Química Orgánica 2 · Hidrólisis y esterificación
N-Acetilimidazol a partir de acetato de 4-nitrofenilo e imidazol
Condiciones: H2O, pH 7 buffer
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 4 pasos escritos
El N3 del imidazol ataca el carbonilo
A pH 7 casi no hay hidróxido, pero sí hay imidazol neutro, y el par solitario de su N3 tipo piridina está en el plano del anillo, libre para actuar como nucleófilo. Se adiciona al carbonilo activado del éster arílico mucho más rápido que el agua.
Las flechas curvas
- El par solitario del N3 del imidazol, en el plano, se enlaza al carbono carbonílico.
- El par π del C=O pasa al oxígeno y se forma un intermediario tetraédrico zwitteriónico.
Se expulsa el 4-nitrofenóxido
El óxido vuelve a formar el C=O y expulsa el 4-nitrofenóxido. Su pKaH (7.1) es similar al del imidazolio (alrededor de 7.0), así que ambos salen casi igual de bien; pero expulsar el imidazol solo revierte el ataque, mientras que expulsar el 4-nitrofenóxido es la salida productiva y da N-acetilimidazolio, que después se desprotona.
Las flechas curvas
- El par solitario del óxido reconstruye el enlace π del carbonilo.
- Se rompe el enlace C–O con el oxígeno arílico y se libera el fenóxido estabilizado.
Desprotona el ion acilimidazolio
El ion N-acetilimidazolio es un ácido fuerte en su N–H. El 4-nitrofenóxido recién liberado, la base más fuerte en las cercanías, retira ese protón, y los electrones π del anillo se desplazan de modo que desaparece la carga positiva.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del fenóxido toma el protón del N–H.
- El par del enlace N–H se convierte en un nuevo enlace π C=N en el anillo.
- El par π del C=N⁺ pasa al nitrógeno acilado y lo neutraliza.
N-Acetilimidazol y 4-nitrofenol
Se forman N-acetilimidazol y 4-nitrofenol. El N-acetilimidazol es una amida activada que el agua hidroliza rápidamente a ácido acético, liberando de nuevo el imidazol; así, el imidazol acelera la hidrólisis como un verdadero catalizador nucleófilo.
Qué vas a practicar
Dibuja el imidazol actuando como catalizador nucleófilo sobre el acetato de 4-nitrofenilo: adición del N3 al carbonilo, pérdida de 4-nitrofenóxido y la transferencia de protón que da N-acetilimidazol neutro y 4-nitrofenol.
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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