Alogenuri alchilici da alcoli: meccanismo di reazione

Gli alogenuri alchilici possono essere ottenuti dagli alcoli per reazione con acidi alogenidrici secondo la reazione generale:
R-OH + HX → R-X + H₂O
La reazione può avvenire mediante meccanismo SN₁ o SN₂ a seconda del tipo di alcol.

Poiché il gruppo –OH è un cattivo gruppo uscente la reazione deve avvenire in ambiente acido. Si ha la conseguente protonazione del gruppo –OH che diventa –OH₂⁺ che è un buon gruppo uscente.
Pertanto l’ordine di reattività degli acidi è HI > HBr > HCl > HF in quanto HI è l’acido più forte mentre HF è quello più debole.

Gli alogenuri alchilici sono composti utilizzati nella sintesi organica come solventi e per ottenere i reattivi di Grignard

Meccanismo per alcol terziari

Gli alcoli terziari reagiscono con meccanismo SN₁ in quanto si forma, quale intermedio di reazione, un carbocatione terziario.

Nel primo stadio della reazione, stadio veloce,  avviene la protonazione dell’ossigeno.

Durante secondo stadio che è quello che determina la velocità della reazione, ovvero lo stadio lento, si rompe il legame C-O con fuoriuscita di acqua e formazione del carbocatione.

Nel terzo stadio avviene l’attacco nucleofilo dell’alogenuro al carbocatione con formazione dell’alogenuro alchilico.

La formazione del carbocatione implica eventuali riarrangiamenti dovuti allo shift 1,2 dello ione idruro per dare il carbocatione più stabile.

Meccanismo per alcol primari

Gli alcoli primari invece, dopo la protonazione, reagiscono con meccanismo SN₂ secondo il meccanismo indicato in figura

I due meccanismi possono portare a prodotti di reazione diversi. Con un meccanismo SN₂ può aver luogo un’inversione di configurazione quando il carbonio legato al gruppo uscente è asimmetrico infatti poiché il gruppo entrante entra in posizione opposta a quella del gruppo uscente il prodotto di reazione presenterà una configurazione dell’atomo di carbonio inversa rispetto a quella di partenza.

Nel caso di reazioni con meccanismo di tipo SN₂ lo stato di transizione è costituito dal carbocatione che ha una struttura planare. Il sostituente può entrare in una delle posizioni possibili sopra o sotto il piano: se non esistono impedimenti sterici la probabilità delle due posizioni è la stessa e si ha come prodotto finale un racemo

La reazione di alcoli secondari con HX porta ad una miscela di prodotti provenienti da un meccanismo SN₁ e SN₂ e quindi ai fini pratici non è generalmente un processo utile.