Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo, aminas y sales de diazonio
Lactonización catalizada por ácido del ácido 2-(hidroximetil)benzoico
Condiciones: 2-(Hydroxymethyl)benzoic acid, dilute aqueous HCl (catalytic H3O+), warm
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
El hidronio protona el oxígeno del carbonilo
La protonación del C=O del carboxilo hace que su carbono sea lo bastante electrófilo para que lo ataque el oxígeno del alcohol, débilmente nucleofílico.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del carbonilo toma un protón del hidronio.
- El par del O–H queda sobre el oxígeno, liberando agua.
El oxígeno del CH2OH cierra el anillo
El oxígeno del alcohol del grupo CH2OH vecino ataca al carbono carbonílico activado. Si contamos el carbono carbonílico, los dos carbonos del benceno entre los grupos, el CH2 y el oxígeno, obtenemos un anillo de cinco miembros.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del alcohol forma el enlace O–C del anillo.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno protonado.
El agua elimina el protón del O–H del anillo
El oxígeno del anillo lleva una carga positiva; el agua elimina su protón, lo que da un intermediario tetraédrico cíclico neutro.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón.
- El par O–H permanece sobre el oxígeno del anillo.
El hidronio protona un grupo OH
Uno de los dos grupos OH del carbono tetraédrico se protona, lo que lo convierte en agua, un buen grupo saliente.
Las flechas curvas
- Un par solitario del hidroxilo toma un protón del hidronio.
- El par del O–H queda sobre el oxígeno, liberando agua.
Se va el agua
El par solitario del otro OH vuelve a formar el enlace C=O mientras se marcha el agua, lo que da la lactona protonada.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno forma el nuevo enlace π del C=O.
- Se rompe el enlace C–O y el agua se marcha con el par.
El agua elimina el último protón
El agua toma el protón del oxígeno carbonílico protonado, lo que da ftalida y regenera el hidronio.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón.
- El par del O–H pasa a ser un par solitario sobre el oxígeno del carbonilo.
¿Por qué gana la lactona?
En agua, un ácido carboxílico y un alcohol separado dan muy poco éster, porque el agua está presente en enorme exceso. Este hidroxiácido, sin embargo, se cierra mayoritariamente a la lactona.
Ftalida
El carbono carboxílico y el oxígeno del CH2 están ahora unidos en un éster cíclico de cinco miembros fusionado al anillo de benceno; se libera agua y se regenera el hidronio.
Qué vas a practicar
Dibuja el cierre de anillo catalizado por ácido del ácido 2-(hidroximetil)benzoico a la lactona de cinco miembros ftalida, con hidronio y agua como único ácido y única base.
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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