Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Friedel–Crafts acetylation of toluene to 4-methylacetophenone
Condiciones: acetyl chloride, AlCl3 (1.1 equiv); 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 7 pasos escritos
Acetyl chloride binds AlCl3
The chlorine lone pair of acetyl chloride coordinates to aluminium.
Las flechas curvas
- The chlorine lone pair forms a dative bond to aluminium.
The acylium ion forms
The C–Cl bond breaks, giving the acetylium ion and AlCl4⁻. Oxygen lone-pair donation stabilises it, so it does not rearrange.
Las flechas curvas
- The C–Cl pair moves onto chlorine, which stays on aluminium.
Toluene attacks para to the methyl group
The ring carbon para to the methyl group bonds to the acylium carbon. The bulky acylium–AlCl3 electrophile avoids the ortho positions.
Las flechas curvas
- The para ring π pair bonds to the acylium carbon.
Charge on the methyl-bearing carbon
In the para contributor the positive charge sits on the carbon bearing the methyl group, where hyperconjugation stabilises it.
Las flechas curvas
- A ring π bond shifts, placing the positive charge on the methyl-bearing carbon.
Ortho or para?
Both are electronically activated; sterics decide.
Rearomatisation
AlCl4⁻ takes the ring proton, restoring aromaticity and releasing HCl and AlCl3.
Las flechas curvas
- A chlorine lone pair of tetrachloroaluminate takes the proton on the sp3 ring carbon.
- The Al–Cl pair returns to that chlorine, so HCl leaves and neutral AlCl3 is regenerated.
- The C–H pair re-forms the ring π bond next to the sp3 carbon.
- The neighbouring π bond shifts onto the cationic carbon, restoring the aromatic sextet.
4-Methylacetophenone
4-Methylacetophenone forms with HCl; water in the workup frees the ketone from its AlCl3 complex.
Qué vas a practicar
Draw the acylium ion from acetyl chloride and AlCl3, para attack by toluene and deprotonation to 4-methylacetophenone.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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