Química Orgánica 1 · Grupos funcionales y conectividad
Tetrahidro-2H-piran-2-ol a partir de 5-hidroxipentanal
Condiciones: cat. H+, H2O
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 hidronio protona el oxígeno del aldehído
El oxígeno del aldehído del 5-hidroxipentanal toma un protón del hidronio (el catalizador ácido en agua). El carbonilo protonado reparte su carga positiva hacia el carbono carbonílico, lo que vuelve a ese carbono lo bastante electrofílico para que lo ataque el alcohol, un nucleófilo débil, situado en el otro extremo de la cadena.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del aldehído toma un protón del hidronio.
- El par del enlace O–H queda sobre el oxígeno y se libera una molécula de agua.
El propio OH de la cadena cierra el anillo
El oxígeno del hidroxilo en C5 se pliega hacia el carbono carbonílico protonado, y el par π del C=O pasa al oxígeno protonado. Como el nucleófilo y el electrófilo están en la misma molécula, el anillo de seis miembros se forma rápido y casi sin tensión; por eso los hemiacetales cíclicos de cinco y seis miembros predominan sobre la cadena abierta, como en la glucosa.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del hidroxilo se enlaza al carbono carbonílico y cierra un anillo de seis miembros.
- El par π del C=O pasa al oxígeno protonado, que se convierte en un OH neutro.
El agua arranca el protón del oxonio del anillo
Ahora el oxígeno del anillo tiene tres enlaces y carga positiva. El agua toma su protón y regenera el hidronio, así que el ácido es solo un catalizador. El nuevo carbono del anillo que lleva el OH y el oxígeno del anillo es un estereocentro que se forma por ambas caras, como mezcla racémica.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón del oxígeno del anillo, cargado positivamente.
- El par del enlace O–H queda sobre el oxígeno del anillo, que se convierte en un oxígeno de éter neutro.
Tetrahidro-2H-piran-2-ol
El producto es un hemiacetal cíclico: un mismo carbono lleva un grupo OH y el oxígeno del anillo. Es el mismo patrón que el del carbono anomérico de la glucopiranosa.
Qué vas a practicar
Dibuja el cierre de anillo catalizado por ácido del 5-hidroxipentanal al hemiacetal cíclico tetrahidro-2H-piran-2-ol y explica por qué se forma el anillo de seis miembros.
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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