Química Orgánica 2 · Hidrólisis y esterificación
Hidrólisis ácida de la DMF a ácido fórmico
Condiciones: HCl, H2O, Δ
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 7 pasos escritos
Protona el oxígeno de la DMF
La DMF es una amida terciaria, así que su nitrógeno no tiene N–H, pero aun así dona fuertemente densidad electrónica al C=O. El hidronio del HCl acuoso protona el oxígeno carbonílico, el sitio más básico, y vuelve electrofílico el carbono del formilo.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno carbonílico toma un protón del hidronio.
- El par O–H del hidronio se queda en el oxígeno como agua.
El agua se adiciona al carbono del formilo
Una molécula de agua se adiciona al carbono del formilo protonado. El carbono C–H del formilo no está impedido, así que las formamidas se hidrolizan más rápido que las acetamidas.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua forma el nuevo enlace C–O.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno protonado.
Desprotona el agua adicionada
El agua del disolvente quita el protón extra del oxígeno de oxonio y da el intermediario tetraédrico neutro.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón del oxígeno con carga positiva.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno.
Protona el nitrógeno del dimetilamino
El hidronio protona el nitrógeno, ahora sp³, el átomo más básico del intermediario tetraédrico, para que pueda salir como dimetilamina neutra.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno toma el protón del hidronio.
- El par del O–H se queda en el oxígeno como agua.
Sale la dimetilamina
Un par solitario del OH regenera el C=O y expulsa dimetilamina neutra, lo que da ácido fórmico protonado.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno forma el enlace π del C=O.
- Se rompe el enlace C–N y el nitrógeno sale con el par.
La dimetilamina queda atrapada como dimetilamonio
La dimetilamina (pKaH 10.7) toma el protón del ácido fórmico protonado. En la solución ácida, la amina permanece como su ion amonio, que no puede volver a atacar al ácido, así que la hidrólisis es irreversible.
Las flechas curvas
- El par solitario de la amina toma el protón.
- El par del O–H se queda en el oxígeno y da ácido fórmico neutro.
Ácido fórmico y dimetilamonio
Se forman ácido fórmico y cloruro de dimetilamonio (se omite el cloruro). Esta hidrólisis lenta es la razón por la que los frascos viejos de DMF huelen a dimetilamina.
Qué vas a practicar
Dibuja la hidrólisis ácida de la N,N-dimetilformamida: protonación del carbonilo, adición de agua, protonación del N, pérdida de dimetilamina y su captura como dimetilamonio junto al ácido fórmico.
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.
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