Química Orgánica 2 · Acetales, iminas y equilibrios relacionados
2-Metoxioxolano a partir de 4-hidroxibutanal
Condiciones: HCl (cat.), MeOH
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 8 pasos escritos
Protona el aldehído
En metanol, el HCl está totalmente ionizado como metanol protonado, el ácido más fuerte presente. Este protona el oxígeno del aldehído del 4-hidroxibutanal y activa el carbono carbonílico.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del aldehído toma el protón del metanol protonado.
- El par O–H se queda en el oxígeno del metanol.
El OH de la cadena cierra el anillo
El hidroxilo del extremo de la cadena ataca el carbono aldehídico protonado. La formación de un anillo de cinco miembros es rápida, así que el OH interno gana frente al metanol del disolvente.
Las flechas curvas
- El par solitario del hidroxilo de la cadena forma el enlace C–O del anillo.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno protonado, que se convierte en un OH.
Desprotona hasta el hemiacetal cíclico
El metanol quita el protón del oxígeno de oxonio del anillo y da oxolan-2-ol, el hemiacetal cíclico.
Las flechas curvas
- Un par solitario del metanol toma el protón del oxígeno del anillo.
- El par O–H se queda en el oxígeno del anillo.
Protona el OH anomérico
El metanol protonado transfiere un protón al OH del hemiacetal, de modo que el agua pasa a ser el grupo saliente en el carbono anomérico.
Las flechas curvas
- El par solitario del hidroxilo toma el protón.
- El par O–H se queda en el metanol.
Sale agua: ion oxocarbenio cíclico
El par solitario del oxígeno del anillo forma un enlace π C=O⁺ mientras sale el agua. Este ion oxocarbenio cíclico es el mismo tipo de intermediario que forma los metil glicósidos a partir de azúcares.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del anillo forma el enlace π C=O⁺.
- El par enlazante C–O sale con el agua.
Se adiciona metanol
El metanol, que es el disolvente, ataca el carbono del oxocarbenio por cualquiera de sus caras. Por eso el nuevo estereocentro se forma como racemato.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del metanol forma el enlace C–O exocíclico.
- El par π del C=O⁺ regresa al oxígeno del anillo.
Desprotona hasta el metil acetal
El metanol quita el protón del oxígeno adicionado, lo que da el acetal mixto neutro y regenera el metanol protonado.
Las flechas curvas
- Un par solitario del metanol toma el protón.
- El par O–H se queda en el oxígeno del metoxilo.
2-Metoxioxolano
El 2-metoxioxolano es un acetal mixto cíclico, un modelo sencillo de un metil furanósido. Como un glicósido, es estable en medio básico pero en ácido acuoso se hidroliza de nuevo al hemiacetal.
Qué vas a practicar
Dibuja el cierre de anillo catalizado por HCl del 4-hidroxibutanal hasta el hemiacetal cíclico y su conversión, a través de un ion oxocarbenio cíclico, en 2-metoxioxolano.
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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