Disidratazione degli alcoli
Preparazione degli alcheni tramite disidratazione acido-catalizzata degli alcoli
Quando un alcol viene trattato con acido solforico (H2SO4), si ottiene un alcol protonato che si può disidratare facilmente ad alchene attraverso un meccanismo E1:
Gli alcoli terziari si disidratano, via E1, molto facilmente.
Gli alcoli secondari e particolarmente i primari formano il carbocatione intermedio con difficoltà e per questo motivo la reazione richiede temperature molto più alte.
Meccanismo di reazione
La catalisi acida serve a protonare il gruppo idrossilico (―OH) dell'alcol, rendendolo un miglior gruppo uscente:
L'alcol protonato elimina una molecola di acqua con formazione di un carbocatione:
Nello stadio successivo una molecola di acqua presente in soluzione si comporta da base debole e rimuove un protone in posizione ß con formazione dell'alchene:
Per la catalisi acida è necessario utilizzare acidi come ad esempio H2SO4 o H3PO4 i cui anioni non sono nucleofili; in tal modo si favorisce la reazione di eliminazione E1 piuttosto che la reazione di sostituzione nucleofila SN1.
Regioselettività della reazione
La reazione di disidratazione acido-catalizzata di alcoli è regioselettiva. Per esempio, nella reazione di deidratazione del 2-metil-2-butanolo si viene a formare prevalentemente l'isomero 2-metil-2-butene:
La regioselettività della reazione può essere prevista tramite la regola di Zaitsev.
Stereoselettività della reazione
La disidratazione acido-catalizzata di un alcol, oltre ad essere regioselettiva è anche stereoselettiva.
Per esempio, nella reazione di deidratazione del 3-pentanolo si possono ottenere i due isomeri cis/trans del 2-pentene; in questi casi si forma in quantità maggiore lo stereoisomero trans (E) rispetto allo stereoisomero cis (Z) in quanto più stabile:
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