Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo y elección del derivado
N-Metilbenzamida a partir de benzoato de NHS y metilamina
Condiciones: pH 8 buffer or Et3N
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 4 pasos escritos
La metilamina se adiciona al carbonilo del éster
El amortiguador (o la Et3N) mantiene la metilamina como base libre, así que el par solitario de su nitrógeno está disponible. Ataca al carbono carbonílico del benzoato de NHS y el par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno, formando un intermediario tetraédrico zwitteriónico.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la metilamina forma el nuevo enlace N–C con el carbono carbonílico pobre en electrones.
- Los electrones π del C=O se desplazan hacia el oxígeno carbonílico, que se convierte en alcóxido.
El intermediario tetraédrico expulsa el anión NHS
El alcóxido regenera el enlace C=O y sale la base más débil unida al carbono tetraédrico. Esa base es el anión N-oxisuccinimida, cuya carga negativa se reparte sobre los dos carbonilos de la imida; por eso los ésteres NHS reaccionan con aminas en agua en cuestión de minutos.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno empuja de vuelta para regenerar el enlace π C=O.
- Se rompe el enlace C–O con el oxígeno de la succinimida y sus electrones se van con el anión N-oxisuccinimida estabilizado.
La transferencia de protón da la amida neutra
El N–H del acilamonio es muy ácido, mucho más que la N-hidroxisuccinimida (pKa ≈ 6). El anión saliente toma ese protón y se obtienen N-metilbenzamida neutra y N-hidroxisuccinimida.
Las flechas curvas
- El oxígeno cargado negativamente del grupo saliente se enlaza al protón ácido N–H.
- Los electrones N–H se quedan en el nitrógeno, que pasa a ser el nitrógeno neutro de la amida.
N-Metilbenzamida
Se forma N-metilbenzamida junto con N-hidroxisuccinimida, que se elimina con agua. Es la misma química que se usa para marcar las cadenas laterales de lisina de las proteínas con ésteres NHS.
Qué vas a practicar
Dibuja la aminólisis del benzoato de NHS con metilamina: adición al carbonilo del éster, pérdida del anión de N-hidroxisuccinimida y la transferencia de protón final.
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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