Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Gattermann–Koch formylation of toluene
Condiciones: CO, HCl, AlCl3, CuCl (cat.)
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
HCl binds AlCl3
The chlorine of HCl coordinates to aluminium, making the hydrogen strongly acidic (a source of H⁺ with AlCl4⁻). CuCl (not drawn) helps by binding CO so it stays in solution.
Las flechas curvas
- The chlorine lone pair forms a dative bond to aluminium.
Carbon monoxide is protonated on carbon
The carbon lone pair of CO takes the proton, giving the formyl cation HC≡O⁺, the electrophile.
Las flechas curvas
- The CO carbon lone pair takes the acidic proton.
- The H–Cl pair returns to chlorine, which stays on aluminium.
Toluene attacks the formyl cation
The para carbon of toluene bonds to the formyl carbon and one C≡O⁺ π pair moves onto oxygen, giving the arenium ion with a CHO group.
Las flechas curvas
- The para ring π pair bonds to the formyl carbon.
- One C≡O π pair moves onto oxygen, making it neutral.
Charge on the methyl-bearing carbon
The para contributor places the positive charge on the methyl-bearing carbon, stabilised by hyperconjugation.
Las flechas curvas
- A ring π bond shifts, moving the charge to the methyl-bearing carbon.
Why make HCO⁺ this way?
Formyl chloride is not a usable reagent.
Rearomatisation
AlCl4⁻ removes the ring proton, restoring aromaticity and regenerating 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-Methylbenzaldehyde
4-Methylbenzaldehyde (p-tolualdehyde) forms; HCl and AlCl3 are regenerated.
Qué vas a practicar
Draw protonation of CO to the formyl cation with HCl/AlCl3, para attack by toluene and deprotonation to 4-methylbenzaldehyde.
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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