Adición de nucleófilos de carbono

Adición de nucleófilos de carbono


Una amplia variedad de nucleófilos de carbono se agrega a los aldehídos, y tales reacciones son de primordial importancia en la química orgánica sintética porque el producto es una combinación de dos esqueletos de carbono. Los químicos orgánicos han podido ensamblar casi cualquier esqueleto de carbono, sin importar cuán complicado sea, mediante ingeniosos usos de estas reacciones. Una de las más antiguas e importantes es la adición de reactivos de Grignard (RMgX, donde X es un átomo de halógeno). El químico francés Victor Grignard ganó el Premio Nobel de química en 1912 por el descubrimiento de estos reactivos y sus reacciones.


La adición de un reactivo de Grignard a un aldehído seguido de acidificación en ácido acuoso da un alcohol. La adición al formaldehído proporciona un alcohol primario. La adición a un aldehído distinto del formaldehído proporciona un alcohol secundario.

Otro nucleófilo de carbono es el ion cianuro, CN-, que reacciona con aldehídos para dar, después de la acidificación, cianhidrinas, compuestos que contienen un grupo OH y CN en el mismo átomo de carbono.

Benzaldehyde cyanohydrin (mandelonitrile) proporciona un ejemplo interesante de un mecanismo de defensa química en el mundo biológico. Esta sustancia es sintetizada por milpiés (Apheloria corrugata) y almacenada en glándulas especiales. Cuando un milpiés se ve amenazado, la cianhidrina es secretada por su glándula de almacenamiento y se somete a una disociación catalizada por enzimas para producir ácido cianhídrico (HCN). El milpiés luego libera el gas HCN en su entorno para protegerse de los depredadores. La cantidad de HCN emitida por un solo milpiés es suficiente para matar a un pequeño ratón. El mandelonitrilo también se encuentra en almendras amargas y huesos de melocotón. Su función allí es desconocida.

Otras reacciones importantes en esta categoría incluyen la reacción de Knoevenagel, en la que el nucleófilo de carbono es un éster con al menos un α-hidrógeno. En presencia de una base fuerte, el éster pierde un α-hidrógeno para dar un carbono cargado negativamente que luego se agrega al carbono carbonilo de un aldehído. La acidificación seguida de la pérdida de una molécula de agua da un éster α, β-insaturado.


Otra reacción de adición que implica un nucleófilo de carbono es la reacción de Wittig, en la cual un aldehído reacciona con un fosforano (también llamado ion fósforo), para dar un compuesto que contiene un doble enlace carbono-carbono. El resultado de una reacción de Wittig es la sustitución del oxígeno del carbonilo de un aldehído por el grupo de carbono unido al fósforo. El químico alemán Georg Wittig compartió el Premio Nobel de Química de 1979 por el descubrimiento de esta reacción y el desarrollo de su uso en química orgánica sintética.

Los compuestos que contienen un grupo trimetilsililo (-SiMe3, donde Me es el grupo metilo, -CH3) y un átomo de litio (Li) en el mismo átomo de carbono reaccionan con los aldehídos en la llamada reacción de Peterson para dar los mismos productos que se obtendrían por una reacción correspondiente de Wittig.


(0 votes)