Química Orgánica 1 · Adición a alquenos y regioquímica
Hidroboración de (Z)-4-metilpent-2-eno con disiamilborano
Condiciones: Sia2BH, THF; then H2O2, NaOH, 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
Hidroboración syn concertada
En un solo paso concertado de cuatro centros, los electrones π del (Z)-4-metilpent-2-eno enlazan C2, el carbono del alqueno junto al grupo metilo, al orbital p vacío del boro del disiamilborano, mientras el hidrógeno del B–H pasa a C3, el carbono del alqueno junto al grupo isopropilo. El boro y el hidrógeno se adicionan por la misma cara (syn) y no se forma ningún carbocatión. Ambos carbonos del alqueno son CH, así que la elección es puramente estérica: los voluminosos grupos sec-isoamilo mantienen el boro lejos del carbono contiguo al grupo isopropilo.
Las flechas curvas
- El par π del C=C forma el enlace C–B en C2, el carbono del alqueno junto al grupo metilo, el menos impedido.
- El par del enlace B–H entrega el hidrógeno, por la misma cara, a C3, el carbono del alqueno junto al grupo isopropilo.
El hidroperóxido se adiciona al boro
En la etapa de oxidación, el ion hidroperóxido (HOO⁻, formado a partir de H2O2 y NaOH) se enlaza al orbital p vacío del boro del trialquilborano y da un borato con carga negativa.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del peróxido con carga negativa se enlaza al boro.
Migración del alquilo del boro al oxígeno
El grupo alquilo unido al boro migra al oxígeno adyacente con su par de enlace mientras se rompe el débil enlace O–O y sale hidróxido. El carbono que migra conserva su configuración, así que el oxígeno sustituye al boro exactamente en el carbono que ocupaba el boro.
Las flechas curvas
- El par del enlace C–B lleva el carbono al oxígeno vecino y forma el enlace C–O.
- El par del enlace O–O sale con el oxígeno más alejado como hidróxido.
El hidróxido se adiciona al boro
En el éster de borato el boro vuelve a ser deficiente en electrones, así que un ion hidróxido se enlaza a él. Esto prepara la ruptura del enlace B–O con el nuevo oxígeno alcoxi.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidróxido se enlaza al boro.
Libera el alcóxido
El enlace B–O con el oxígeno alcoxi se rompe y ambos electrones van al oxígeno, lo que libera el alcóxido y un hidroxiborano como subproducto.
Las flechas curvas
- El par del enlace B–O se queda en el oxígeno alcoxi y da el alcóxido.
Protona el alcóxido
El agua de la mezcla básica de oxidación cede un protón al alcóxido, forma 4-metilpentan-2-ol y regenera el hidróxido.
Las flechas curvas
- El par solitario del alcóxido toma un protón del agua.
- El par del enlace O–H del agua se queda en el oxígeno como hidróxido.
4-metilpentan-2-ol
El 4-metilpentan-2-ol lleva el OH en C2, el carbono del alqueno junto al grupo metilo, al que se enlazó el boro: la orientación anti-Markovnikov. C2 se convierte en un estereocentro; el borano se adiciona por ambas caras del alqueno, así que el alcohol es racémico. Con BH3 los dos regioisómeros se forman en cantidades casi iguales, de modo que es el borano voluminoso lo que hace selectiva esta reacción.
Qué vas a practicar
Dibuja la hidroboración de (Z)-4-metilpent-2-eno con disiamilborano, con el boro en C2, lejos del grupo isopropilo, y luego la oxidación a 4-metilpentan-2-ol.
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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