La reacción de los compuestos de carbonilo con NaHSO3 procede en una solución acuosa que implica un ataque inicial sobre el carbono de carbonilo por el ion bisulfito nucleófilo.
Aunque los oxígenos están cargados negativamente y son bases más fuertes que el azufre, el azufre es un mejor nucleófilo cuando se comporta como nucleófilo.
El átomo de azufre del bisulfito tiene un par de electrones no compartidos localizados y “menos solvatados”.
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[Recuerde que en el ion sulfito, la carga negativa de oxígeno está deslocalizada por resonancia y también más hidratada debido a la pequeña carga del átomo de oxígeno.]
Se ha propuesto el siguiente mecanismo para la reacción de adición de bisulfito de sodio a un aldehído o cetona .
Los productos de adición de bisulfito se forman a partir de aldehídos, pero la reacción con cetona se limita a metilcetonas y cetonas cíclicas tras el tratamiento con bisulfito de sodio.
* Todos los aldehídos forman los hidroxisulfonatos, pero no todas las cetonas reaccionan. La reacción es sensible a los efectos estéricos.
NOTA-El ion sulfito (SO32-) demuestra las diferencias entre bases y nucleófilos . El ion sulfito tiene un azufre central con tres átomos de oxígeno unidos a él. Cada átomo de oxígeno tiene una sola carga negativa formal, y el azufre tiene una carga positiva formal.
El azufre es más nucleófilo que los oxígenos, por lo que el ion sulfito reacciona con MeI para producir metilsulfonato, MeSO3Na.
En presencia de un ácido, el ion sulfito actúa como base. Los oxígenos del ion sulfito son más básicos que el azufre, por lo que uno de los oxígenos reaccionará con un protón en el ácido para formar el ion sulfito de hidrógeno.
Química orgánica, parte 2 de 3