La reacción de Finkelstein , llamada así por el químico alemán Hans Finkelstein , [1] es un tipo de reacción S N 2 (reacción bimolecular nucleófila de sustitución) que implica el intercambio de un átomo de halógeno por otro. Es una reacción de equilibrio , pero la reacción puede completarse explotando la solubilidad diferencial de varias sales de haluro o utilizando un gran exceso del haluro deseado. [2]
La reacción clásica de Finkelstein implica la conversión de un cloruro de alquilo o un bromuro de alquilo en un yoduro de alquilo mediante el tratamiento con una solución de yoduro de sodio en acetona . El yoduro de sodio es soluble en acetona, mientras que el cloruro de sodio y el bromuro de sodio no lo son; [3] por lo tanto, la reacción se dirige hacia productos por acción de masas debido a la precipitación del poco soluble NaCl o NaBr. Un ejemplo implica la conversión del éster etílico del ácido 5-bromovalérico en yoduro: [4]
El fluoruro de potasio se utiliza para la conversión de clorocarbonos en fluorocarbonos . [5] Estas reacciones suelen emplear disolventes polares como dimetilformamida , etilenglicol y dimetilsulfóxido . [6]
Los haluros de alquilo difieren mucho en la facilidad con la que experimentan la reacción de Finkelstein. La reacción funciona bien para haluros primarios (excepto para neopentilo ), y excepcionalmente bien para haluros de alilo , bencilo y α-carbonilo. Los haluros secundarios son mucho menos reactivos. Los haluros de vinilo , arilo y alquilo terciario no son reactivos; como resultado, la reacción de NaI en acetona se puede utilizar como una prueba cualitativa para determinar a cuál de las clases mencionadas anteriormente pertenece un haluro de alquilo desconocido, con la excepción de los yoduros de alquilo, ya que producen el mismo producto tras la sustitución. A continuación, se muestran algunas velocidades relativas de reacción (NaI en acetona a 60 °C): [7] [8]
Los cloruros y bromuros aromáticos no se sustituyen fácilmente por yoduro, aunque pueden hacerlo si se catalizan adecuadamente. La denominada "reacción aromática de Finkelstein" se cataliza con yoduro de cobre(I) en combinación con ligandos de diamina. [9] También se ha descubierto que el bromuro de níquel y la tri- n -butilfosfina son catalizadores adecuados. [10]