Química Orgánica 2 · Repaso de sustitución aromática para el examen
Por qué la alquilación reacciona en exceso y la acilación no
Condiciones: Benzene (1 equiv) with chloroethane/AlCl₃ gives ethylbenzene together with diethyl- and triethylbenzenes. Benzene (1 equiv) with acetyl chloride/AlCl₃ gives acetophenone and essentially no diacetylbenzene.
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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.
La pregunta
¿Por qué la alquilación da polisustitución mientras que la acilación se detiene en un solo grupo?
Mostrar la respuesta y la explicación
Respuesta y explicación
Respuesta correcta El grupo etilo activa el anillo, así que el producto reacciona más rápido que el benceno; el grupo acetilo lo desactiva, así que el producto reacciona más despacio.
Cada sustitución cambia la reactividad del producto. Un grupo alquilo donante de electrones hace que el etilbenceno sea mejor nucleófilo que el benceno; una cetona atractora de electrones (aún más desactivada al unirse a AlCl₃) hace que la acetofenona sea peor nucleófilo.
Esta no Los iones acilio son demasiado grandes para acercarse a un anillo que ya tiene un sustituyente.
El tamaño no es la razón: los iones acilio acilan con facilidad anillos sustituidos como el tolueno. El producto cetónico simplemente está desactivado.
Esta no Los cationes etilo se reordenan, y el catión reordenado ataca una segunda vez.
Un catión etilo no tiene ningún isómero más estable al que reordenarse; la polialquilación proviene del producto activado, no de un reordenamiento.
Esta no El AlCl₃ se consume en la acilación, así que no queda catalizador para una segunda reacción.
El AlCl₃ queda unido a la cetona, pero se usa un ligero exceso; incluso con AlCl₃ adicional, la acetofenona no se acila de nuevo porque su anillo está desactivado.
Solución explicada
En la alquilación el producto es más reactivo que el material de partida, así que usar el areno en gran exceso es la única forma de limitar la sobralquilación. En la acilación el producto es menos reactivo, así que la monoacilación es limpia. Esta es una razón por la que los químicos suelen acilar y luego reducir la cetona cuando necesitan un alquilbenceno.
Qué vas a practicar
Explica la diferencia en la sobrerreacción entre la alquilación y la acilación de Friedel–Crafts a partir del efecto del grupo introducido.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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