Química Orgánica 2 · Efectos de los sustituyentes y orientación
Acetilación del 2-metilfurano en C5 con BF3
Condiciones: acetic anhydride, BF3·OEt2
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 6 pasos escritos
El BF3 se une al anhídrido
El trifluoruro de boro (procedente de su complejo con éter) es un ácido de Lewis. El oxígeno central del anhídrido acético cede un par solitario al boro, lo que convierte la mitad acetato en un buen grupo saliente.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno puente del anhídrido llena el orbital p vacío del boro.
Se forma el ion acilio
El enlace C–O con el oxígeno positivo se rompe y el oxígeno carbonílico forma C≡O⁺. El acetato queda unido al boro como un anión trifluoroborato.
Las flechas curvas
- El par del enlace C–O acílico se desplaza hacia el oxígeno unido al boro.
- Un par solitario del oxígeno carbonílico forma un tercer enlace con el carbono y da el ion acilio.
El C5 del 2-metilfurano ataca al ion acilio
Los dos carbonos α del furano son sus sitios más reactivos, y C2 ya lleva el metilo, así que ataca el carbono α libre, C5. El par π del C4=C5 forma el nuevo enlace C–C y deja el catión en C4.
Las flechas curvas
- El par π del C4=C5 une C5 al carbono del acilio.
- Uno de los pares π del C≡O⁺ regresa al oxígeno como par solitario.
La carga llega al carbono con metilo y al oxígeno
Al desplazar el par π del C2=C3, la carga queda en C2, un carbono de tipo terciario estabilizado por el grupo metilo; luego el oxígeno del anillo comparte un par solitario y da la estructura de oxonio. Tanto el metilo como el oxígeno estabilizan el ataque en C5, así que el grupo metilo refuerza la preferencia por la posición α.
Las flechas curvas
- El par π del C2=C3 se desplaza hacia el catión y sitúa la carga en el carbono que porta el metilo.
- Un par solitario del oxígeno del anillo forma C=O⁺ con C2, de modo que todos los átomos tienen octeto.
El complejo acetato–BF3 retira el protón de C5
El oxígeno del acetato unido al boro toma el hidrógeno del C5 sp3 y libera ácido acético y BF3 libre; por eso el BF3 solo se necesita en cantidades catalíticas. Los electrones del anillo vuelven a su lugar y el furano recupera la aromaticidad.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del acetato se une al hidrógeno de C5.
- El par del enlace O–B regresa al oxígeno y se libera BF3.
- El par del enlace C–H forma el enlace π C4=C5.
- El par π del C3=C4 se desplaza a C2=C3.
- El par π del C=O⁺ regresa al oxígeno del anillo como par solitario.
2-acetil-5-metilfurano
Se forma 2-acetil-5-metilfurano junto con ácido acético, y el BF3 se regenera. El nuevo grupo acilo desactiva el anillo, así que una segunda acilación no compite.
Qué vas a practicar
Dibuja la acetilación del 2-metilfurano catalizada por BF3 en su carbono α libre, C5.
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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