Química Orgánica 2 · Repaso de sustitución aromática para el examen
Alquilación de Friedel–Crafts con 1-cloro-2-metilpropano: un desplazamiento de hidruro
Condiciones: Benzene (large excess), 1-chloro-2-methylpropane, AlCl3 (cat.), 0–25 °C
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 6 pasos escritos
El cloruro se une al cloruro de aluminio
Un par solitario del cloro del 1-cloro-2-metilpropano se coordina con el aluminio. El enlace C–Cl es ahora débil y el carbono primario es muy deficiente en electrones.
Las flechas curvas
- El par solitario del cloro forma un enlace dativo con el aluminio.
Ionización con un desplazamiento de hidruro
Al romperse el enlace C–Cl, el hidrógeno del carbono terciario vecino se desplaza junto con su par enlazante hacia el carbono primario. La carga positiva queda en el carbono terciario: se forma directamente el catión terc-butilo y se libera AlCl₄⁻. Las cargas dibujadas sobre el cloro y el aluminio en el complejo, y sobre el aluminio en AlCl₄⁻, son cargas formales de Lewis; el aluminio permanece como Al(III) en todo momento.
Las flechas curvas
- El par C–H lleva el hidrógeno al carbono primario (un desplazamiento de hidruro 1,2).
- El par C–Cl se marcha con el cloro como AlCl₄⁻.
Por qué cambia el esqueleto carbonado
Un carbocatión terciario es mucho más estable que uno primario, y un hidruro del carbono vecino puede alcanzar el carbono primario deficiente en electrones a medida que se rompe el enlace C–Cl.
El benceno captura el catión terc-butilo
Un enlace π del anillo forma el enlace C–C con el carbono terciario, dando el ion arenio.
Las flechas curvas
- Los electrones π del anillo se enlazan al carbono terciario catiónico.
El AlCl₄⁻ restaura el anillo
Un cloro del AlCl₄⁻ elimina el protón del carbono sp³ del anillo, dejando el aluminio como HCl; los electrones del enlace C–H restauran el anillo aromático y se regenera AlCl₃.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro toma el protón del anillo.
- El par Al–Cl vuelve al cloro, así que sale HCl y se regenera AlCl₃.
- El par C–H forma el enlace π del anillo.
terc-Butilbenceno
Se forma terc-butilbenceno; el hidrógeno que migró ahora está sobre lo que era el carbono CH₂Cl, que se ha convertido en uno de los tres grupos metilo. Se regeneran HCl y AlCl₃.
Qué vas a practicar
Dibuja cómo el complejo 1-cloro-2-metilpropano–AlCl₃ se ioniza con un desplazamiento de hidruro hacia el catión terc-butilo, cómo el benceno captura ese catión y cómo el AlCl₄⁻ restaura el anillo para dar terc-butilbenceno.
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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