Química Orgánica 2 · Efectos de los sustituyentes y orientación
Cloración del 4-nitrotolueno en orto respecto al metilo
Condiciones: Cl2, FeCl3 (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 4 pasos escritos
El 4-nitrotolueno ataca al cloro en orto respecto al CH3
El FeCl3 polariza el Cl2. El grupo metilo activa sus carbonos orto, que además están en meta respecto al grupo nitro, así que ambos orientadores señalan el mismo sitio. Allí el par π del anillo forma el enlace C–Cl, aunque el grupo nitro hace lenta la reacción.
Las flechas curvas
- El par π del anillo en el carbono en orto respecto al grupo metilo, y en meta respecto al grupo nitro, forma el nuevo enlace C–Cl.
- El par del enlace Cl–Cl sale con el átomo de cloro más alejado como Cl⁻; el FeCl3 de los reactivos (no dibujado) polariza este enlace para que el cloro más cercano sea electrofílico.
Deslocaliza la carga, nunca sobre el carbono del nitro
La carga positiva se reparte entre los carbonos en orto y para respecto al nuevo enlace; en la primera estructura resonante está en el carbono que porta el CH3, estabilizada por hiperconjugación. Ninguno de esos carbonos lleva el grupo nitro, así que su fuerte efecto atractor nunca queda junto al catión.
Las flechas curvas
- El par π del anillo situado dos carbonos más allá se desplaza hacia el catión y lleva la carga positiva del carbono que porta el metilo al carbono en para respecto al nuevo enlace C–Cl.
El ion cloruro retira el protón del anillo
El cloruro (en la práctica, como FeCl4⁻) retira el protón del carbono sp3 que porta el cloro. Los electrones del C–H vuelven a recorrer el anillo, que recupera la aromaticidad.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloruro toma el protón del carbono sp3 del anillo y forma HCl.
- El par del enlace C–H se convierte en un enlace π del anillo y empieza a restablecer el sexteto aromático.
- Un par π del anillo se desplaza un enlace hacia el carbono catiónico y completa el anillo aromático.
2-cloro-4-nitrotolueno
El producto es 2-cloro-4-nitrotolueno, junto con HCl. Como los orientadores se refuerzan, se obtiene un solo producto.
Qué vas a practicar
Dibuja la cloración del 4-nitrotolueno en orto respecto al grupo metilo, donde los grupos metilo y nitro orientan al mismo carbono.
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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