Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo y elección del derivado
Leaving group vs pKa
Condiciones: Tetrahedral intermediate collapsing in nucleophilic acyl substitution.
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.
La pregunta
Why does an acyl chloride react with water much faster than an ester or an amide?
Mostrar la respuesta y la explicación
Respuesta y explicación
Respuesta correcta Cl⁻ is a very weak base (HCl pKa ≈ −7), so it leaves easily from the tetrahedral intermediate
Weak bases are good leaving groups; this is the main factor.
Esta no Cl⁻ is a stronger base than alkoxide, so it pushes electrons into the carbonyl
Cl⁻ is a much weaker base than alkoxide, and strong bases are poor leaving groups.
Esta no Chlorine's lone pairs donate strongly into C=O, activating it
Strong donation would stabilise the C=O and slow the reaction; Cl donates weakly.
Esta no Acyl chlorides react by SN1 because Cl⁻ ionises off first
Acyl substitution goes by addition then elimination via a tetrahedral intermediate, not by SN1.
Solución explicada
When the tetrahedral intermediate collapses, the group that leaves best is the weakest base. Cl⁻ is the conjugate base of HCl (pKa ≈ −7), far weaker as a base than RO⁻ (pKa of ROH ≈ 16) or NH2⁻ (pKa of NH3 ≈ 38), so chloride departs easily. Chlorine also donates little electron density into the C=O, leaving the carbon more electrophilic.
Qué vas a practicar
Connect the pKa of a leaving group's conjugate acid to acyl substitution rates.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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