Química Orgánica 2 · Hidrólisis y esterificación
Saponificación de δ-valerolactona a 5-hidroxipentanoato
Condiciones: NaOH, 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 5 pasos escritos
El hidróxido ataca la δ-valerolactona
El hidróxido acuoso en caliente se adiciona al carbono carbonílico de la δ-valerolactona, el éster cíclico de seis miembros. A diferencia de la β-propiolactona, tiene poca tensión de anillo, así que hace falta calentar, igual que con un éster de cadena abierta.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidróxido se enlaza al carbono carbonílico de la lactona.
- El par π del C=O pasa al oxígeno carbonílico y se forma un alcóxido tetraédrico.
El intermediario tetraédrico abre el anillo
El colapso del alcóxido tetraédrico vuelve a formar el C=O y rompe el enlace acilo–oxígeno del anillo. El alcóxido que sale sigue unido al extremo de la cadena, así que el anillo se abre en lugar de perder un fragmento.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno negativo vuelve a formar el enlace π del carbonilo.
- Se rompe el enlace del anillo entre el carbono del acilo y el oxígeno del anillo, y sus electrones van a ese oxígeno.
Protón del agua al alcóxido del extremo de la cadena
El alcóxido primario del extremo de la cadena toma un protón del agua del disolvente. Así se forma el grupo 5-hidroxi y el hidróxido regresa a la disolución.
Las flechas curvas
- El par solitario del alcóxido terminal retira un protón del agua.
- El par del enlace O–H del agua permanece sobre su oxígeno y regenera el hidróxido.
El ácido carboxílico pierde su protón
El hidróxido retira el protón del ácido carboxílico, un paso favorable por unas 11 unidades de pKa. El alcohol no puede atacar el carboxilato, así que la lactona no vuelve a formarse en condiciones básicas.
Las flechas curvas
- El par solitario del hidróxido toma el protón ácido del carboxilo.
- Los electrones del O–H permanecen sobre el oxígeno y se forma el carboxilato deslocalizado.
5-Hidroxipentanoato
Se forma 5-hidroxipentanoato de sodio (Na⁺ omitido). Acidificar y calentar volvería a cerrar el anillo a δ-valerolactona, la reacción inversa.
Qué vas a practicar
Dibuja cómo el hidróxido acuoso en caliente abre la δ-valerolactona a 5-hidroxipentanoato: adición, apertura del anillo y luego las dos transferencias de protón.
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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