Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo y elección del derivado
Propanoato de metilo a partir de propanonitrilo por hidrólisis de Pinner
Condiciones: HCl (g), MeOH; 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 10 pasos escritos
El HCl protona al nitrilo
El HCl seco en metanol protona el nitrógeno del nitrilo. El ion nitrilio resultante tiene un carbono muy electrófilo que el metanol puede atacar.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno del nitrilo se enlaza al protón del HCl.
- Los electrones H–Cl se quedan en el cloro como cloruro.
El metanol se adiciona al carbono del nitrilio
El oxígeno del metanol ataca al carbono del nitrilio mientras uno de los pares π del C≡N se desplaza hacia el nitrógeno. El producto es un imidato de metilo protonado.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del metanol forma el nuevo enlace O–C.
- Uno de los pares π del C≡N se desplaza hacia el nitrógeno.
El metanol retira el protón del oxonio
Una segunda molécula de metanol, el disolvente y la base neutra más fuerte presente, retira el protón ácido O–H. Así se obtiene el imidato de metilo neutro.
Las flechas curvas
- El oxígeno del metanol del disolvente se enlaza al protón del oxonio.
- Los electrones O–H se quedan en el oxígeno del imidato.
Se protona el nitrógeno: la sal de Pinner
El nitrógeno del imidato es el sitio más básico presente y toma el protón del metanol protonado. Este cloruro de iminio es la sal de Pinner.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno del imidato se enlaza al protón.
- Los electrones O–H regresan al metanol.
El agua se adiciona al carbono del iminio
En la segunda etapa se añade agua. Esta ataca al carbono del iminio y el par π del C=N⁺ se desplaza hacia el nitrógeno, lo que da un intermediario tetraédrico con grupos OMe, OH2⁺ y NH2.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del agua forma el nuevo enlace O–C con el carbono del iminio.
- Los electrones π del C=N⁺ se desplazan hacia el nitrógeno, que pasa a ser un grupo amino neutro.
El agua retira el protón del oxonio
Otra molécula de agua retira el protón del oxígeno cargado positivamente. Se obtienen el intermediario tetraédrico neutro e hidronio.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del agua se enlaza al protón del oxonio.
- Los electrones O–H se quedan en el oxígeno del hidroxilo.
El hidronio protona al grupo amino
El nitrógeno del grupo amino es el sitio más básico del intermediario, mucho más que los oxígenos del OMe o del OH. El hidronio lo protona y convierte el NH2 en un grupo NH3⁺ que puede salir como amoniaco neutro.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno se enlaza al protón del hidronio.
- Los electrones O–H regresan al oxígeno y se regenera el agua.
El par solitario del OH expulsa amoniaco
El par solitario del oxígeno del hidroxilo forma un enlace C=O⁺ y expulsa amoniaco, el mejor grupo saliente de ese carbono. Como se pierde NH3 y no metanol, esta ruta da el éster y no la amida.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del hidroxilo forma el enlace π C=O.
- Se rompe el enlace C–N y el amoniaco sale con el par de electrones.
El amoniaco retira el último protón
El amoniaco es la base más fuerte presente y retira el protón del carbonilo protonado del éster. Se obtienen propanoato de metilo neutro y cloruro de amonio.
Las flechas curvas
- El par solitario del amoniaco se enlaza al protón del oxígeno carbonílico.
- Los electrones O–H se quedan en el oxígeno como par solitario del C=O del éster.
Propanoato de metilo
Se forma propanoato de metilo junto con cloruro de amonio. En conjunto, el carbono del nitrilo se ha convertido en el carbono carbonílico de un éster sin pasar por el ácido carboxílico libre.
Qué vas a practicar
Convierte el propanonitrilo en propanoato de metilo: forma la sal de imidato de Pinner con metanol y HCl, y luego añade agua y expulsa amoniaco.
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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