Química Orgánica 2 · Rutas de síntesis: reactivos, grupos protectores y planificación en varios pasos
Protección del 4-aminobutan-1-ol con Boc₂O (grupo Boc)
Condiciones: 4-Aminobutan-1-ol, di-tert-butyl dicarbonate (Boc₂O, 1.05 equiv), CH₂Cl₂, 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
¿Qué grupo ataca el Boc₂O?
El nitrógeno es menos electronegativo que el oxígeno, así que su par solitario está menos retenido y es el mejor nucleófilo; la amina reacciona primero.
La amina se adiciona a un carbono carbonílico
El par solitario del nitrógeno se enlaza a uno de los carbonos carbonílicos del Boc₂O y el par π C=O se desplaza al oxígeno, dando un intermediario tetraédrico con N⁺ y O⁻.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno forma el nuevo enlace N–C.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno.
El intermediario expulsa el tert-butil carbonato
El oxianión vuelve a formar el enlace C=O y se rompe el enlace con el oxígeno central. El tert-butil carbonato, una base débil, es el grupo saliente.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno reconstruye el enlace π C=O.
- El enlace C–O se rompe y el par se va con el oxígeno del carbonato.
El tert-butil carbonato se descompone
El anión carbonato pierde dióxido de carbono: el oxígeno con carga negativa forma un segundo enlace C=O y se rompe el enlace con el oxígeno del tert-butoxi. La liberación de CO₂ gaseoso hace que la protección sea irreversible.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno forma un enlace π C=O.
- El enlace C–O se rompe y queda el tert-butóxido.
El tert-butóxido elimina el protón N–H
El tert-butóxido toma el protón del nitrógeno con carga positiva, dando el carbamato neutro y tert-butanol.
Las flechas curvas
- El par solitario del tert-butóxido toma el protón N–H.
- El par N–H vuelve al nitrógeno.
El amino alcohol protegido con Boc
Se forma el tert-butil N-(4-hidroxibutil)carbamato con CO₂ y tert-butanol como subproductos. El nitrógeno del carbamato ya no es nucleófilo ni básico porque su par solitario está deslocalizado hacia el C=O, así que el alcohol libre ya puede oxidarse o convertirse en un grupo saliente. El ácido trifluoroacético elimina el grupo Boc al final.
Qué vas a practicar
Dibuja cómo la amina del 4-aminobutan-1-ol ataca el di-tert-butil dicarbonato, cómo colapsa el intermediario tetraédrico y cómo el grupo saliente se descompone en CO₂ y tert-butóxido, que elimina el último protón N–H para dar el carbamato Boc mientras el alcohol queda libre.
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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