Reazione di eliminazione

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In chimica per reazione di eliminazione si intende una reazione chimica nella quale due gruppi sostituenti sono rimossi da una molecola o altra entità molecolare portando alla formazione di un doppio legame,[1] un triplo legame o un anello.[2]

Il caso di eliminazione con formazione di doppio legame può essere sintetizzato secondo il seguente schema:

 Z
 | |             \   /
—C—C— + BOH ——>   C=C  + H2O + BZ(gruppo uscente)
 | |             /   \
   H  

Le reazioni di eliminazione prevedono l'attacco di una base in posizione beta al gruppo uscente. Il substrato deve possedere qui un atomo o un gruppo di atomi (solitamente l'idrogeno) che può essere attaccato dalla base, lasciando indietro la sua coppia di elettroni che andrà a formare il doppio legame. Il substrato inoltre deve contenere un gruppo uscente in grado di staccarsi dalla molecola prendendo con sé la propria coppia di elettroni.

La base utilizzata solitamente è un anione fortemente basico (ione alcossido o idrossido); anche specie neutre possono agire formando lo stesso prodotto, seppur utilizzando un meccanismo differente. I substrati classici su cui si eseguono le reazioni di eliminazione sono quelli in cui è presente un ottimo gruppo uscente (debolmente basico ed un cattivo nucleofilo) quindi tosilati, triflati, mesilati e alogenuri alchilici.

Meccanismi[modifica | modifica wikitesto]

Le reazioni di eliminazione possono seguire tre diversi meccanismi, denominati E2, E1 ed E1cb.

E2[modifica | modifica wikitesto]

Le reazioni E2 sono quelle che avvengono grazie all'ausilio di una base forte, che sia anche di grandi dimensioni in modo da favorire l'attacco sulla periferia del substrato, e quindi sull'idrogeno. Esse sono concertate e in genere più veloci.

Meccanismo di eliminazione E2

La velocità delle E2 è data da

v_{E2} = k [R-Z][Base]

E1[modifica | modifica wikitesto]

Le reazioni E1 prevedono invece la formazione di un intermedio carbocationico e si sviluppano in questo modo:

Meccanismo di eliminazione E1

La velocità delle E1 è data da

v_{E1} = k [R-Z]

E1cb[modifica | modifica wikitesto]

Questo acronimo sta per eliminazione unimolecolare con base coniugata. In questo caso, l'intermedio di reazione invece di avere carica positiva possiede carica negativa: è dunque un anione. Questo meccanismo è preferito quando l'anione può essere facilmente stabilizzato da un gruppo che attira elettroni verso di sé. Un comune esempio è la condensazione aldolica, quando successivamente alla formazione del legame fra atomi di carbonio, una molecola di acqua viene eliminata per formare un composto carbonilico alfa-beta insaturo. In questo caso, la stabilizzazione è fornita dal gruppo carbonile adiacente.

Meccanismo di eliminazione E1cb

Appunti sulle reazioni di eliminazione E1 ed E2[modifica | modifica wikitesto]

La velocità di reazione è influenzata dalla reattività dell'alogeno, in particolare sono favoriti come gruppi uscenti lo iodio e il bromo. Il Fluoro non è un buon gruppo uscente C'è una certa competizione fra la Reazione di eliminazione e la Sostituzione nucleofila. Più precisamente, c'è una competizione fra il meccanismo di reazione E2 e la reazione Sn2, oltre che E1 e la reazione SN1. Di solito la reazione di Sostituzione e l'eliminazione prevale solo in determinate circostanze, che in linea di massima possiamo riassumere in questa lista:

  • Aumenta l'ingombro sterico dei sostituenti.
  • Aumenta la basicità.
  • C'è un aumento di Temperatura del sistema.
  • L'ingombro sterico della base aumenta.
  • La specie che funge da Nucleofilo è debole.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Michael B. Smith, Jerry March, March's Advanced Organic Chemistry, 6ª ed., John Wiley & Sons, Inc., 2007, ISBN 0-471-72091-7.
  2. ^ (EN) IUPAC Gold Book, "elimination"

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]

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