 o PBr3. Los halogenuros de alquilo reaccionan con magnesio en solución de éter para formar halogenuros de alquil-magnesio, o reactivos de Grignard, RMgX. Algunos reactivos de Grignard son tanto nucleófilos como básicos, y reaccionan con ácidos de Brønsted para formar hidrocarburos. El resultado global de la formación del reactivo de Grignard y su protonación es la transformación de un halogenuro de alquilo en un alcano (R-X → RMgX → R-H).
Los halogenuros de alquilo también reaccionan con litio metálico para formar compuestos de alquil-litio, RLi, que en presencia de CuI forman diorganocupratos o reactivos de Gilman, R2CuLi. Estos reaccionan con halogenuros de alquilo para formar hidrocarburos de acoplamiento como productos.
USOS:
Propelentes
Uno de los usos importantes de los CFCs ha sido como propelentes en inhaladores para medicamentos utilizados en el tratamineto del asma. La conversión de estos dispositivos y tratamientos desde los CFC a otros halocarbonos que no tengan el mismo efecto sobre la capa de ozono está bien en marcha. La capacidad de los hidrofluorocarbonos como propelentes para solubilizar medicamentos y excipientes es diferente de la de CFCs y por consiguiente requieren una considerable cantidad de esfuerzo para reformularlos.
Refrigerantes
Un refrigerante es un compuesto usado en un ciclo térmico que sufre un cambio de fase de gas a líquido y al inrevés. Los dos principales usos de los refrigerantes son en frigoríficos, congeladores y aires acondicionados. Los CFCs aparecieron en la década de los 1930 y dadas sus características, seguros, baja toxicidad, estables, de fácil manejo y baratos, sustituyeron a los peligrosos amoniaco, cloruro de metilo o SO2 que se habían utilizado hasta aquel momento como refrigerantes. Sin embargo las evidencias de su acción perjudicial sobre la capa de ozono hizo que el uso de los CFCs como refrigerantes en nuevas instalaciones esté prohibido desde mediados de la década de 1990. El uso de los HCFCs en equipos nuevos también está prohibido, aunque pueden usarse todavía por un tiemppo limitado en recargas. Una alternativa es el uso de HFCs.
Espumas
Un agente espumante, (o expandente o de expansión), es un material que producirá gas bajo ciertas condiciones, (típicamente temperaturas altas), pudiendo ser usado para formar espuma, aumentando el volumen. Es el caso de compuestos volátiles que al calentarse producen gas. En el pasado se usó ampliamente el CFC-11, que posteriormente fue sustituido principalmente por el HCFC-141b. En la actualidad se tiende al uso de HFCs e hidrocarburos así como tecnologías basadas en CO2, agua o aire.
Extinción de incendios
A altas temperaturas los halones se descomponen liberando átomos de halógeno que se combinan eficazmente con radicales libres que se generan durante la combustión, desactivando la reacción de propagación de la llama incluso quedando el combustible adecuado, oxígeno y calor. La reacción química en una llama sigue una reacción en cadena radicalaria. Mediante la captura de los radicales que propagan la reacción los halones son capaces de "envenenar" el fuego, con concentraciones menores que las requeridas por los sistemas de extinción que usan los métodos más tradicionales de enfriamiento, sofocación o dilución del combustible. Además dada su limitada toxicidad y no dañar los bienes a proteger, tuvieron una amplia difusión. Debido a ser perjudiciales para la capa de ozono, su uso en la actualidad se limita a aplicaciones críticas, (centrales nucleares, aviación y militares).
Disolventes
En el pasado el uso del metilcloroformo (1,1,1-tricloroetano) en la limpieza de metales y del CFC-113 en la limpieza de componentes electrónicos estaba muy extendido.Debido a sus efectos nocivos sobre la capa de ozono su uso está prohibido desde mediados de la década de 1990. Como sustituyentes provisionales, ya que también su uso debe ser abandonado progresivamente, se han usado los HCFC-141b y HCFC-225 ca/cb. Otro disolvente, usado como desengrasante en la industria, también ya prohibido es el tetracloruro de carbono. Entre las alternativas que han aparecido a estos disolventes se encuentran el uso de HFCs, hidrofluoroéteres (HFEs), disolventes clorados (p. ej. tricloroetileno), hidrocarburos y disolventes oxigenados (p.ej. metanol). También sistemas de limpieza que usan agua o el uso de tecnologías que no necesitan limpieza.
Control de plagas
El bromuro de metilo (CH3Br) se ha usado para la fumigación de suelos y el control de plagas en agricultura. En la Unión Europea su utilización está limitada y controlada a usos críticos. (1)
- Sustitución Nucleofílica
- Eliminación
- De orden 1
- De orden 2
- De orden 1
- De orden 2
- Mecanismo de reacción:
*Paso 2: Se produce el ataque del nucleófilo.
- Características:
*Puede haber transposiciones
*Reacción desencadenada por la salida del halógeno (etapa limitante)
*En el caso de que se formase un centro quiral en el producto final, no se forma un racémico, porque el producto ligeramente mayoritario será el de configuración invertida (¡no es lo mismo que cambiada!)
- Mecanismo de reacción:
*Estado de transición (momento instantáneo del intercambio). Es un estado, no un intermedio de reacción.
*Producto final con la configuración invertida.
- Características:
*No puede haber transposiciones (no es vía ión carbonio).
*La reacción la desencadena el ataque del nucleófilo.
*Inversión de la configuración (no es lo mismo que cambio).
*Impedimentos estéricos y no eléctricos.
- Mecanismo de reacción:
*Paso dos: Ataque del nucleófilo sobre el hidrógeno en ANTI, que ayudado por el debilitamiento del enlace que produce la repulsión del ión carbonio hacia la densidad parcial de carga positiva del hidrógeno, acaba por desprenderlo. El nucleófilo ahora se ha comportado como base, porque ha neutralizado un protón que estaba a punto de desprenderse. Es la diferencia entre nucleofilia (Sn1) y basicidad (Sn2).
- Características:
*Puede haber transposiciones.
*La reacción la desencadena la salida del halógeno.
*Es de tipo ANTI.
- Mecanismo de reacción:
*Estado de transición: Momento en el que se dan las fuerzas de atracción entre los dos carbonos vecinales (parcialmente positivos) y las zonas negativas (zona del halógeno y zona del hidroxilo). Esta atracción produce un acercamiento hacia el centro de las zonas negativas, lo que produce una repulsión entre ellas aún mayor que hace que se desprendan de la molécula con la consiguiente formación del doble enlace.
- Características:
*No puede haber transposiciones
*La reacción la desencadena el ataque del nucleófilo
*Es de tipo ANTI.
*Ejemplo típico: KOH/etOH
Factor Se ve favorecida
- Temperatura:
*Baja: .................................Sn1 y E1
- Agitación:
*Si no existe: ......................Sn1 y E1
- Concentración del nucleófilo:
*Baja: .................................Sn1 y E1
- Fuerza del nucleófilo:
*Débil: ................................Sn1 y E1
- Disolvente:
*Apolar: ..............................Sn2 y E2
- Tipo de carbono sobre el que está el halógeno:
*Primario:............................Sn2
*Secundario:.......................Cualquiera
*Terciario:...........................Sn1,E1 y E2
*Alílico: ..............................Sn1,E1 y E2
*Bencílico: ..........................Sn1,E1 y E2 (2)
1.- http://es.wikipedia.org/wiki/Halogenuros_de_alquilo
2.- http://html.rincondelvago.com/halogenuros-de-alquilo.html
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