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Sustitución Nucleófila

Se puede ocasionar la sustitución de un grupo buen saliente por un OH mediante reacción con agua (hidrólisis) o con el ion hidróxido, como nucleófilos débil y fuerte, respectivamente.

Sustitución de un haluro de alquilo RX por agua (hidrólisis) o por hidróxido para dar el alcohol ROH

El ion hidróxido es un nucleófilo (¡y una base!) más fuerte que el agua y los resultados de la sustitución pueden ser diferentes dependiendo de la estructura del sustrato de partida.

Tabla de resultados de la reacción de haloalcanos con H₂O y con HO⁻: el agua solo reacciona con secundarios y terciarios (SN1, E1); el hidróxido da SN2 con metilo y primarios y E2 con secundarios y terciarios

En general, este método no es útil para obtener alcoholes.

Alternativa importante: realizar la sustitución con una función precursora del grupo hidroxilo. El grupo OH permanece latente durante la primera etapa de la reacción hasta la segunda, donde es revelado.

Obtención de alcoholes en dos etapas: el carboxilato sustituye al haluro y forma un éster, cuya hidrólisis libera el alcohol (función alcohol latente)

En la primera etapa, el ion carboxilato desplaza al halogenuro por un mecanismo SN2 (en DMF y con calefacción) y se forma un éster: el oxígeno del futuro grupo OH ya está unido al carbono, pero «disfrazado». En la segunda etapa, el ion hidróxido ataca al carbono del grupo carbonilo del éster (saponificación): se rompe el enlace acilo–oxígeno, se libera el alcohol R–OH y se regenera el ion carboxilato.

Tabla de la reacción de haloalcanos con carboxilatos RCOO⁻: SN con metilo y primarios, SN2 con secundarios y SN1 y E1 con terciarios

El ion carboxilato es un buen nucleófilo (¡pero una base muy débil!) y la reacción de sustitución tiene lugar con mejores resultados.

La menor basicidad del nucleófilo hace que la competencia de la reacción de eliminación sea mucho menor.

Déjame que insista: la menor basicidad del nucleófilo carboxilato hace que la competencia de la reacción de eliminación sea mucho menor. Mira un ejemplo práctico:

Obtención de un alcohol a partir de un ácido carboxílico: halogenación en alfa, sustitución por acetato y saponificación del éster