Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo y elección del derivado
4-Metilbencilamina a partir de 4-metilbenzonitrilo y LiAlH4
Condiciones: LiAlH4, THF; then H2O
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 primer hidruro se adiciona al carbono del nitrilo
El enlace Al–H del LiAlH4 transfiere un hidruro al carbono electrófilo del nitrilo. Uno de los pares π del C≡N se desplaza hacia el nitrógeno y se forma un anión imina.
Las flechas curvas
- Los electrones del enlace Al–H llevan el hidruro al carbono del nitrilo.
- Uno de los pares π del C≡N se desplaza hacia el nitrógeno.
El anión imina se une al aluminio
El nitrógeno cargado negativamente dona su par solitario al AlH3 neutro que quedó. El enlace N–Al mantiene el anión imina como complejo de aluminio hasta que llega el siguiente hidruro.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno forma un enlace dativo con el orbital vacío del aluminio.
El segundo hidruro se adiciona al carbono de la imina
Un segundo AlH4⁻ transfiere otro hidruro al carbono del C=N y el par π se desplaza hacia el nitrógeno. El carbono ya lleva dos hidrógenos nuevos, así que la etapa de reducción ha terminado.
Las flechas curvas
- Los electrones Al–H llevan un segundo hidruro al carbono de la imina.
- Los electrones π del C=N se desplazan hacia el nitrógeno.
El agua protona al nitrógeno
En el tratamiento (workup) acuoso, el anión de nitrógeno, muy básico, toma un protón del agua. Quedan hidróxido y una amina N–H todavía unida al aluminio.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno se enlaza a un protón del agua.
- Los electrones O–H se quedan en el oxígeno como hidróxido.
El hidróxido libera al nitrógeno del aluminio
El hidróxido se enlaza al aluminio, que prefiere el oxígeno, y el enlace N–Al se rompe con sus electrones yendo al nitrógeno. Así queda libre el ion amiduro de la bencilamina.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidróxido forma el nuevo enlace O–Al.
- Los electrones del enlace N–Al regresan al nitrógeno.
El agua protona al ion amiduro
El ion amiduro es mucho más básico que el hidróxido y toma un protón de una segunda molécula de agua. Así se obtiene la amina primaria neutra.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno se enlaza a un protón del agua.
- Los electrones O–H se quedan en el oxígeno como hidróxido.
4-Metilbencilamina
Se forma 4-metilbencilamina junto con sales de hidróxido de aluminio, que se separan por filtración. El carbono del nitrilo ganó dos hidrógenos y el nitrógeno otros dos, así que un nitrilo RC≡N siempre se reduce a la amina primaria RCH2NH2.
Qué vas a practicar
Reduce el 4-metilbenzonitrilo a 4-metilbencilamina con LiAlH4: dos adiciones de hidruro al carbono del nitrilo y luego protonación del nitrógeno en el tratamiento (workup) acuoso.
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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