Halogenación de alcanos: Teoría

Perfíl de Energía

Vamos a representar en un diagrama de energía vs coordenada de reacción, las dos etapas de propagación para la halogenación del metano.

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La primera etapa de propagación es la que limita la velocidad del proceso, tiene la mayor energía de activación. El el diagrama se representan reactivos, productos, intermedios y estados de transición para la halogenación radicalaria del metano.

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Reactividad de los halógenos

Al comparar las entalp√≠as de las etapas de propagaci√≥n de los diferentes hal√≥genos, se observan importantes diferencias en los calores intercambiados. En el caso del fl√ļor ambos pasos son exot√©rmicos (incluso la abstracci√≥n del hidr√≥geno) con un balance energ√©tico global de -103 Kcal/mol. Las energ√≠as de activaci√≥n de los estados de transici√≥n en esta reacci√≥n son muy bajos, este hecho lo convierte en el hal√≥geno m√°s reactivo.

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Estabilidad de radicales en halogenaciones radicalarias

Al romper de forma homolítica el enlace C-H de un alcano se producen radicales alquilo y átomos de hidrógeno libres. La energía necesaria para que ocurra esta rotura se denomina energía de disocíación y es tanto menor cuanto más estable sea el radical formado.
Como puede verse en las siguientes reacciones, la energía necesaria para romper un enlace C-H primario es muy superior a la requerida para romper el enlace C-H terciario.

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Distribución de productos en las halogenaciones

En el propano existen dos tipos de hidrógenos no equivalentes que pueden ser sustituidos por el halógeno, obteniéndose 1-cloropropano y 2-cloropropano.

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La proporci√≥n en que se obtienen estos productos depende de dos factores: n√ļmero de hidr√≥genos que hay para sustituir por hal√≥geno y estabilidad del radical formado.

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