Química Orgánica 2 · Repaso de sustitución aromática para el examen
Nitración del 4-fluoroanisol: el metoxi se impone al flúor
Condiciones: HNO3, AcOH, 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
Una molécula de ácido nítrico protona a otra
En ácido acético no hay ácido sulfúrico, así que el ácido nítrico, el ácido más fuerte presente, protona el OH de una segunda molécula de ácido nítrico. Así el agua se convierte en grupo saliente y se forma nitrato.
Las flechas curvas
- Un par solitario del OH de un ácido nítrico toma el protón de otro.
- El par O–H se queda en el oxígeno y deja nitrato.
Sale agua y se forma el ion nitronio
Se rompe el enlace N–O con el oxígeno protonado y sale agua. Un par solitario del otro oxígeno forma un segundo enlace N=O y da el ion nitronio.
Las flechas curvas
- El par N–O sale con la molécula de agua.
- Un par solitario del oxígeno forma un segundo enlace N=O.
El carbono en orto respecto al metoxi ataca al nitronio
Con la posición para bloqueada por el flúor, los dos candidatos están en orto respecto al metoxi o en orto respecto al flúor. El metoxi es un dador π fuerte y el flúor desactiva el anillo por efecto inductivo, así que el carbono en orto respecto al metoxi forma el enlace C–N.
Las flechas curvas
- El par π del anillo en orto respecto al metoxi forma el enlace con el nitrógeno del nitronio.
- Un par π del N=O se desplaza al oxígeno.
El oxígeno del metoxi comparte la carga
El ataque en orto coloca la carga positiva en el carbono que lleva el grupo metoxi, donde un par solitario del oxígeno forma un enlace π C=O⁺. Esta estructura contribuyente de oxocarbenio, con octetos completos, es mucho mejor que cualquier ayuda que pueda dar el flúor.
Las flechas curvas
- Un par solitario del metoxi forma un enlace π con el carbono catiónico.
El nitrato quita el protón del anillo
El nitrato toma el protón del carbono sp³ que lleva el grupo nitro. El par C–H vuelve a formar el enlace π del anillo y el par π del C=O⁺ regresa al oxígeno.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del nitrato toma el protón del anillo.
- El par C–H forma el enlace π del anillo.
- El par π del C=O⁺ regresa al oxígeno del metoxi.
4-Fluoro-2-nitroanisol
Se forma 4-fluoro-2-nitroanisol y se regenera el ácido nítrico. El activante más fuerte, el metoxi, decide dónde entra el grupo nitro.
Qué vas a practicar
Dibuja la formación del ion nitronio a partir del ácido nítrico, el ataque del 4-fluoroanisol en orto respecto al metoxi y la rearomatización que da 4-fluoro-2-nitroanisol.
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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