Gruppo uscente

In chimica, un gruppo uscente (o nucleofugo) è un atomo o un gruppo (carico o neutro) che si distacca da una sostanza chimica lasciando un residuo o parte principale.[1]

La diversa natura di un gruppo uscente è uno dei fattori in grado di influenzare reazioni quali le sostituzioni nucleofile. In generale, sono maggiormente reattivi e più predisposti a dare tale tipo di reazioni composti che contengono gruppi uscenti stabilizzati. Maggiore è la stabilizzazione della carica del gruppo uscente, minore è l'energia di transizione dello stato attivato e più rapida risulta la reazione.[2] Tipicamente i buoni gruppi uscenti sono rappresentati da basi coniugate deboli: ad esempio, Cl-, Br-, I- e OTs-, mentre di contro OH-, NH2- e RO- sono cattivi gruppi uscenti. Da notare come questi ultimi siano anche dei buoni nucleofili.

Reazione SN2 operata dal gruppo OH-, con Br- che rappresenta il gruppo uscente

Composti quali gli alcoli sono in grado di dare reazioni SN1 con acidi quali HCl e HBr in quanto protonandosi eliminano una molecola di acqua (H2O) che rappresenta un buon gruppo uscente, al contrario del già menzionato OH-.

Gruppi uscenti in ordine approssimativo decrescente nell'abilità di uscita[3]
*R-N2+ Azoto molecolare (N2)
R-OR'2+ Eteri
R-OSO2C4F9 Nonaflati
R-OSO2CF3 triflati
R-OSO2F fluorosolfati
R-OTs, R-OMs, etc. tosilati, mesilati e simili
R-I ioduri
R-Br bromuri
R-OH2+ Acqua (dall'acido coniugato di un alcol)
R-Cl cloruri (anche da cloruri acilici)
R-OHR'+ Alcoli (da acidi coniugati di un etere)
R-ONO2, R-OPO(OH)2 nitrati, fosfati e altri esteri inorganici
R-SR'2+ Tioeteri
R-NR'3+ Ammine terziarie
R-F Fluoruri
R-OCOR ioni carbossilato (anche da anidridi)
R-NH3+ Ammoniaca
R-OAr fenolati
R-OH Ione idrossido
R-OR Ione alcossido

A causa della loro instabilità, le basi H- (idruro), R3C- (alchil anione, R=alchile o H), o R2N- (ammidi, R=alchile o H) non sono comunemente considerate come gruppi uscenti.

Note

  1. ^ (EN) leaving group, definizione IUPAC Gold Book
  2. ^ John McMurry, Organic Chemistry, 7ª ed., Brooks/Cole Pub Co, 2008, p.369, ISBN 0-495-11628-9.
  3. ^ Smith, March. Advanced Organic Chemistry 6th ed. (501-502)
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