Química Orgánica 2 · Repaso de sustitución aromática para el examen
Isopropilación de Friedel–Crafts del p-xileno
Condiciones: AlCl3 (cat.), 0 °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 2-cloropropano se une al cloruro de aluminio
El cloruro de aluminio es el catalizador ácido de Lewis: un par solitario del cloro del 2-cloropropano llena el orbital vacío del aluminio. El enlace C–Cl queda ahora polarizado y debilitado, listo para ionizarse.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro se dona al orbital vacío del aluminio.
Se forma el catión isopropilo
El enlace C–Cl se rompe y sus electrones van al cloro, lo que da tetracloroaluminato y el catión isopropilo secundario. Ningún desplazamiento de hidruro ni de metilo puede estabilizar más este catión, así que reacciona sin reordenarse.
Las flechas curvas
- El par C–Cl se va al cloro, que permanece unido al aluminio como AlCl4⁻.
El p-xileno ataca al catión isopropilo
Las cuatro posiciones libres del p-xileno son equivalentes, cada una en orto respecto a un grupo metilo y en meta respecto al otro. Un par π del anillo forma el nuevo enlace C–C con el carbono catiónico, y la carga positiva queda en el carbono contiguo del anillo que lleva metilo.
Las flechas curvas
- El par π del anillo en un carbono libre forma el enlace con el carbono isopropílico deficiente en electrones.
El ion arenio dispersa su carga
La carga positiva del ion arenio se reparte entre los carbonos en orto y en para respecto al nuevo enlace. La primera estructura contribuyente dibujada es terciaria porque ese carbono lleva un grupo metilo; esta estabilización adicional explica por qué los grupos metilo activan el anillo.
Las flechas curvas
- El enlace π del anillo se desplaza hacia el carbono catiónico y lleva la carga al carbono en para respecto al nuevo enlace.
El tetracloroaluminato quita el protón del anillo
Un cloruro del AlCl4⁻ toma el protón del carbono sp³, lo que libera HCl y regenera el AlCl3, así que solo se necesita una cantidad catalítica. El par C–H reconstruye el anillo aromático.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro del tetracloroaluminato 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 con el carbono vecino que lleva metilo.
- El siguiente enlace π se desplaza al carbono catiónico y restaura el sexteto aromático.
2-Isopropil-1,4-dimetilbenceno
Se forma 2-isopropil-1,4-dimetilbenceno junto con HCl, y el AlCl3 queda libre para ionizar otra molécula de 2-cloropropano. Trabajar a 0 °C con exceso del areno limita una segunda alquilación del producto, más rico en electrones.
Qué vas a practicar
Dibuja la ionización del 2-cloropropano por AlCl3, el ataque del p-xileno al catión isopropilo y la pérdida del protón del anillo que dan 2-isopropil-1,4-dimetilbenceno.
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.
¿Atascado con tu propia tarea?
Tómale una foto: el primer escaneo es gratis, sin registrarte
¿Escaneas cada semana? Scan Standard: por unos problemas