Química Orgánica 1 · Reordenamientos de carbocationes y expansiones de anillo
Deshidratación del 1-ciclobutiletanol con expansión del anillo
Condiciones: H2SO4, Δ
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
Protona el grupo hidroxilo
El ácido sulfúrico protona el grupo OH secundario. El ion alquiloxonio tiene agua como buen grupo saliente.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del hidroxilo toma el protón ácido del ácido sulfúrico.
- El par de enlace O–H queda sobre el oxígeno y deja bisulfato.
Sale el agua
El agua se va y deja un carbocatión secundario junto al anillo de ciclobutano. El anillo de cuatro miembros todavía conserva unas 26 kcal/mol de tensión.
Las flechas curvas
- El par de enlace C–O sale con el oxígeno como una molécula de agua neutra.
Expansión del anillo a un catión ciclopentilo
Un enlace C–C del anillo migra al carbono catiónico, que pasa a formar parte del anillo. El ciclobutano tensionado se convierte en un ciclopentano, y la carga pasa al antiguo carbono CH del anillo, que sigue siendo un catión secundario.
Las flechas curvas
- El par de enlace C–C del anillo lleva su carbono CH2 hacia el catión e incorpora al anillo el carbono de la cadena lateral.
Desplazamiento de hidruro 1,2 al catión terciario
El hidrógeno del carbono del anillo que lleva el metilo migra con su par al carbono catiónico. La carga queda ahora en el carbono que lleva el metilo, lo que da el catión terciario 1-metilciclopentilo.
Las flechas curvas
- El par de enlace C–H lleva el hidruro al carbono catiónico vecino del anillo.
Pérdida de un protón del anillo
El bisulfato quita un hidrógeno del CH2 del anillo contiguo al catión terciario. Se forma el alqueno endocíclico trisustituido, el mismo que daría el catión ciclopentilo secundario al perder su hidrógeno vecino.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del bisulfato toma el hidrógeno β del anillo.
- El par de enlace C–H se convierte en el enlace π C=C del anillo con el carbono catiónico.
1-Metilciclopenteno
El antiguo carbono carbinólico es ahora el carbono alquénico que lleva el metilo en un anillo de cinco miembros. Se regenera el ácido sulfúrico.
Qué vas a practicar
Dibuja la deshidratación del 1-ciclobutiletanol: protonación, pérdida de agua, expansión del anillo de cuatro a cinco miembros, desplazamiento de hidruro al catión terciario y pérdida de un protón hasta el 1-metilciclopenteno.
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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