Reacción global
(R)-butan-2-ol + PhCOOH → (PPh₃, DEAD, THF) benzoato de (S)-sec-butilo
El PPh₃ y el DEAD activan un alcohol para una SN2 por un carboxilato, con inversión.
Reacción con nombre propio · mecanismo
Reacción de Mitsunobu
La reacción de Mitsunobu convierte un alcohol en un éster (o éter, imida, azida) con inversión limpia en el carbono del alcohol. La trifenilfosfina se adiciona al DEAD, la betaína desprotona el nucleófilo ácido, el alcohol ataca al fósforo para formar un ion alcoxifosfonio y el carboxilato desplaza el óxido de trifenilfosfina por SN2.
Mecanismo paso a paso
- Betaína. El PPh₃ se adiciona al N=N del DEAD
- Desprotonación. La betaína capta el protón del ácido
- Activación del alcohol. El O ataca al P; sale la hidrazida
- Transferencia de protón. El ion alcoxifosfonio
- SN2 con inversión. El benzoato ataca por detrás; sale el Ph₃P=O
Cada paso se comprueba electrón a electrón: las flechas curvas dan exactamente las estructuras dibujadas.
Puntos clave
- Inversión limpia en el carbono del alcohol: alcohol (R) → éster (S).
- El nucleófilo necesita un pKa < ~13 (ácidos carboxílicos, fenoles, imidas, HN₃).
- Los subproductos Ph₃P=O y el dicarboxilato de hidrazina pueden ser difíciles de eliminar.
- La hidrólisis del éster da el alcohol invertido.
Para JEE y NEET
- Inversión de la configuración en el carbono del alcohol.
- La formación de Ph₃P=O impulsa la reacción.
- Al hidrolizar el éster se obtiene el alcohol invertido.
- Los alcoholes terciarios no reaccionan (SN2).
Preguntas frecuentes
¿Por qué la reacción de Mitsunobu invierte el estereocentro?
El último paso es un ataque SN2 por la cara posterior del nucleófilo sobre el carbono unido al grupo saliente O–P⁺Ph₃.
¿Por qué el nucleófilo debe ser ácido?
Debe protonar la betaína; con componentes poco ácidos, el anión hidrazida compite como nucleófilo.
¿Cuáles son los subproductos?
Óxido de trifenilfosfina e hidrazina-1,2-dicarboxilato de dietilo.
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