Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo y elección del derivado
N-Bencilbenzamida por acoplamiento EDC/HOBt
Condiciones: EDC·HCl, HOBt, DIPEA, DMF
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 10 pasos escritos
El ácido benzoico protona a la EDC
Un ácido carboxílico no acila directamente a una amina, así que su OH debe convertirse en grupo saliente. El primer movimiento es una transferencia de protón del ácido benzoico a un nitrógeno de la carbodiimida EDC, lo que hace muy electrófilo a su carbono central.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un nitrógeno de la EDC se enlaza al protón del ácido carboxílico.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno y se forma benzoato.
El benzoato se adiciona y forma la O-acilisourea
El oxígeno del benzoato ataca al carbono central de la carbodiimida protonada y el par π del C=N⁺ se desplaza hacia ese nitrógeno. La O-acilisourea formada es un éster activado cuyo grupo saliente se convierte en una urea estable.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del benzoato forma el enlace O–C con el carbono de la carbodiimida.
- Los electrones π del C=N⁺ se desplazan hacia el nitrógeno protonado.
La DIPEA desprotona al HOBt
El HOBt (pKa cercano a 4.6) es lo bastante ácido para que la DIPEA lo desprotone. El anión óxido de benzotriazolilo resultante es el nucleófilo que intercepta a la O-acilisourea.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la DIPEA se enlaza al protón O–H del HOBt.
- El par O–H se queda en el oxígeno del N-óxido.
El anión OBt se adiciona a la O-acilisourea
El oxígeno del OBt ataca al carbono del acilo de la O-acilisourea antes de que ese intermediario pueda reordenarse a una N-acilurea no reactiva. El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del OBt forma el nuevo enlace O–C con el carbono del acilo.
- Los electrones π del carbonilo se desplazan hacia el oxígeno.
Sale la isourea
El alcóxido regenera el C=O y el oxígeno de la isourea sale como un anión deslocalizado sobre O–C=N. El acilo queda ahora sobre el HOBt como éster activo OBt.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno reconstruye el enlace π del carbonilo.
- El enlace C–O con la isourea se rompe hacia su oxígeno.
El anión isourea se convierte en la urea
El anión isourea toma en el nitrógeno el protón de la DIPEA-H⁺: su O⁻ forma un C=O mientras el par π del C=N se enlaza al protón. Esta urea es soluble en agua, y por eso se prefiere la EDC a la DCC.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno forma el enlace π C=O de la urea.
- Los electrones π del C=N enlazan ese nitrógeno con el protón del amonio.
- El par N–H regresa a la DIPEA.
La bencilamina ataca al éster OBt
El éster OBt es reactivo porque el HOBt es un buen grupo saliente, pero no se reordena como la O-acilisourea. La bencilamina se adiciona a su carbono carbonílico.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la bencilamina forma el nuevo enlace N–C.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno.
Sale el anión OBt
El alcóxido regenera el C=O y expulsa el anión OBt, una base débil. El nitrógeno de la amida queda protonado.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno reconstruye el enlace π del carbonilo.
- Se rompe el enlace C–O con el grupo OBt y se libera el anión OBt.
La DIPEA desprotona la amida
La DIPEA, la base más fuerte presente, retira el protón N–H de la amida protonada. El producto es la amida neutra.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la DIPEA se enlaza al protón N–H.
- El par N–H regresa al nitrógeno de la amida.
N-Bencilbenzamida
Se forma N-bencilbenzamida. La urea de la EDC y la sal OBt de DIPEA-H⁺ se eliminan con lavados de agua y queda la amida.
Qué vas a practicar
Acopla ácido benzoico y bencilamina con EDC y HOBt: forma la O-acilisourea, conviértela en el éster activo OBt y luego acila la amina para obtener N-bencilbenzamida.
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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