Química Orgánica 2 · Hidrólisis y esterificación
Hidrólisis básica del butanonitrilo a butanoato
Condiciones: NaOH, H2O, Δ (prolonged)
Dibuja este problema tú mismo
Arrastra desde los electrones que se mueven hasta donde van, o toca uno y luego el otro. Cada flecha se revisa; Pista te ayuda cuando te atascas. No necesitas cuenta.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 8 pasos escritos
El hidróxido se adiciona al carbono del nitrilo
Sin ácido presente, el propio hidróxido debe atacar al carbono del nitrilo, poco electrofílico; por eso se necesita un calentamiento prolongado. Un par π del C≡N se desplaza hacia el nitrógeno y da un anión imidato.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidróxido se enlaza al carbono del nitrilo.
- Uno de los enlaces π del triple enlace C≡N se desplaza hacia el nitrógeno como par solitario.
El agua protona el nitrógeno
El nitrógeno con carga negativa es lo bastante básico para tomar un protón del agua, lo que da el ácido imídico neutro y regenera el hidróxido.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno quita un protón del agua.
- El par O–H del agua se queda en el oxígeno como hidróxido.
El hidróxido quita el protón del O–H
El ácido imídico es el tautómero menos estable. El hidróxido le quita el protón del O–H y da un anión deslocalizado que reparte su carga entre el oxígeno y el nitrógeno.
Las flechas curvas
- El hidróxido toma el protón ácido del O–H.
- Los electrones del O–H se quedan en el oxígeno como un óxido.
Protona el nitrógeno para dar butanamida
El par solitario del óxido forma el C=O mientras el par π del C=N capta en el nitrógeno un protón del agua. Así se completa la tautomerización a butanamida, la forma amida, más estable.
Las flechas curvas
- El par solitario del óxido se desplaza para formar el enlace π del C=O.
- El par π del C=N forma un nuevo enlace N–H con un protón del agua.
- El par O–H del agua se queda en el oxígeno y libera hidróxido.
El hidróxido se adiciona a la butanamida
Con calentamiento prolongado, la amida no sobrevive. El hidróxido se adiciona al carbono carbonílico de la amida y da un alcóxido tetraédrico.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidróxido forma el nuevo enlace C–O.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno.
El óxido expulsa el ion amiduro
El par solitario del O⁻ regenera el C=O y expulsa el NH2⁻. Este mal grupo saliente solo se va por el empuje del óxido y se captura de inmediato.
Las flechas curvas
- El par solitario del óxido regenera el enlace π del carbonilo.
- El enlace C–N se rompe hacia el nitrógeno.
El ion amiduro toma el protón ácido
El ion amiduro toma el protón del O–H del ácido butanoico y da amoníaco y butanoato. Esta transferencia de protón, muy favorable, hace irreversible la hidrólisis global.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno toma el protón del ácido carboxílico.
- El par del O–H se queda en el oxígeno y forma el carboxilato.
Butanoato y amoníaco
Se forman butanoato de sodio (se omite el Na⁺) y amoníaco gaseoso; el amoníaco que escapa de la solución caliente es la prueba clásica de esta hidrólisis. Acidificar después da ácido butanoico.
Qué vas a practicar
Dibuja la hidrólisis básica completa del butanonitrilo: adición de hidróxido al nitrilo, transferencias de protón que dan butanamida y luego saponificación de la butanamida a butanoato y amoníaco.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
Cada uno de los 5349 problemas de Orgánica 1 y 2 funciona así: comentarios en cada flecha, pistas cuando te atascas y un modo examen sin pistas. Gratis con una cuenta, sin tarjeta.
¿Atascado con tu propia tarea?
Tómale una foto: el primer escaneo es gratis, sin registrarte
¿Escaneas cada semana? Scan Standard: por unos problemas