Halogenuros de Alquilo

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Los haluros de alquilo tienen una amplia gama de aplicaciones, dependiendo de los sustituyentes. Generalmente en aquellas sustancias donde el sustituyente es el cloro, se emplean como disolventes; en aquellos donde el sustituyente es el fluor se emplean como refrigerantes y muchos de los compuestos donde el sustituyente es bromo se emplean como pesticidas.

USOS DE los Halogenuros DE ALQUILO

Posee mucha importancia; debido a sus usos y aplicaciones industriales como son por ejemplo:

1. Cloro metano/ Cloruro de metilo (CH2-Cl)
   Usos:
   - Agente refrigerante.
   -Utilizado para introducir el grupo metilo en compuestos de síntesis.

1. Tricloro metano/ cloroformo (CH-Cl3)
   Usos:
   -Utilizado considerablemente en el campo de la medicina, debido a su fuerza acción anestésica.
   -Disolvente de caucho, resina y grasas.

1. Tetracloruro de carbono (CCl4)
   Usos:
   -Componente de extintores de incendios
   -Agente antiséptico.
   -Disolvente de resinas y grasas.

1. Cloruro de etilo (CH3-CH2-Cl)
   Usos:
   -Agente antidetonante en gasolinas.
   -Utilizado considerablemente en el campo de la medicina, esto debido a su acción como anestésico local.

1. Cloroetileno (CH2-CHCl)
   Usos:
   -Se utiliza principalmente en la producción de Cloruro de polivinilo (PVC).
   -Refrigerante.
   -síntesis orgánicas.

1. 1,2 dicloro etano (ClCH2CH2Cl)
   Usos:
   -Se lo utiliza en la fabricación de aceites y lubricantes.
   -Aditivo antidetonante de gasolinas.

1. Cloro benceno (C6H5Cl)
   Usos:
   -Utilizado principalmente en la síntesis de fenol
   -Es usado como solvente para formulaciones de pesticidas, para desgrasar partes de automóviles.

1. Dicloro difenil tricloro etano (C14H9Cl5)
   Usos:
   - Compuesto organoclorado principal de los insecticidas.
   -Empleado como insecticida y pesticida para combatir enfermedades humanas y plagas agrarias, hasta que en los sesenta se probara su toxicidad y peligrosidad.

1. Difluor dicloro metano (F2CCl2)
   Usos:
   -Utilizado principalmente como Propelente.
   -Agente frigorífico.

1. Tetrafluoretileno/TFE (C2F4)
   Usos:
   -Se lo polimeriza para obtener polímeros de politetrafluoretileno (PTFE) como el teflón.
   Las toras resinas de este grupo son resinas perfluoralcoxilos (PFA) y politetrafluoroetilenos.

Métodos de obtención de haluros de alquilo

Los haluros de alquilo pueden ser sintetizados a partir de alcanos, alquenos o alcoholes.[pic 7]

Desde alcanos

Los alcanos reaccionan con halógenos (habitualmente cloro y bromo, ya que con el flúor pueden reaccionar violentamente y el yodo no reacciona) mediante una halogenación radicalaria. En esta reacción un átomo de hidrógeno es eliminado del alcano, y a continuación sustituido por un átomo de halógeno a través de una reacción con la molécula diatómica del halógeno. Esto es:

Etapa 1: X2 → 2 X· (Iniciación)

Etapa 2: X· + R-H → R· + HX (1ª etapa de propagación)

Etapa 3: R· + X2 → R-X + X· (2ª etapa de progación)

Las etapas 2 y 3 se siguen repitiendo, cada una suministrando el intermedio reactivo necesario para la otra etapa. Esto se conoce como reacción en cadena radicalaria. La reacción continúa hasta que los radicales son consumidos en una de las tres etapas de terminación:

