Deshidrohalogenación

En química, la deshidrohalogenación es una reacción de eliminación que elimina un haluro de hidrógeno de un sustrato. La reacción suele estar asociada a la síntesis de alquenos, pero tiene aplicaciones más amplias.

Tradicionalmente, los haluros de alquilo son sustratos para deshidrohalogenaciones. El haluro de alquilo debe ser capaz de formar un alqueno, por lo que los haluros que no tienen un enlace C–H en un carbono adyacente no son sustratos adecuados. Los haluros de arilo tampoco son adecuados. Tras el tratamiento con una base fuerte, el clorobenceno se deshidrohalogena para dar fenol a través de un intermedio bencínico.

Cuando se tratan con una base fuerte, muchos cloruros de alquilo se convierten en el alqueno correspondiente. También se denomina reacción de β-eliminación y es un tipo de reacción de eliminación. A continuación se muestran algunos prototipos:

${\displaystyle {\begin{aligned}{\ce {\compasión {Ethyl Chloride}{\beta}CH3-^{\alpha}CH2Cl}+ ¿Qué? {\fnMicrosoft Sans}}+ {KCl}+ H2O}\{\ce {\compset {1-Chloropropane}{CH3-CH2-CH2Cl}+ ¿Qué? {\fnMicrosoft Sans Serif}+ {KCl}+ H2O}\{\ce {\compset {2-Chloropropane}{CH3-CHCl-CH3}+ ¿Qué? {\fnMicrosoft Sans Serif}+ {KCl}+ H2O}\end{aligned}}$

Aquí, el cloruro de etilo reacciona con el hidróxido de potasio, normalmente en un disolvente como el etanol, y produce etileno. Asimismo, el 1-cloropropano y el 2-cloropropano producen propeno.

La regla de Zaitsev ayuda a predecir la regioselectividad para este tipo de reacción.

En general, la reacción de un haloalcano con hidróxido de potasio puede competir con una reacción de sustitución nucleofílica S_N2 por OH⁻, un nucleófilo fuerte y sin impedimentos. Sin embargo, los alcoholes son generalmente productos menores. Las deshidrohalogenaciones a menudo emplean bases fuertes como el terc-butóxido de potasio (K⁺ [CH₃]₃CO⁻).

Tras el tratamiento con una base fuerte, los dihaluros vecinales se convierten en alquinos.

A escala industrial, las deshidrohalogenaciones promovidas por bases, como las descritas anteriormente, no son las más recomendadas. La eliminación de la sal de haluro alcalino es problemática. En su lugar, se prefieren las deshidrohalogenaciones inducidas térmicamente. Un ejemplo lo proporciona la producción de cloruro de vinilo mediante el calentamiento del 1,2-dicloroetano:

CH₂Cl-CH₂Cl → CH₂=CHCl + HCl

El HCl resultante se puede reutilizar en la reacción de oxicloración.

Las deshidrofluoraciones inducidas térmicamente se emplean en la producción de fluoroolefinas e hidrofluoroolefinas. Un ejemplo es la preparación de 1,2,3,3,3-pentafluoropropeno a partir de 1,1,2,3,3,3-hexafluoropropano:

CF₂HCH(F)CF₃ → CHF=C(F)CF₃ + HF

Las clorohidrinas, compuestos con la conectividad R(HO)CH-CH(Cl)R', sufren deshidrocloración para dar epóxidos. Esta reacción se emplea industrialmente para producir millones de toneladas de óxido de propileno anualmente a partir de clorhidrina de propileno:

CH₃CH(OH)CH₂Cl + KOH → CH₃CH(O)CH₂ + H₂O + KCl

La reacción de carbilamina para la síntesis de isocianuros a partir de la acción del cloroformo sobre una amina primaria implica tres deshidrohalogenaciones. La primera deshidrohalogenación es la formación de diclorocarbeno:

KOH + CHCl₃ → KCl + H₂O + CCl₂

Dos pasos sucesivos de deshidrocloración mediada por bases dan como resultado la formación del isocianuro.

La deshidrohalogenación no se limita a la química orgánica. Algunos compuestos de coordinación organometálicos pueden eliminar haluros de hidrógeno, ya sea de manera espontánea, térmica o por reacción mecanoquímica con una base sólida como el hidróxido de potasio.

Por ejemplo, las sales que contienen cationes ácidos unidos por enlaces de hidrógeno a aniones halometalato a menudo experimentarán reacciones de deshidrohalogenación de forma reversible:

[B–H!⁺··[X-ML_n]⁻ ⇌B–ML_n] + HX

donde B es un ligando básico como una piridina, X es un halógeno (normalmente cloro o bromo), M es un metal como cobalto, cobre, zinc, paladio o platino, y L_n son ligandos espectadores.

• Dehidrohalogenation of Alkyl Halides Archivado 2021-04-11 en la máquina Wayback