Reacción de haloformo

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Reacción de haloformo  : una reacción química en la que, por halogenación exhaustiva de metilcetonas (moléculas que contienen el grupo R-CO-CH 3 ) en presencia de una base , se forma un haloformo (CHX 3 , donde X es halógeno ). [1] R puede ser hidrógeno , alquilo o arilo . Esta reacción puede producir CHCl 3 , CHBr 3 , CHI 3 .

Los sustratos involucrados en la reacción del haloformo son las metilcetonas y los alcoholes secundarios que se oxidan a metilcetonas como el isopropanol . Como halógeno, se pueden utilizar cloro , bromo y yodo . El fluoroformo no se puede obtener a partir de la metilcetona mediante una reacción de haloformo debido a la inestabilidad del hipofluorito , pero los compuestos del tipo RCOCF 3 se escinden con bases para formar un fluoroformo .

Mecanismo

En la primera etapa, el halógeno se desproporciona en presencia de iones hidróxido para formar iones haluro e iones hipohalogenito (en el ejemplo se indica bromo, pero todas las estructuras son similares en el caso del cloro o el yodo):

Si está presente un alcohol secundario , los iones de hipohalito lo oxidan a una cetona:

Si hay una metilcetona presente , entonces reacciona con los iones de hipohalito en tres pasos:

(1) En el entorno básico, la cetona sufre tautomerismo ceto-enol . La hipohalogenita (que contiene un halógeno en estado de oxidación +1) ataca al enol electrofílicamente . (2) Cuando la posición α está totalmente halogenada, se produce una sustitución nucleófila con un ion hidróxido , con eliminación del grupo de ion trihalometilo − CX 3 , que está estabilizado por tres grupos atractores de electrones. En la última etapa, el anión - CX 3 separa un protón del ácido carboxílico resultante o del solvente y forma un haloformo.
animación

Aplicación

Esta reacción se utiliza tradicionalmente para determinar la presencia de metilcetonas o alcoholes secundarios que se oxidan a metilcetonas mediante la prueba del yodoformo . Actualmente, se prefieren los métodos espectroscópicos de análisis como la RMN y la espectroscopia infrarroja porque requieren muestras pequeñas y pueden ser no destructivos (para RMN), así como simples y rápidos.

Anteriormente, esta reacción se usaba para la producción industrial de yodoformo , bromoformo y, a veces, cloroformo .

En química orgánica , se utiliza para convertir cetonas de metilo terminales en los ácidos carboxílicos correspondientes .

Prueba de yodoformo

Cuando se utilizan yodo e hidróxido de sodio como reactivos, se forma yodoformo en una reacción positiva . El yodoformo (CHI 3 ) es un sólido de color amarillo claro a temperatura ambiente, a diferencia del cloroformo y el bromoformo . Es insoluble en agua y tiene propiedades antisépticas . Solo se formará un precipitado visible de este compuesto en presencia de metilcetonas , acetaldehído , etanol o un alcohol secundario adecuado.

Historia

La reacción del haloformo es una de las reacciones orgánicas más antiguas conocidas. [2] En 1822 Serulla hizo reaccionar yodo y etanol en presencia de hidróxido de sodio en agua y obtuvo yodoformo , entonces llamado hidroyoduro de carbono . En 1831 , Justus von Liebig informó que la reacción del cloral con hidróxido de calcio resultó en la formación de cloroformo y formiato de calcio. En 1870 esta reacción fue redescubierta por Adolf Lieben . [3]

Notas

  1. Chakrabartty, en Trahanovsky, Oxidation in Organic Chemistry , págs. 343-370, Academic Press, Nueva York, 1978
  2. Lászlo Kurti y Barbara Czakó. Aplicaciones Estratégicas de Reacciones Nombradas en Síntesis Orgánica  . - Ámsterdam: Elsevier , 2005. - ISBN 0-12-429785-4 .
  3. Reynold C. Fuson y Benton A. Bull.  La reacción del haloformo  // Reseñas químicas : diario. - 1934. - Vol. 15 , núm. 3 . - pág. 275-309 . -doi : 10.1021/ cr60052a001 .