Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
SNAr: el hidróxido desplaza al cloruro del 1-cloro-2,4-dinitrobenceno
Condiciones: NaOH (2.5 equiv), H2O, reflux; then aq. HCl to pH 1
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 hidróxido se adiciona al carbono que lleva el cloro
El hidróxido ataca al carbono del anillo unido al cloro. Los electrones π del anillo se desplazan hacia el grupo nitro en orto, lo que da el complejo de Meisenheimer aniónico; el carbono sp3 ahora lleva tanto OH como Cl.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidróxido forma el enlace C–O con el carbono que lleva el cloro.
- El par π del anillo se desplaza hacia el carbono que lleva el grupo nitro en orto.
- El par π del N=O se desplaza hacia el oxígeno, que queda con la carga negativa.
¿Qué hace que este anillo sea reactivo?
La carga negativa del complejo de Meisenheimer se ubica en los carbonos en orto y para respecto al sitio de ataque, justo donde están los dos grupos nitro, así que ambos pueden sostenerla sobre el oxígeno.
Se expulsa el cloruro
El oxígeno del nitronato devuelve electrones al anillo, se vuelve a formar el enlace π del anillo y se rompe el enlace C–Cl. Se restaura la aromaticidad y el cloruro sale.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno vuelve a formar el enlace π del N=O.
- El par π del C=N regresa al anillo.
- El par del C–Cl se marcha con el cloro como cloruro.
El hidróxido desprotona el fenol
El 2,4-dinitrofenol (pKa alrededor de 4) es mucho más ácido que el agua, así que en la disolución básica se convierte en el fenóxido amarillo.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidróxido toma el protón del fenol.
- El par del O–H permanece sobre el oxígeno del fenol.
El tratamiento ácido protona el fenóxido
Al añadir HCl hasta pH 1, el hidronio protona el fenóxido y precipita el 2,4-dinitrofenol neutro.
Las flechas curvas
- Un par solitario del fenóxido toma un protón del hidronio.
- El par del O–H se queda en el agua.
2,4-Dinitrofenol
El hidróxido ha reemplazado al cloro en el anillo: tras la acidificación se aísla el 2,4-dinitrofenol.
Qué vas a practicar
Dibuja la adición del hidróxido al 1-cloro-2,4-dinitrobenceno para formar el complejo de Meisenheimer, la pérdida del cloruro y los pasos ácido-base que dan 2,4-dinitrofenol después de la acidificación.
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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