INTRODUCCION El método utilizado en esta práctica fue desarrollado por el químico inglés Alexander Williamson en el año 1850. Esta aportación fue muy importante en la química orgánica, ya que gracias a este método se pudo probar la estructura de los éteres, además de que es la técnica más utilizada para la formación de estos mismos. El método consiste en la reacción entre un haloalcano primario y un alcóxido; esta reacción se lleva a cabo a través del mecanismo SN2. Esta reacción solo se puede llevar a cabo con haloalcanos primarios ya que los alcóxidos son bases fuertes y producen cantidades importantes de eliminación con sustratos secundarios y terciarios, aunque existen excepciones como el alcóxido impedido tert-butóxido, el cuál produce una importante eliminación incluso con alcoholes primarios. El mecanismo de la síntesis consiste en dos etapas: 1.Obtención del alcóxido, Obtención de alcóxido, SN2 intramolecular, Mecanismo SN2 en síntesis de Williamson. ANTECEDENTES a) Reacciones de sustitución nucleofílica biomolecular Las reacciones de sustitución nucleófila biomolecular (SN2) consisten Enel ataque de un grupo con pares solitarios de electrones (nucleófilo) a un carbono polarizado positivamente con pérdida del grupo saliente. Al compuesto que es atacado por el nucleófilo, se le llama sustrato. La velocidad de la reacción depende de la estructura del sustrato, naturaleza del nucleófilo, grupo saliente y disolvente. La SN2 (sustitución nucleófila biomolecular) es una reacción concertada, es decir, transcurre en una única etapa. El mecanismo consiste en el ataque del nucleófilo al carbono que contiene el grupo saliente. Este carbono presenta una polaridad positiva importante, debida a la electronegatividad del halógeno. Al mismo tiempo que ataca el nucleófilo se produce la ruptura del enlace carbono-halógeno, obteniéndose el producto final. El estado de transición de la SN2 tiene la siguiente forma: La velocidad de una reacción elemental es proporcional al producto de las concentraciones de los reactivos elevadas a sus respectivos coeficientes estequiométricos. A la constante de proporcionalidad se le denomina constante cinética. Así, la velocidad de la SN2 depende de la concentración del sustrato (CH3I) y del nucleófilo (OH-). Es por ello una reacción biomolecular. v=k[CH3I][OH-] La reacción SN2 (conocida también como sustitución nucleofílica biomolecular o como ataque desde adelante) es un tipo de sustitución nucleofílica, donde un par de electrones libres de un nucleófilo ataca un centro electrofílico y se enlaza a él, expulsando otro grupo denominado grupo saliente. b) Métodos de obtención de éteres Los éteres se obtienen por sustitución nucleofílica por ataque de un alcóxido a un haluro de alquilo: La preparación de éteres a partir de alcóxidos y haluros de alquilo se denomina síntesis de Williamson. Los éteres son compuestos de fórmula R-O-R´ en la que R y R´ pueden ser grupos alquilo o arilo (fenilo). Los éteres podrían considerarse derivados del agua, por simple sustitución de los átomos de hidrógeno por grupos alquilo. En la siguiente figura se indican, a modo de comparación, las estructuras del agua, el metanol y el dimetil éter. Los éteres se caracterizan por su falta de reactividad química lo que les hace ser muy empleados como disolventes en un gran número de reacciones orgánicas. El éter de mayor importancia comercial es el dietil éter, llamado también éter etílico o simplemente éter. El éter etílico se empleó como anestésico quirúrgico pero es muy inflamable y con frecuencia los pacientes vomitaban al despertar de la anestesia. Actualmente se emplean varios compuestos que son menos inflamables y se toleran con más facilidad, como el óxido nitroso (N2O) y el halotano (BrClCHCF3). Los éteres carecen del grupo hidroxilo polar de los alcoholes pero siguen siendo compuestos polares. El momento dipolar de un éter es la suma de cuatro momentos dipolares individuales. Cada uno de los enlaces C-O está polarizado y los átomos de carbono llevan una carga positiva parcial. Además, los dos pares de electrones no compartidos contribuyen al momento bipolar general. La suma vectorial de esos cuatro momentos individuales es el momento dipolar general de la molécula c) Condiciones de reacción en la síntesis de Williamson Una reacción de Williamson típica es llevada a cabo de 50 a 100 °C y es completada en un tiempo de una a ocho horas. Normalmente la desaparición completa de los materiales iniciales es difícil de conseguir, y son comunes las reacciones secundarias. d) Acidez de fenoles y ácidos carboxílicos La diferente acidez de alcoholes, fenoles y ácidos carboxílicos, y sus diferencias en su reactividad con NaCO3H y NaOH, permite efectuar su separación en el laboratorio con mucha facilidad. La propiedad más característica de los fenoles es su acidez. Los fenoles son más ácidos que los alcoholes, pero menos que los ácidos carboxílicos. Recuerde que los ácidos carboxílicos tienen valores de pKa de 5, aproximadamente, mientras que los valores de pKa de los alcoholes están en el intervalo de 16 a 20. e) Usos del ácido fenoxiacético El trabajo reveló que la concentración mínima inhibitoria o fungistática (CMI) y la concentración mínima fungicida (CMF) fue la misma (2,5 mg/ml) para 13 especies de Candida albicans provenientes de muestras clínicas, específicamente de pacientes que padecían de onicomicosis. Mientras que una cepa de Candida albicans ATCC 10231 presentó una CMI de 2,5 mg/ml y una CMF de 5,0 mg/ml. Por su parte, Trichophyton rubrum presentó una CMI de 0.313 mg/ml y una CMF de 1.25 mg/ml en 8 cepas analizadas provenientes de uñas infectadas Además, el ácido fenoxiacético tiene gran utilidad como exfoliativo de la queratina, por tanto es capaz de minimizar callosidades o granos sobre piel afectada con estas características. Por otra parte, el ácido fenoxiacético es materia prima para la síntesis de plaguicidas, específicamente de herbicidas, tales como Astix y Duplosan.