Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo y elección del derivado
Aspirina a partir de ácido salicílico y anhídrido acético
Condiciones: H2SO4 (cat.), 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
El ácido sulfúrico activa el anhídrido
El OH fenólico del ácido salicílico es un nucleófilo débil, y lo es aún más por el puente de hidrógeno que forma con el CO2H vecino. El ácido sulfúrico protona un oxígeno carbonílico del anhídrido acético, lo que hace mucho más electrófilo a ese carbono carbonílico.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno carbonílico del anhídrido se enlaza al protón ácido del H2SO4.
- El par del enlace O–H del ácido sulfúrico se queda en su oxígeno y se forma hidrogenosulfato.
Se adiciona el oxígeno fenólico
El oxígeno fenólico ataca al carbono carbonílico protonado. El par π del C=O⁺ se desplaza hacia el oxígeno protonado, que pasa a ser un OH neutro, y el oxígeno fenólico se convierte en un ion oxonio.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno fenólico forma el nuevo enlace O–C con el carbono carbonílico activado.
- Los electrones π del carbonilo protonado se desplazan hacia su oxígeno.
El hidrogenosulfato retira el protón del oxonio
El hidrogenosulfato toma el protón del ion ariloxonio y se obtiene un intermediario tetraédrico neutro. Es la primera mitad del traslado de un protón hacia el grupo que va a salir.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del hidrogenosulfato se enlaza al protón del oxonio.
- El par O–H regresa al oxígeno arílico, que queda neutro.
Protona el oxígeno del acetoxilo saliente
Ahora el ácido sulfúrico protona el oxígeno que une el carbono tetraédrico con el segundo grupo acetilo. Así el grupo saliente se convierte en ácido acético neutro y ningún anión tiene que salir en medio ácido fuerte.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno puente se enlaza al protón ácido.
- El par O–H se queda en el oxígeno del sulfato.
Sale ácido acético
El par solitario del OH empuja para formar C=O⁺ y se rompe el enlace C–O con el grupo acetoxilo protonado. Sale ácido acético neutro y queda aspirina protonada.
Las flechas curvas
- El par solitario del hidroxilo forma un enlace π C=O con el carbono tetraédrico.
- El enlace C–O se rompe hacia el oxígeno protonado, que sale como ácido acético.
Se regenera el catalizador
El hidrogenosulfato retira el protón del carbonilo protonado del éster. Se libera la aspirina y se regenera el ácido sulfúrico, que actúa así como un verdadero catalizador.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del hidrogenosulfato se enlaza al protón O–H del carbonilo.
- El par O–H regresa al oxígeno carbonílico, que queda neutro.
Aspirina
Se forma aspirina (ácido 2-acetoxibenzoico) junto con ácido acético, y el ácido sulfúrico queda sin cambio neto. El grupo ácido carboxílico del ácido salicílico permanece intacto.
Qué vas a practicar
Dibuja la acetilación del OH fenólico del ácido salicílico con anhídrido acético, catalizada por ácido sulfúrico y solo con intermediarios neutros o protonados, hasta obtener aspirina.
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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