Entre el tioéster y el éster, ¿cuál tiene un carbono carbonilo más electrófilo?

Question

En pocas reacciones he visto que los nucleófilos atacan preferentemente el carbono carbonilo del tioéster en lugar de el carbono carbonilo del éster

Según yo, el inicio de la reacción se decide por la electrofilia del compuesto carbonilo, en los ésteres el O al ser más electronegativo hace que el c=o sea más electrofílico, por lo tanto el ataque debería haber sido en el éster, pero muchas reacciones sugieren que el ataque ocurre primero en el tioéster.

¿Qué hace que el carbono carbonilo del tioéster sea más electrófilo?

Answer 1

Reactividad de los tioésteres con respecto al ataque nucleófilo

¿Por qué el enlace tioéster es más débil que un enlace éster normal?

Consideremos un mecanismo de reacción como éste:

Un análisis en estado estacionario mostrará que la tasa de formación del producto es

$$r = \frac{k_1k_2[\text{ester}][\text{Nu}]}{k_{-1} + k_2}$$

• $k_1$ para el tioéster es mayor, porque el par solitario 3p del azufre se solapa mal con el orbital C=O * (que se forma a partir de orbitales 2p). Recordemos que los ésteres son menos electrófilos que las cetonas porque hay un oxígeno de éster que tiene un par solitario capaz de solaparse con el C=O *. En este caso, al disminuir este solapamiento, resulta que los tioésteres son típicamente tan reactivos al ataque nucleófilo como las cetonas.

• $k_2$ para el tioéster también es mayor porque los tiolatos son mejores grupos de salida que los alcóxidos.

En función de los índices relativos de $k_2$ y $k_{-1}$ Sin embargo, el segundo punto puede ser relevante o no. Por ejemplo, si $k_2 \gg k_{-1}$ entonces la ecuación de la tasa se simplifica a $r \approx k_1[\text{ester}][\text{Nu}]$ en cuyo caso la comparación de $k_2$ ya no es útil.