Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
2-Metil-1-fenilpropan-1-ona a partir de cloruro de isobutirilo
Condiciones: isobutyryl chloride, AlCl3; then 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 8 pasos escritos
El cloruro de isobutirilo se une al AlCl3
Un par solitario del cloro del cloruro de isobutirilo se coordina al aluminio. El complejo resultante tiene un enlace C–Cl mucho más débil que el cloruro de ácido libre.
Las flechas curvas
- El par solitario del cloro se une al orbital vacío del aluminio.
Se forma el catión acilo
El enlace C–Cl se rompe y el cloro sale como parte del AlCl4⁻. El carbono carbonílico queda con solo seis electrones.
Las flechas curvas
- El par de enlace C–Cl pasa al cloro, que sigue unido al aluminio.
El ion isobutirilio
El oxígeno comparte un par solitario con el carbono catiónico y da el ion acilio, en el que todos los átomos tienen octeto. Un desplazamiento de hidruro desde el CH vecino solo daría un catión menos estable, así que el grupo acilo conserva su esqueleto carbonado ramificado.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno forma un segundo enlace π con el carbono catiónico.
El benceno ataca al carbono del acilio
Un par π del benceno forma el enlace C–C con el carbono del acilio. En este paso lento el anillo pierde su aromaticidad y se convierte en un ion arenio.
Las flechas curvas
- El par π del anillo se une al carbono electrofílico del acilio.
- Un par π del C≡O vuelve al oxígeno como par solitario.
Deslocaliza la carga del ion arenio
La carga positiva se reparte entre los dos carbonos orto y el carbono para. Aquí se dibuja la estructura contribuyente para.
Las flechas curvas
- Un par π del anillo se desplaza hacia el catión y coloca la carga positiva en el carbono para.
¿Por qué no hay reordenamiento?
En la alquilación de Friedel–Crafts el carbocatión puede desplazarse; en la acilación, el ion acilio con octeto completo no tiene motivo para hacerlo.
Rearomatización
El AlCl4⁻ arranca el protón del carbono sp³ del anillo y se restablece el anillo aromático. Se liberan HCl y AlCl3.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un cloro del tetracloroaluminato se une al protón del anillo.
- El par Al–Cl vuelve al cloro y libera HCl y AlCl3 neutro.
- El par de enlace C–H vuelve a formar el enlace π del anillo.
- El par π vecino se desplaza hacia el carbono para catiónico y restablece el sexteto.
2-Metil-1-fenilpropan-1-ona
Se forma 2-metil-1-fenilpropan-1-ona (isobutirofenona) junto con HCl. El agua del tratamiento (workup) libera la cetona de su complejo con AlCl3.
Qué vas a practicar
Dibuja la formación del ion isobutirilio a partir de cloruro de isobutirilo y AlCl3, su ataque por el benceno y la rearomatización hasta 2-metil-1-fenilpropan-1-ona, y comprende por qué el grupo acilo no se reordena.
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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