Química Orgánica 1 · Transformaciones de alquinos
Hidratación del hept-3-ino: heptan-3-ona y heptan-4-ona
Condiciones: H₂O, H₂SO₄, HgSO₄ (cat.)
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 8 pasos escritos
El mercurio(II) se une a C4
El Hg²⁺ es el electrófilo que activa el triple enlace del hept-3-ino. C3 lleva un grupo etilo y C4 un grupo propilo, que estabilizan una carga positiva casi por igual, así que el mercurio se une a cualquiera de los dos carbonos. En esta ruta se une a C4 y la carga se desarrolla en C3. El mercurio conserva una carga positiva y el otro carbono del alquino se convierte en un catión vinilo.
Las flechas curvas
- Un par π del alquino forma el enlace C–Hg en C4, y C3 queda pobre en electrones.
El agua captura el catión vinilo
Un par solitario del agua se une al carbono catiónico, C3. Este carbono se convierte en el carbono carbonílico de la cetona, así que este paso determina qué cetona se forma.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua se une al carbono positivo, C3.
El agua desprotona el ion oxonio
Una segunda molécula de agua arranca un protón del ion oxonio. Se obtiene un enol neutro que todavía lleva mercurio en el otro carbono del alqueno.
Las flechas curvas
- Un par solitario de una molécula de agua del disolvente toma un protón O–H del ion oxonio.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno, que pasa a ser neutro.
El hidronio protona el carbono que lleva el mercurio
El hidronio protona el enol en el carbono que lleva el mercurio, mientras el par solitario del oxígeno forma un enlace π C=O. Como el empuje viene del oxígeno, en este paso no se forma ningún carbocatión libre.
Las flechas curvas
- El par π del C=C toma un protón del hidronio en el carbono que lleva el mercurio.
- El par O–H del hidronio se queda en el oxígeno como agua.
- Un par solitario del oxígeno forma el enlace π C=O y estabiliza el nuevo catión como ion oxocarbenio.
Sale el mercurio(II)
El par del enlace C–Hg forma un nuevo enlace π C=C mientras el par π del C=O regresa al oxígeno. Se libera Hg²⁺, que inicia otro ciclo, y queda el enol sin mercurio.
Las flechas curvas
- El par del enlace C–Hg se convierte en el enlace π C=C y el mercurio sale como Hg²⁺.
- El par π del C=O regresa al oxígeno, que vuelve a ser neutro.
Protona el enol en el carbono
Comienza la tautomerización ceto–enólica catalizada por ácido: el par π C=C del enol toma un protón del hidronio en el carbono. Al mismo tiempo, el par solitario del oxígeno forma el enlace π C=O y se obtiene una cetona protonada.
Las flechas curvas
- El par π del enol toma un protón del hidronio en el carbono que se convertirá en el CH2.
- El par del O–H se queda en el agua.
- Un par solitario del oxígeno forma el enlace π C=O.
El agua desprotona el oxígeno del carbonilo
El agua arranca el protón del oxígeno carbonílico protonado. Así se obtiene la cetona neutra y se regenera el hidronio, de modo que el ácido actúa como catalizador.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón del oxígeno carbonílico.
- El par O–H se queda en el oxígeno y completa el grupo C=O neutro.
Heptan-3-ona
Se forma la heptan-3-ona porque la forma ceto es mucho más estable que el enol (un enlace C=O es más fuerte que un enlace C=C). Esta ruta da heptan-3-ona; la orientación inversa, con el agua adicionándose en C4, da heptan-4-ona en cantidad similar, así que el producto es una mezcla de las dos cetonas.
Qué vas a practicar
Dibuja la hidratación del hept-3-ino catalizada por HgSO4, con el agua adicionándose en C3, pasando por el enol hasta la heptan-3-ona, y explica por qué también se forma heptan-4-ona.
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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