Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Ácido 2-benzoilbenzoico a partir de benceno y anhídrido ftálico
Condiciones: phthalic anhydride, AlCl3 (2 equiv); then H3O⁺
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 AlCl₃ se une al oxígeno del anillo del anhídrido
El AlCl₃ acepta un par solitario del oxígeno central del anillo del anhídrido ftálico. Ese oxígeno queda con carga positiva y atrae con fuerza los electrones de ambos enlaces C–O.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del anillo forma un enlace dativo con el aluminio, el ácido de Lewis.
El anillo del anhídrido se abre a un ion acilio
Se rompe un enlace C–O de acilo y se abre el anillo de cinco miembros. Un carbonilo se convierte en ion acilio y el otro queda unido al aluminio como carboxilato.
Las flechas curvas
- El par del enlace C–O de acilo pasa al oxígeno unido al aluminio y deja un carbono de acilio.
El benceno ataca el carbono del acilio
Un par π del anillo se enlaza al carbono electrofílico del acilio. El ion acilio está estabilizado por resonancia y, a diferencia de un catión alquilo, no se reordena.
Las flechas curvas
- El par π del anillo en el carbono que lleva el hidrógeno dibujado forma el nuevo enlace C–C con el carbono del acilio.
Deslocaliza la carga del ion arenio
La carga positiva del ion arenio se reparte entre los carbonos orto y para. El contribuyente para muestra qué enlaces π se desplazan en la rearomatización.
Las flechas curvas
- El par π vecino del anillo se desplaza hacia el carbono catiónico y lleva la carga positiva al carbono para al nuevo enlace.
El carboxilato toma el protón del anillo
El oxígeno del carboxilato unido al aluminio toma el protón del carbono sp³ del anillo y libera AlCl₃. El par C–H restaura el anillo aromático.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del carboxilato toma el protón del carbono sp³ del anillo.
- El par del enlace O–Al regresa al oxígeno y libera AlCl₃ neutro.
- El par del enlace C–H forma un enlace π del anillo junto al carbono sp³.
- El par π adyacente se desplaza hacia el carbono catiónico y restaura el sexteto aromático.
Ácido 2-benzoilbenzoico
La nueva cetona une los dos anillos y el otro carbonilo es un ácido carboxílico libre, de modo que tras el tratamiento (workup) ácido se obtiene ácido 2-benzoilbenzoico. Es el precursor clásico de la antraquinona.
Qué vas a practicar
Dibuja la apertura del anhídrido ftálico por AlCl₃ a un ion acilio, el ataque del benceno y la rearomatización a ácido 2-benzoilbenzoico.
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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