Química Orgánica 2 · Condensación de Claisen y adición conjugada
Por qué el calor hace que un β-cetoácido pierda CO2
Condiciones: 3-Oxobutanoic acid heated gently (about 50–100 °C), no added base.
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.
La pregunta
El ácido 3-oxobutanoico pierde CO2 al calentarlo suavemente, pero el ácido butanoico no. ¿Qué explicación es correcta?
Mostrar la respuesta y la explicación
Respuesta y explicación
Respuesta correcta Un estado de transición cíclico de seis miembros transfiere el protón del ácido al oxígeno cetónico, lo que da CO2 y un enol
Pérdida concertada y pericíclica de CO2; después el enol tautomeriza a acetona.
Esta no El agua desprotona el carbono α y el carbanión expulsa CO2
No se necesita base, y el carbanión no sería la vía de salida; el carbono del carboxilo sale como CO2 neutro.
Esta no El calor rompe homolíticamente el enlace C–C y da dos radicales
La ruptura del enlace es concertada y polar, no radicalaria; la reacción necesita el carbonilo en β y ocurre a baja temperatura.
Esta no La cetona se protona y el CO2 sale para formar un carbocatión
Aquí la pérdida de CO2 no genera un catión; los electrones del enlace C–C que se rompe fluyen hacia el C=O para formar el enol.
Solución explicada
El oxígeno cetónico está a seis átomos del O–H ácido, así que la molécula puede formar un anillo de enlaces de seis miembros en un único paso concertado: el oxígeno cetónico toma el protón, el enlace C–C con el carbono del carboxilo se rompe y sale CO2. El producto es el enol de la acetona, que tautomeriza a la cetona. Un ácido simple no tiene un carbonilo en β que acepte los electrones, así que no puede hacerlo.
Qué vas a practicar
Explica por qué los β-cetoácidos se descarboxilan al calentarlos a través de un estado de transición cíclico y un enol intermediario.
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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