En química orgánica , una reacción de adición nucleófila es una reacción de adición donde un compuesto químico con un doble o triple enlace electrófilo reacciona con un nucleófilo , de tal manera que el doble o triple enlace se rompe. Las adiciones nucleófilas se diferencian de las adiciones electrófilas en que las primeras reacciones involucran al grupo al que se agregan átomos que aceptan pares de electrones, mientras que las últimas reacciones involucran al grupo que dona pares de electrones.
Las reacciones de adición nucleofílica de nucleófilos con doble o triple enlace electrófilo (enlaces π) crean un nuevo centro de carbono con dos enlaces simples o σ adicionales. [1] La adición de un nucleófilo a enlaces dobles o triples de heteroátomos de carbono como >C=O o -C≡N muestra una gran variedad. Este tipo de enlaces son polares (tienen una gran diferencia de electronegatividad entre los dos átomos); en consecuencia, sus átomos de carbono tienen una carga positiva parcial. Esto convierte a la molécula en un electrófilo y al átomo de carbono en el centro electrófilo; este átomo es el objetivo principal del nucleófilo. Los químicos han desarrollado un sistema geométrico para describir el acercamiento del nucleófilo al centro electrófilo, utilizando dos ángulos, los ángulos de Bürgi-Dunitz y Flippin-Lodge, siguiendo a los científicos que los estudiaron y describieron por primera vez. [2] [3] [4]
Este tipo de reacción también se denomina adición 1,2-nucleofílica . La estereoquímica de este tipo de ataque nucleofílico no es un problema, cuando ambos sustituyentes alquilo son diferentes y no existen otros problemas de control, como la quelación con un ácido de Lewis , el producto de la reacción es un racemato . Las reacciones de adición de este tipo son numerosas. Cuando la reacción de adición va acompañada de una eliminación, el tipo de reacción es sustitución de acilo nucleófilo o reacción de adición-eliminación .
Con un compuesto carbonílico como electrófilo, el nucleófilo puede ser: [1]
In many nucleophilic reactions, addition to the carbonyl group is very important. In some cases, the C=O double bond is reduced to a C-O single bond when the nucleophile bonds with carbon. For example, in the cyanohydrin reaction a cyanide ion forms a C-C bond by breaking the carbonyl's double bond to form a cyanohydrin.
With nitrile electrophiles, nucleophilic addition take place by:[1]
Cuando un nucleófilo X − se agrega a un alqueno , la fuerza impulsora es la transferencia de carga negativa de X al sistema insaturado pobre en electrones -C=C-. Esto ocurre mediante la formación de un enlace covalente entre X y un átomo de carbono, concomitante con la transferencia de densidad electrónica del enlace pi al otro átomo de carbono (paso 1). [1] Durante una segunda reacción o estudio telescópico (paso 2), el carbanión cargado negativamente resultante se combina con un Y electrófilo para formar el segundo enlace covalente.
Los alquenos no sustituidos y no tensos suelen ser insuficientemente polares para admitir una adición nucleofílica, pero se conocen algunas excepciones.
La energía de tensión en los fullerenos debilita sus dobles enlaces ; A esto se le suma la reacción de Bingel .
Los enlaces adyacentes a un sustituyente aceptor de electrones (por ejemplo, un grupo carbonilo , nitrilo o fluoruro ) admiten fácilmente la adición nucleofílica. En este proceso, adición de conjugados , el nucleófilo X añade β al sustituyente, porque entonces dicho sustituyente estabiliza inductivamente la carga negativa del producto. Los sustituyentes aromáticos , aunque típicamente electrófilos , a veces también pueden estabilizar la carga negativa; por ejemplo, el estireno reacciona en tolueno con sodio para dar 1,3-difenilpropano: [8]
