Química Orgánica 2 · Repaso de sustitución aromática para el examen
Alquilación del benceno con 2-cloro-3-metilbutano: desplazamiento de hidruro
Condiciones: AlCl3, excess benzene
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 7 pasos escritos
El 2-cloro-3-metilbutano se une al cloruro de aluminio
Un par solitario del cloro del 2-cloro-3-metilbutano llena el orbital vacío del cloruro de aluminio. La coordinación al ácido de Lewis debilita el enlace C–Cl para que el grupo alquilo pueda separarse como carbocatión.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro se dona al orbital vacío del aluminio.
Se forma el carbocatión secundario
El enlace C–Cl se rompe y sus electrones van al cloro, lo que da tetracloroaluminato y un carbocatión secundario en el carbono que llevaba el cloro. Su vecino es un carbono terciario con C–H, así que es posible un reordenamiento.
Las flechas curvas
- El par C–Cl se va al cloro, que permanece en el aluminio como AlCl4⁻.
Un desplazamiento 1,2 de hidruro da el catión terciario
El hidrógeno del carbono vecino migra con su par enlazante al carbono catiónico. Así un catión secundario se convierte en el catión terciario 2-metilbutan-2-ilo (terc-pentilo), más estable, que es el electrófilo que encuentra el benceno.
Las flechas curvas
- El par enlazante C–H migra con el hidrógeno al carbono secundario deficiente en electrones.
El benceno ataca al catión terciario
Un par π del benceno forma el nuevo enlace C–C con el carbono catiónico terciario. Este paso lento rompe el sexteto aromático y da un ion arenio.
Las flechas curvas
- El par π del anillo forma el enlace con el carbocatión terciario.
El ion arenio reparte su carga
La carga positiva se deslocaliza sobre los carbonos en orto y en para respecto al nuevo enlace. Llevarla al carbono para da la estructura contribuyente cuya disposición de enlaces π conduce directamente de vuelta al anillo aromático.
Las flechas curvas
- El enlace π del anillo se desplaza hacia el carbono catiónico y lleva la carga a la posición para.
El tetracloroaluminato quita el protón del anillo
Un cloruro del AlCl4⁻ toma el protón del carbono sp³ del anillo y se regenera el AlCl3. El par C–H y el enlace π vecino se desplazan para reconstruir el anillo aromático.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro toma el protón del anillo.
- El par Al–Cl se queda en el cloro y libera AlCl3 neutro y HCl.
- El par C–H forma un enlace π del anillo.
- El siguiente enlace π se desplaza al carbono catiónico y restaura la aromaticidad.
(2-Metilbutan-2-il)benceno
Se forma (2-metilbutan-2-il)benceno, el terc-pentilbenceno, junto con HCl. El carbono bencílico cuaternario demuestra que el desplazamiento de hidruro ocurrió antes del ataque del benceno.
Qué vas a practicar
Dibuja la ionización del 2-cloro-3-metilbutano por AlCl3, el desplazamiento 1,2 de hidruro hasta el catión terciario y su ataque por el benceno que da (2-metilbutan-2-il)benceno.
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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