Química Orgánica 2 · Hidrólisis y esterificación
Esterificación de Fischer — ciclo completo ácido acético/metanol
Condiciones: Acetic acid in excess methanol with a catalytic amount of concentrated H₂SO₄. Follow the forward esterification pathway; hydronium represents the strong-acid catalyst and carries protons between molecules. Counteranion omitted throughout, and equilibrium conversion is not asserted.
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
Encuentro con el reactivo ácido
El hidronio explícito aporta el protón de activación. Su agua conjugada se conserva como transportador de protones a lo largo de toda esta ruta. El ácido protonado en el carbonilo (pKa ≈ −6) es mucho más ácido que el hidronio (pKa ≈ −1.7), de modo que en todo momento solo se activa una pequeña fracción del ácido acético; el catalizador se regenera en cada ciclo.
Las flechas curvas
- La base usa un par solitario para enlazarse al hidrógeno dibujado.
- El enlace con el hidrógeno se rompe y sus electrones quedan sobre el átomo que perdió el H.
Carbonilo activado
El metanol se adiciona a través del oxígeno sin perder su grupo metilo; el antiguo oxígeno carbonílico queda como hidroxilo neutro.
Las flechas curvas
- El nucleófilo usa un par solitario para formar el nuevo enlace σ.
- Los electrones π del C=O se desplazan hacia el oxígeno para que el carbono conserve ocho electrones.
Primer intercambio de protones mediado por el disolvente
El agua le quita un protón al oxígeno entrante. Esta transferencia por separado evita un salto de protón intramolecular directo que no tendría sustento.
Las flechas curvas
- La base usa un par solitario para enlazarse al hidrógeno dibujado.
- El enlace con el hidrógeno se rompe y sus electrones quedan sobre el átomo que perdió el H.
Prepara el grupo saliente
La entrega de protón mediada por el disolvente convierte el grupo saliente seleccionado en una especie neutra al romperse el enlace.
Las flechas curvas
- La base usa un par solitario para enlazarse al hidrógeno dibujado.
- El enlace con el hidrógeno se rompe y sus electrones quedan sobre el átomo que perdió el H.
Intermediario tetraédrico en medio ácido
El hidroxilo que antes era carbonílico restaura el enlace pi y conserva su protón, de modo que el producto de acilo queda inicialmente O-protonado. El grupo saliente queda neutro tras aceptar el par del enlace C–grupo saliente.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno vuelve a formar el enlace π del C=O.
- El grupo saliente se lleva los electrones del enlace que se rompe.
Resuelve el producto activado
El agua le quita el protón al oxígeno del carbonilo y se regenera el hidronio. Cada oxígeno conserva su identidad a través de la adición y la eliminación.
Las flechas curvas
- La base usa un par solitario para enlazarse al hidrógeno dibujado.
- El enlace con el hidrógeno se rompe y sus electrones quedan sobre el átomo que perdió el H.
Productos
El oxígeno del alcohol entrante se convierte en el oxígeno alcoxi del éster; el hidroxilo del ácido original sale como agua. El hidronio se regenera y todos los protones explícitos quedan contabilizados. La rama de equilibrio directo especificada no implica una conversión cuantitativa.
Qué vas a practicar
Completa la esterificación de Fischer a partir de materiales de partida no activados, siguiendo cuál oxígeno sale como agua.
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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