Reacción de Wurtz

En química orgánica , la reacción de Wurtz , que recibe su nombre de Charles Adolphe Wurtz , es una reacción de acoplamiento en la que dos haluros de alquilo se tratan con sodio metálico para formar un alcano superior.

2 R − X + 2 Na → R − R + 2 Na X

La reacción tiene poco valor debido a que los rendimientos son bajos. Existen excepciones, como algunas versiones intramoleculares, por ejemplo, 1,2-dibromohexano + 2 Na → ciclohexeno + 2 NaBr.

Una reacción relacionada, que combina haluros de alquilo con haluros de arilo, se denomina reacción de Wurtz-Fittig . A pesar de su utilidad muy limitada, la reacción de Wurtz se cita ampliamente como representativa del acoplamiento reductivo . ^{[ 1 ]}

La reacción se produce mediante un intercambio inicial metal-halógeno , que se describe con la siguiente estequiometría idealizada:

R−X + 2 M → RM + MX

Este paso puede implicar la formación de especies radicalarias intermedias R·. La conversión se asemeja a la formación de un reactivo de Grignard . Se han aislado intermedios RM en varios casos. El radical es susceptible a diversas reacciones. El intermedio organometálico (RM) reacciona posteriormente con el haluro de alquilo (RX), formando un nuevo enlace covalente carbono-carbono.

RM + RX → R−R + MX

El proceso se asemeja a una reacción S _N 2 .

La reacción es intolerante a muchos grupos funcionales que serían atacados por el sodio. Por razones similares, la reacción se lleva a cabo en disolventes polares apróticos poco reactivos como el éter , la dimetilformamida (DMF) o el tetrahidrofurano (THF). En un intento por mejorar los rendimientos de la reacción, también se han probado otros metales para llevar a cabo los acoplamientos tipo Wurtz: plata , zinc , hierro , cobre activado , indio , así como una mezcla de cloruro de manganeso y cobre .

El acoplamiento de Wurtz es útil para cerrar anillos pequeños, especialmente de tres miembros. En el caso de los dihaluros 1,3-, 1,4-, 1,5- y 1,6-, las condiciones de la reacción de Wurtz conducen a la formación de productos cíclicos, aunque los rendimientos son variables. Bajo estas condiciones, los dihaluros vecinales producen alquenos, mientras que los dihaluros geminales se convierten en alquinos. El biciclobutano se preparó de esta manera a partir de 1-bromo-3-clorociclobutano con un rendimiento del 95%. La reacción se lleva a cabo en dioxano a reflujo, a cuya temperatura el sodio se encuentra en estado líquido. ^{[ 2 ]}

Aunque la reacción de Wurtz tiene un valor limitado en la síntesis orgánica , los acoplamientos análogos son útiles para acoplar haluros de elementos del grupo principal. El hexametildisilano se obtiene eficientemente mediante el tratamiento de cloruro de trimetilsililo con sodio:

2 Me ₃ SiCl + 2 Na → Me ₃ Si−SiMe ₃ + 2 NaCl (Me = CH ₃ )

La tetrafenildifosfina se prepara de forma análoga:

2 Ph ₂ PCl + 2 Na → Ph ₂ P−PPh ₂ + 2 NaCl (Ph = C ₆ H ₅ )

La trifenilarsina también se puede preparar combinando tricloruro de arsénico , clorobenceno y sodio : ^{[ 3 ]}

AsCl ₃ + 3 PhCl + 6 Na → AsPh ₃ + 6 NaCl

Cuando se aplica a los dihaluros del grupo principal , se obtienen anillos y polímeros. De esta forma se producen polisilanos y poliestannanos ^{[ 4 ].}

n Me ₂ SiCl ₂ + 2 n Na → (Me ₂ Si) _n + 2 n NaCl

• Reacción de Wurtz-Fittig
• reacción de Ullmann
• Reacción de Sandmeyer

• Adolfo Wurtz (1855). "Sur una nueva clase de radicaux organiques" . Annales de chimie et de physique . 44 : 275-312 .
• Adolfo Wurtz (1855). "Ueber eine neue Klasse organischer Radicale" . Annalen der Chemie und Pharmacie . 96 (3): 364– 375. doi : 10.1002/jlac.18550960310 .
• Portal de Química Orgánica, organic-chemistry.org
• Química orgánica , por Morrison y Boyd
• Química orgánica , por Graham Solomons y Craig Fryhle, Wiley Publications