R· + X· → R-X

2 X· → X2

2 R· → R-R

En la primera el producto es el mismo que el de la étapa 3, el haloalcano deseado, pero a través de la destrucción de dos radicales. La segunda es la reacción inversa a la etapa 1. La tercera explica la pequeña contaminación en esta reacción con alcanos más grandes y sus consiguientes haloalcanos.[pic 8]

Desde alquenos

Un alqueno reacciona con un haluro de hidrógeno (HX) como el cloruro de hidrógeno (HCl) o el bromuro de hidrógeno (HBr) para formar un haloalcano. El doble enlace del alqueno es reemplazado por dos nuevos enlaces, uno con el halógeno y el otro con el átomo de hidrógeno del hidrácido del halógeno. La regla de Markonikov establece que en esta reacción lo más probable es que el halógeno quede unido al carbono más sustituido. Por ejemplo:

H3C-CH=CH2 + HCl → H3C-CHCl-CH3 pero no H3C-CH2-CH2Cl

Los alquenos también reaccionan con halógenos (X2) para formar haloalcanos con dos átomos de halógeno vecinales. Esto a veces se conoce como "decoloración" del halógeno, ya que el reactivo X2 es coloreado y el producto es habitualmente incoloro. Por ejemplo:

H3C-CH=CH2 + Br2 → H3C-CHBr-CH2Br

1.A partir de alquenos por bromación alílica :
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2.A partir de alquenos por adicion de HBr y HCl :
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Desde Alcoholes[pic 11]

Todos los alcoholes primarios, secundarios y terciarios reaccionan con los hidrácidos para formar haluros de alquilo pero con diferencias de reactividad bien marcadas.

En el caso de los hidrácidos, la velocidad de reacción sigue el siguiente orden:

HI > HBr > HCl > HF

En general la reactividad del halógeno en los haluros de alquilo sigue el orden

RI > RBr > RCl

Los alcoholes terciarios reaccionan con ácido clorhídrico directamente para producir el cloroalcano terciario, pero si se usa un alcohol primario o secundario es necesaria la presencia de un ácido de Lewis, un "activador", como el cloruro de zinc.

Como alternativa la conversión puede ser llevada a cabo directamente usando cloruro de tionilo (SOCl2). Un alcohol puede también ser convertido a bromoalcano usando ácido bromhídrico o tribromuro de fósforo (PBr3), o a yodoalcano usando fósforo rojo y yodo para generar "in situ" el triyoduro de fósforo. Dos ejemplos:

(H3C)3C-OH + HCl → (H3C)3C-Cl + H2O

CH3-(CH2)6-OH + SOCl2 → CH3-(CH2)6-Cl + SO2 + HCl

El mejor método para producir halogenuros de alquilo es la síntesis a partir de alcoholes. El método más sencillo (aunque generalmente el menos útil) para la conversión de un alcohol en un halogenuro de alquilo consiste en el tratamiento del alcohol con HCl, HBr o HI:

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El método funciona bien cuando es aplicado a alcoholes terciarios, R3C-OH. Los alcoholes secundarios y primarios también reaccionar, pero a velocidades menores y a temperaturas de reacción considerablemente altas. La reacción de HX con un alcohol terciario es tan rápida que a menudo se efectúa simplemente burbujeando el HX gaseoso puro en una solución fría de alcohol en éter. La reacción suele realizarse en unos cuantos minutos.

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La mejor forma de transformar los alcoholes primarios y secundarios en halogenuros de alquilo es tratándolos con reactivos como el cloruro de tionilo (SOCl2) o tribromuro de fósforo (PBr3). Estas reacciones normalmente ocurren en condiciones suaves, menos ácidas, y es menos probable que ocasionen transposiciones catalizadas por ácido que el método con HX.

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Como indican los ejemplos anteriores, el rendimiento de las reacciones con PBr3, y el SOCl2 generalmente es alto. No suelen interferir otros grupos funcionales como éteres, carbonilos o anillos aromáticos. Los mecanismos los veremos con más detalles en capitulas posteriores.

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