TRASPOSIZIONI IN CHIMICA ORGANICA

In chimica organica sono molto diffusi gli spostamenti di atomi o gruppi atomici all’interno di una stessa molecola che danno luogo ad un riarrangiamento strutturale tale da portare ad un isomero strutturale maggiormente stabile. Nella maggioranza dei casi si tratta di scivolamenti (shift) di un atomo di idrogeno, un gruppo alchilico o arilico tra due posizioni adiacenti (più che altro tra due atomi di carbonio) definite come trasposizioni 1,2.

Tra i meccanismi di trasposizione più diffusi abbiamo quelli nucleofili, cioè spostamenti di atomi o gruppi atomici che portano con sé l’intera coppia elettronica di legame. Si tratta di trasposizioni 1,2 che possono avvenire se vi è un centro che presenti una lacuna elettronica che possa ospitare la specie migrante , in particolar modo un carbocatione. La forza motrice della trasposizione è in tal caso la formazione di un intermedio carbocationico più stabile rispetto a quello di partenza.

shift 1,2 atomo di idrogeno
Trasposizione 1,2 di un idrogeno
trasposizione gruppo metilico
Stabilizzazione di un carbocatione per trasposizione

Un ulteriore caso molto diffuso è quello delle trasposizioni radicaliche. Anche in questo caso la forza spingente della trasformazione è l’ottenimento di un intermedio radicalico più stabile rispetto a quello di partenza. La differenza consiste nella migrazione di una specie che porta con sé solo un elettrone e nel centro in grado di accoglierlo, anch’esso con un elettrone spaiato. Sono diffusi anche gli spostamenti 1,4.

Decisamente rare sono le trasposizioni di gruppi o atomi privi di elettroni (trasposizioni elettrofiliche).

Ricordiamoci che non solo atomi , ma anche i legami chimici possono essere oggetto di spostamenti.

Una caratteristica essenziale di numerose reazioni di sintesi nei cui meccanismi compaiano riarrangiamenti strutturali è che questi sono responsabili della formazione di una miscela finale di prodotti isomeri, a volte di difficile separazione, dove la specie più abbondante è quella derivante dall’intermedio più stabile.

Chimitutor -18 Luglio 2018