Química Orgánica 2 · Hidrólisis y esterificación
Abre una lactama en medio ácido acuoso
Condiciones: 2-Pyrrolidone in heated aqueous acid, with sufficient acid to retain the terminal amine as ammonium. Follow full ring-opening hydrolysis. Counteranion omitted throughout; the tether is retained.
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
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.
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 agua se adiciona a través del oxígeno, lo que genera un oxígeno entrante con tres enlaces y un hidroxilo neutro donde antes estaba el carbonilo.
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 aparte evita un salto directo de protón intramolecular 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
El nitrógeno tetraédrico se protona antes de la ruptura C–N; no se expulsa un anión amida.
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 el carbonilo restaura el enlace pi conservando su protón, de modo que el producto acílico 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 lo largo 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.
Especiación del producto en el medio ácido
La amina que se produce en la hidrólisis es lo bastante básica para consumir el hidronio regenerado. En las condiciones ácidas indicadas, termina en el ácido carboxílico con amonio en lugar de una amina libre.
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
La ruptura C–N da un ácido carboxílico y un grupo amonio. El oxígeno del agua entrante pasa a ser el hidroxilo del ácido; el oxígeno original del carbonilo sigue siendo el carbonilo. La carga positiva neta ahora reside en el nitrógeno, con el anión espectador omitido sin cambios.
Qué vas a practicar
Activa un nitrógeno del anillo para que se vaya y termina con la especiación correcta de amonio y ácido carboxílico.
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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