ADICIÓN DE AGUA

(catálisis medio ácido)

 

 

ADICIÓN DE AGUA A ALQUENOS


Mecanismo

En el primer paso (lento) el alqueno ataca al electrófilo H+. Como consecuencia, el H queda unido al carbono menos ramificado formando el carbocatión más estable.

En un segundo paso, la molécula de agua, actuando como nucleófilo, se une carbono electrófilo del carbocatión formando un alcohol protonado, especie muy ácida que será atacada a continuación.

El tecer paso es un proceso ácido-base en el que la molécula de agua, actuando como base, ataca al alcohol protonado y le arranca un protón, produciendo el alcohol como producto final y regenerando el catalizador.

La regioquímica es MARKOVNIKOV.


Como en todos los mecanismos basados en carbocationes, existe la posibilidad de que se produzcan transposiciones.

En este ejemplo, el carbocatión inicial secundario sufre un desplazamiento 1,2 de hidruro transformándose en un carbocatión terciario, más estable. Este último es el que sufre el ataque nucleofílico del agua y, por tanto, controla la posición final del grupo OH.

Evidentemente, este método de síntesis de alcoholes a partir de alquenos no es aconsejable para obtener alcoholes primarios o secundarios si existe la posibilidad de transposiciones.

 

 

EJERCICIO

Determinar el o los productos principales en los siguientes procesos de adición de agua en medio ácido.

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ADICIÓN DE AGUA A ALQUINOS

La adición de agua al alquinos tiene lugar de manera similar a la que se ha descrito en el caso de los alquenos. Sin embargo, el producto obtenido es una cetona a causa de la tautomería cetoenólica. El proceso está catalizado por iones Hg(II) en medio ácido fuerte.

El mecanismo del proceso es el siguiente:

En una primera etapa el alquino ataca al electrófilo presente en el medio (H+) quedando unido el H al C del tripe enlace menos sustituido, es decir, se cumple la regioquímica MARKOVNIKOV. Seguidamente el carbocatión vinílico formado es atacado por la molécula de agua actuando como nucleófilo. Por último, el agua, actuando como base abstrae un protón formando el enol y regeneando el catalizador.

En una segunda etapa, el enol formado sufre tautomería transformándose en una cetona. En este proceso se produce el desplazamiento de un H desde el grupo OH al grupo CH2 con intervención de una molécula de agua y un ion hidronio. Este equilibrio entre el enol y la cetona está desplazado hacia esta última.

Ojo: tautómeros son isómeros que se diferencian entre sí en la posición de un átomo de hidrógeno