Química Orgánica 2 · Adiciones al carbonilo: repaso para el examen
Enamina de morfolina: 4-(ciclohex-1-en-1-il)morfolina
Condiciones: morpholine, TsOH (cat.), benzene, Δ (Dean–Stark)
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
La morfolina se adiciona al carbono de la cetona
La morfolina es un buen nucleófilo nitrogenado, así que su par solitario ataca directamente al carbono del carbonilo de la ciclohexanona mientras el par π del C=O se desplaza al oxígeno. El producto es un zwitterión con un nitrógeno de amonio positivo y un oxígeno negativo sobre el mismo carbono.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno forma el nuevo enlace C–N con el carbono del carbonilo.
- El par π del C=O se desplaza al oxígeno, que queda con carga negativa.
Transferencia de protón del nitrógeno al oxígeno
El oxígeno con carga negativa toma el protón del nitrógeno de amonio vecino y da la carbinolamina neutra. Esta transferencia es favorable: el N⁺–H (pKa de aproximadamente 9) es mucho más ácido que el O–H que se forma (pKa de aproximadamente 16).
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno toma el protón del N–H.
- El par N–H se queda en el nitrógeno como su par solitario, de modo que el nitrógeno queda neutro.
El TsOH protona el OH de la carbinolamina
El grupo hidroxilo solo puede salir como agua, así que el catalizador TsOH lo protona. Así queda un buen grupo saliente junto al nitrógeno.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del hidroxilo toma el protón del TsOH.
- El par O–H se queda en el oxígeno del sulfonato como tosilato.
El par solitario del nitrógeno expulsa agua
El par solitario del nitrógeno forma un enlace π C=N⁺ mientras se rompe el enlace C–O y sale agua, lo que da un ion iminio. Como la morfolina es una amina secundaria, este nitrógeno no tiene ningún hidrógeno que perder.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno forma el enlace π C=N⁺.
- El enlace C–O se rompe y el par sale con el agua.
La morfolina quita un hidrógeno α
Sin un N–H que perder, el ion iminio se neutraliza perdiendo un hidrógeno del carbono del anillo contiguo al carbono del C=N⁺. Una segunda molécula de morfolina, la base más fuerte presente, toma ese protón; el par C–H forma el enlace C=C y el par π del C=N⁺ regresa al nitrógeno.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la segunda morfolina toma el hidrógeno α.
- El par C–H forma el nuevo enlace π C=C.
- El par π del C=N regresa al nitrógeno como su par solitario.
4-(Ciclohex-1-en-1-il)morfolina
La 4-(ciclohex-1-en-1-il)morfolina es una enamina: el nitrógeno está sobre un carbono del C=C del anillo y su par solitario está conjugado con ese enlace C=C. El agua se retira en la trampa Dean–Stark, lo que impulsa la condensación reversible; el catalizador ácido termina como tosilato de morfolinio, que sigue catalizando.
Qué vas a practicar
Dibuja la condensación catalizada por TsOH de la ciclohexanona con la amina secundaria morfolina, pasando por una carbinolamina y un ion iminio, hasta la 4-(ciclohex-1-en-1-il)morfolina.
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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