Química Orgánica 2 · Planificación de transformaciones aromáticas
4-Morfolinobenzonitrilo a partir de 4-fluorobenzonitrilo por SNAr
Condiciones: K2CO3, DMSO, 120 °C
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 5 pasos escritos
La morfolina se adiciona al carbono del C–F
El nitrógeno de la morfolina ataca el carbono que lleva el flúor, en para al nitrilo. Los electrones π del anillo se desplazan hasta el carbono que lleva el grupo ciano; como el CN es un aceptor más débil que el NO2, la reacción requiere 120 °C y un disolvente polar aprótico.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno forma el nuevo enlace C–N en el carbono que lleva el flúor.
- El par π adyacente del anillo se desplaza un enlace más allá en el anillo.
- El siguiente par π del anillo se desplaza al carbono que lleva el nitrilo.
La carga pasa al nitrógeno del nitrilo
El carbanión está conjugado con el grupo C≡N, así que la carga pasa al nitrógeno electronegativo del nitrilo como un anión de tipo cetenimina. Así es como un nitrilo en para estabiliza el intermediario de Meisenheimer.
Las flechas curvas
- El par solitario del carbanión forma un enlace π C=C con el carbono del nitrilo.
- Uno de los pares π del C≡N se desplaza al nitrógeno del nitrilo.
Sale el fluoruro
El anión nitrogenado devuelve los electrones a través del anillo y se rompe el enlace C–F. Se restablece la aromaticidad y queda un ion N-arilmorfolinio.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno vuelve a formar el triple enlace C≡N.
- El par π del C=C exocíclico regresa al anillo junto al carbono que lleva el nitrilo.
- El siguiente par π del anillo se desplaza hacia el carbono que lleva el flúor.
- El par de enlace C–F sale como fluoruro.
El carbonato retira el protón N–H
El carbonato del K2CO3 desprotona el nitrógeno del morfolinio. Así se obtiene la arilamina neutra y se evita que el HF formado protone más morfolina.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del carbonato toma el protón N–H.
- El par de enlace N–H se queda en el nitrógeno.
4-Morfolinobenzonitrilo
La morfolina ha sustituido al flúor en para al nitrilo; el fluoruro y el bicarbonato son los subproductos.
Qué vas a practicar
Dibuja cómo la morfolina desplaza el fluoruro del 4-fluorobenzonitrilo: adición, deslocalización de la carga sobre el nitrógeno del nitrilo en para, pérdida del fluoruro y desprotonación por el carbonato.
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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