Química Orgánica 1 · Reordenamientos de carbocationes y expansiones de anillo
Hidrólisis del tosilato de ciclobutilmetilo a ciclopentanol
Condiciones: H2O, 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 4 pasos escritos
El tosilato sale mientras el anillo se expande
Un carbocatión primario es demasiado inestable para formarse por sí solo, así que un enlace C–C del anillo tensionado de ciclobutano se desplaza al carbono CH2 mientras se rompe el enlace C–O. El anillo pasa de cuatro a cinco miembros y la carga positiva aparece en el antiguo carbono CH del anillo.
Las flechas curvas
- El par del enlace C–C del anillo lleva su carbono CH2 hacia el carbono que pierde el tosilato, de modo que el catión nunca queda en un carbono primario.
- El par del enlace C–O sale con el oxígeno y forma el anión tosilato, estabilizado por resonancia, un grupo saliente excelente.
El agua ataca el catión ciclopentilo
El agua, que es el disolvente, se adiciona al catión ciclopentilo secundario. La expansión liberó la mayor parte de la tensión del anillo de cuatro miembros, así que este catión es mucho más estable que el de partida.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del agua forma el nuevo enlace C–O con el carbono catiónico, deficiente en electrones.
Desprotonar el ion oxonio
Una segunda molécula de agua quita un protón al alcohol protonado. Así se obtienen ciclopentanol neutro e hidronio, que junto con el tosilato equivale al subproducto ácido p-toluenosulfónico.
Las flechas curvas
- Un par solitario de la segunda molécula de agua toma el protón ácido del O–H.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno y neutraliza el alcohol.
Ciclopentanol
El antiguo carbono CH2 de la cadena lateral forma ahora parte de un anillo de cinco miembros, y el OH está en el antiguo carbono CH del anillo. Todas las posiciones del anillo del ciclopentanol son equivalentes, así que se forma un único producto.
Qué vas a practicar
Dibuja la hidrólisis del tosilato de ciclobutilmetilo: ionización concertada con una expansión del anillo de cuatro a cinco miembros, captura del catión ciclopentilo por agua y desprotonación hasta ciclopentanol.
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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