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Efecto de la polaridad del enlace frente a la longitud del enlace en la reactividad de los haloalcanos

Mi libro de texto dice:

El carbono adquiere una carga parcial positiva mientras que el halógeno adquiere una carga parcial negativa. El halógeno adquiere un carácter nucleófilo, que puede ser sustituido por otro nucleófilo en función de la polaridad del enlace, la reactividad de los haluros de alquilo disminuye en el siguiente orden

$\ce{R-F > R-Cl > R-Br > R-I}$ .

Mi pregunta: ¿No debería $\ce{R-I}$ ser el más reactivo ya que es el menos polar y puedo ser sustituido por nucleófilos más electronegativos? Además, su longitud de enlace es también la más larga y debería tener una energía de enlace más baja y, por tanto, una mayor reactividad. Entonces, ¿por qué mi libro dice lo contrario?

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hofmeister Puntos 127

El orden que has proporcionado describe la fuerza de enlace decreciente, no la reactividad. La fuerza de enlace de R-X disminuye desde el flúor hasta el yodo, ya que los orbitales se vuelven más difusos y la eficacia del solapamiento disminuye. Por lo tanto, debido al solapamiento ineficaz, la fuerza del enlace covalente es más débil

Creo que la reactividad de los haluros de alquilo debería ser R-I > R-Br > R-Cl > R-F. Esto se debe a la disminución de la fuerza de unión del enlace R-X que, por lo tanto, ralentiza la velocidad de las reacciones Sn1 y Sn2.

¿Por qué la fuerza del enlace R-X afecta a la reactividad del halogenoalcano?

Esto se debe a que el paso lento (es decir, el paso que determina la velocidad) del mecanismo de sustitución nucleófila del Sn1 y del Sn2 implica la ruptura del enlace R-X. Ya sea para formar un carbocatión (para el Sn1) o el compuesto tetraédrico (para el Sn2). Por lo tanto, cuanto más fuerte sea el enlace, más energía se requerirá para romperlo, haciéndolo menos reactivo.

Sin embargo, hay un efecto contrario: la polaridad del enlace R-X disminuye hacia abajo del grupo. El enlace R-I es menos polar que el enlace R-F. Por lo tanto, podría parecer que el nucleófilo sería atraído más fuertemente por el carbono deficiente en electrones. Pero, basándose en los resultados experimentales, se ha demostrado que la fuerza del enlace es, de hecho, el principal factor que determina la reactividad del halogenoalcano hacia las reacciones de Sn2.

La magnitud de la carga positiva parcial del carbono en el enlace C-X no afecta a la reactividad. El principal factor que afecta a la reactividad es la fuerza del enlace

Obsérvese que no necesitamos considerar este punto sobre la polaridad del enlace C-X cuando estudiamos el mecanismo del Sn1, porque el paso que determina la velocidad de las reacciones del Sn1 no implica el ataque de un nucleófilo.

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