D3) ILLUSTRARE LE REAZIONI DI ELIMINAZIONE
MONOMOLECOLARE E1
Gli alogenuri alchilici sono dei composti organici che derivano da idrocarburi alifatici
dove gli atomi di idrogeno sono sostituiti da alogeni come iodio, fluoro, bromo,
cloro. Questi composti organici possono dare luogo a reazioni di sostituzione e di
eliminazione ed entrambi i tipi di reazioni si possono svolgere con diversi
meccanismi.
Analizziamo le reazioni di eliminazione con meccanismo E1(monomolecolare) dove
gli alogenuri alchilici fungono da substrato per tali reazioni.
Le reazioni di eliminazione con meccanismo E1 avvengono in due stadi:
1. STADIO LENTO, caratterizzato dalla formazione del carbocatione per distacco
dell’alogeno dalla molecola;
2. STADIO VELOCE, dove l’alogeno, fungendo da base perché porta con se i due
elettroni che prima erano impiegati nel legame con il carbonio, porta al
distacco di un idrogeno e della carica positiva del carbocatione formatosi nel
primo stadio della reazione. Si forma pertanto un alchene poiché si forma un
doppio legame tra il carbonio centrale e il carbonio a cui è stato sottratto
l’atomo di idrogeno.
Per lo studio delle reazioni di eliminazione con meccanismo E1 è fondamentale
analizzare alcuni fattori che influenzano tali reazione:
Un fattore in grado di influenzare le reazioni di eliminazione con meccanismo
E1 è la struttura del substrato, infatti sono gli alogenuri alchilici più sostituiti
ad essere i più reattivi e migliore è il gruppo uscente e più reattivo è
l’alogenuro alchilico.
CARBOCATIONE TERZIARIO > CARCOCATIONE SECONDARIO > CARBOCATIONE PRIMARIO
(Più reattivo)RI > RBr > RCl > RF(Meno reattivo)
Lo stesso discorso vale se il substrato è diverso dagli alogenuri alchilici, infatti, ad
esempio, gli alcoli possono essere disidratati in ambiente acido e si può rilevare che
gli alcoli terziari reagiscono facilmente ad una temperatura appena superiore a
quella ambiente, mentre gli alcoli secondari e primari reagiscono con maggiore
difficoltà.
Un altro importante fattore da analizzare nelle reazioni di eliminazione con
meccanismo E1 è il solvente della reazione. Solventi molto polari e protici
comportano la ionizzazione del substrato e portano a reazioni con
meccanismo E1.
La concentrazione e la reattività della base interessano il meccanismo E2,
infatti nel meccanismo E1 non sono rilevanti in quanto la base interviene solo
nello stadio veloce della reazione .
Regioselettività e stereochimica del meccanismo E1
Per la regioselettività nel caso del meccanismo E1 bisogna avvalersi della
regola di Zaitsev che afferma che si forma con maggiore abbondanza l’alchene
più sostituito poiché più stabile.
Per quanto riguarda la stereochimica , se sono possibili casi di stereoisomeria
geometrica, il meccanismo E1 porta maggiormente alla formazione di alcheni
con configurazione E(configurazione che permette un minor ingombro sterico
tra i sostituenti).
Reazioni di eliminazione E1 e reazioni di sostituzione SN1
SN1 e E1 sono meccanismi monomolecolari e all’inizio della reazione decorrono
analogamente con la medesima dissociazione monomolecolare. A questa
dissociazione, nell’eliminazione con meccanismo E1, segue poi la perdita dell’atomo
di idrogeno e della carica positiva del carbocatione intermedio, mentre nel
meccanismo SN1 si ha la sostituzione e non la perdita, tanto è vero che SN1 è una
reazione di sostituzione, mentre E1 è una reazione di eliminazione. Essendo
meccanismi simili, è difficile dunque prevedere quale sarà il rapporto tra prodotti di
eliminazione e prodotti di sostituzione. Tuttavia, generalmente, la sostituzione
predomina sulla eliminazione.
