Química Orgánica 2 · Planificación de transformaciones aromáticas
2-Nitrotolueno por desulfonación del ácido sulfónico bloqueado
Condiciones: dil. H2SO4, H2O, Δ (steam)
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
Ioniza el ácido sulfónico
El ácido 4-metil-3-nitrobencenosulfónico es un ácido fuerte, así que en el medio acuoso diluido cede su protón al agua. El ion hidronio formado es el ácido que ataca el anillo a continuación.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón ácido del ácido sulfónico.
- El par del O–H se queda en el oxígeno y deja el anión sulfonato.
Protona el carbono ipso
Un par π del anillo toma un protón en el carbono que lleva el azufre y se forma un ion arenio. Esta protonación ipso es la inversa de la desprotonación con la que termina una sulfonación.
Las flechas curvas
- El par π del anillo une el protón al carbono que lleva el azufre.
- El par del O–H del hidronio se queda en el oxígeno y se libera agua.
Carga en el carbono que lleva el metilo
Al desplazar un par π del anillo, la carga positiva queda en el carbono que lleva el grupo metilo, en para respecto al carbono ipso. El grupo metilo estabiliza esta forma contribuyente, y desde ella se rompe el enlace C–S.
Las flechas curvas
- El par π vecino del anillo se desplaza hacia el catión y lleva la carga positiva al carbono que lleva el metilo.
Pérdida de trióxido de azufre
El par C–S vuelve a formar el anillo aromático y sale el trióxido de azufre. El par solitario del oxígeno del sulfonato se convierte en un enlace S=O, de modo que el SO₃ sale como molécula neutra.
Las flechas curvas
- Los electrones del enlace C–S forman un enlace π del anillo al salir el azufre.
- El par π vecino se desplaza hacia el carbono catiónico que lleva el metilo y completa el sexteto aromático.
- El par solitario del oxígeno del sulfonato forma un enlace S=O, así el azufre conserva su recuento de electrones al dejar el anillo.
Por qué se va el grupo bloqueador
La sulfonación es la única SEAr común que se invierte en condiciones suaves.
2-Nitrotolueno
El grupo bloqueador ya no está y queda 2-nitrotolueno libre del isómero para que da la nitración directa del tolueno. El SO₃ liberado se hidrata con el agua y forma ácido sulfúrico.
Qué vas a practicar
Dibuja la eliminación del grupo bloqueador SO₃H del ácido 4-metil-3-nitrobencenosulfónico: protonación ipso y pérdida de SO₃ para dar 2-nitrotolueno.
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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