Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Acetylation of thiophene to 2-acetylthiophene
Condiciones: acetic anhydride, SnCl4
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 7 pasos escritos
SnCl4 activates the anhydride
A lone pair on the bridging oxygen of acetic anhydride coordinates to SnCl4, a Lewis acid, making acetate a good leaving group.
Las flechas curvas
- The bridging oxygen lone pair forms a dative bond to the Lewis acid.
The acetylium ion forms
The C–O bond breaks, releasing the acetylium ion and a Lewis-acid-bound acetate.
Las flechas curvas
- The C–O pair moves onto the bound oxygen.
thiophene attacks at C2
The C2=C3 π bond of thiophene bonds to the acylium carbon. Attack at C2 gives a cation that the ring heteroatom can stabilise through two further contributors; attack at C3 gives only one.
Las flechas curvas
- The C2=C3 π pair bonds to the acylium carbon.
The ring heteroatom shares the charge
The remaining π bond shifts and a lone pair on the ring heteroatom forms a π bond to C5, so the heteroatom carries the positive charge and every atom has an octet.
Las flechas curvas
- The C4=C5 π pair moves toward the cationic C3.
- A heteroatom lone pair forms a π bond to C5.
Why C2?
Compare the cations from C2 and C3 attack.
Rearomatisation
The Lewis-acid-bound acetate oxygen takes the proton from C2 while its bond to the Lewis acid returns to oxygen, releasing acetic acid and the free Lewis acid as the ring becomes aromatic again.
Las flechas curvas
- An oxygen lone pair of the bound acetate takes the C2 proton.
- The O–metal(loid) pair returns to oxygen, releasing the Lewis acid.
- The C–H pair forms the C2=C3 π bond.
- The C3=C4 π pair shifts to C4–C5.
- The heteroatom–C5 π pair returns to the heteroatom as a lone pair.
2-acetylthiophene
2-acetylthiophene forms with acetic acid; SnCl4 is regenerated.
Qué vas a practicar
Draw activation of acetic anhydride by SnCl4, C2 attack of thiophene on the acetylium ion, heteroatom stabilisation of the cation and rearomatisation to 2-acetylthiophene.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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