Page 88 - Libro Hipertextos Quimica 2
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Hidrocarburos cíclicos




                                                    Alquilación: reacción de Friedel y Crafts
                                                    La alquilación consiste en insertar un grupo alquilo en un anillo aromá-
                                                    tico. Es la forma más directa de preparar arenos, es decir, hidrocarburos
                                                    constituidos por una parte alifática y otra aromática.
                                                    En 1877, Charles Friedel y James Craft s descubrieron la forma de al-
                                                    quilar el benceno mediante la reacción de un halogenuro de alquilo en
                                                    presencia de tricloruro de aluminio como catalizador. Por ejemplo, el
                                                    benceno reacciona con el 2-cloropropano, según el siguiente mecanismo:
                                                                                                — CH 3
                                                                       — Cl                  —CH—CH

                                                               CH —CH—CH         AlCl 3                3    HCl
                                                                  3          3
                                                       Benceno 2-cloropropano           isopropilbenceno
                                                                                           o cumeno
                                                    El papel de AlCl  se basa en la ionización de grupo alquilo, que actúa
                                                                   3
                                                    entonces como un carbocatión electrófi lo. El hidrógeno proveniente del

                                                    benceno es atraído a su vez por el ion AlCl , para formar fi nalmente HCl
                                                                                         4
                                                    y restablecer el catalizador. El proceso se esquematiza a continuación.
                                                                — Cl

                                                         CH —CH—CH   AlCl             CH —CH—CH         AlCl
                                                            3          3      3          3          3       4
                                                                                              CH—CH
                                                                                                — CH
                                                                                                  3
                                                                                              — —      3
                                                               CH —CH—CH
                                                                  3         3                   H
                                                                           — CH 3                    AlCl   4
                                                                        —  CHCH 3
                                                                                   HCl   AlCl
                                                                                              3

                                                    A partir de la reacción de alquilación de Friedel-Craft s, ¿cuál es la reac-
                                                    ción que resume la formación de tolueno a partir de benceno?
                                                                                            CH 3
                                                                                             —
                                                                                Tolueno:


                 Reacción               Ejemplos
                                                                   Recordemos que la alquilación de Friedel-Craft s con-
               Halogenación           FeCl 3  — Cl                 siste en la introducción de grupos alquilo en el anillo
                                  Cl              HCl
                                   2
                                                                   aromático, partiendo de un halogenuro de alquilo
               Nitración                H SO 4  — NO 2             (R—X) y tricloruro de aluminio (AlCl ) como catali-
                                         2
                                  HNO                  H O                                           3
                                     3                  2
                                                                   zador.
                                                      3
               Sulfonación        HO—SO H          —  SO H    HOH  Necesitamos introducir en el anillo de benceno un
                                       3
                                                                   grupo —CH  que debe provenir del halogenuro de
                                                                              3
               Alquilación de           AlCl 3  — CH 3             alquilo cloruro de metilo (CH —Cl). Por lo tanto, la
               Friedel-Crafts     CH Cl               HCl                                     3
                                    3
                                                                   ecuación que resume la reacción es:
               Acilación de             O               O                                          CH
               Friedel-Crafts     CH —     AlCl 3  —  C  —                                            3
                                    3   — C           CH   HCl               H                      —
                                                        3
                                        Cl                                 —              AlCl
               Figura 26. El cuadro presenta las reacciones                      CH —Cl      3          HCl
                                                                                    3
               más características de los hidrocarburos aromáticos:
            88  © Santillana
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