Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Elimina un grupo bloqueante aromático reversible
Condiciones: Hot aqueous acid; begin with the displayed benzenesulfonate/hydronium encounter. Follow protonation at the sulfonate-bearing carbon and formation of benzene. A fresh water enters the sulfur-fragment hydration stage explicitly. Finish at molecular H₂SO₄; subsequent bulk dissociation equilibria are not requested.
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
Inicia la sustitución inversa
El grupo sulfonato y el hidrógeno entrante ocupan el mismo carbono del anillo en el siguiente intermediario.
Nota: Usa el enlace π del anillo que toca el carbono que lleva el sulfonato para formar un enlace C–H en ese carbono.
Las flechas curvas
- El par del anillo acepta un protón del hidronio en el carbono que lleva el azufre.
- El par O–H permanece en el oxígeno y forma agua.
Resuelve el intermediario ipso
Da cuenta tanto del centro positivo del anillo como del oxígeno negativo del sulfonato.
Nota: Usa un par solitario del oxígeno con carga negativa para formar el nuevo enlace S=O.
Las flechas curvas
- El par C–S restaura el anillo aromático.
- El par solitario del oxígeno restaura el S=O a medida que se rompe el enlace carbono–azufre, y produce SO₃ neutro.
Un agua nueva entra en la etapa del azufre
Se añade otra molécula de agua; el benceno y el primer agua permanecen.
Las flechas curvas
- El oxígeno del agua se enlaza al azufre electrófilo.
- Un par del S=O se desplaza hacia el oxígeno a medida que se forma el aducto de hidratación.
Continúa el relevo del disolvente
Usa el disolvente en lugar de un salto de hidrógeno intramolecular directo.
Nota: Usa el agua libre como aceptor de protones.
Las flechas curvas
- El agua libre acepta un protón del oxígeno del oxonio unido al azufre.
- El par O–H neutraliza el oxígeno unido al azufre.
Completa el producto final ácido molecular
El ácido sulfúrico se muestra aquí en su forma molecular, en lugar de sus formas disociadas en agua.
Las flechas curvas
- El oxígeno con carga negativa del azufre acepta un protón del hidronio.
- El par O–H del hidronio vuelve al oxígeno y regenera el agua.
Benceno, ácido sulfúrico y agua
El hidrógeno reemplaza al grupo sulfonato sin perder ningún átomo de azufre ni de oxígeno. El agua nueva aporta el cuarto oxígeno del azufre y los dos hidrógenos del ácido; el hidronio original aporta el nuevo enlace C–H aromático. Todos los productos mostrados son neutros.
Qué vas a practicar
Invierte la sulfonación aromática mediante protonación ipso, ruptura C–S e hidratación explícita del fragmento de azufre.
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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