Química Orgánica 2 · Rutas de síntesis: reactivos, grupos protectores y planificación en varios pasos
La hidrólisis ácida del 2-metil-2-fenil-1,3-dioxolano libera acetofenona
Condiciones: 2-Methyl-2-phenyl-1,3-dioxolane, 1 M HCl (aq, catalytic H₃O⁺), acetone/water, 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 9 pasos escritos
El hidronio protona un oxígeno del anillo
Un par solitario de uno de los oxígenos del cetal toma un protón del hidronio, lo que convierte ese oxígeno en un grupo saliente capaz de irse como parte de un alcohol neutro.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del anillo toma el protón.
- El par del O–H permanece en el oxígeno, que se va como agua.
El anillo se abre hacia un ion oxocarbenio
El otro oxígeno del anillo empuja un par solitario hacia el carbono del cetal a la vez que se rompe el enlace con el oxígeno protonado. El anillo de cinco miembros se abre y la carga positiva queda compartida entre el carbono y el oxígeno.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno forma un enlace π C=O⁺.
- El enlace C–O se rompe y el par permanece en el oxígeno hidroxílico.
¿Qué impulsa la hidrólisis?
La formación del cetal y su hidrólisis son el mismo equilibrio recorrido en sentidos opuestos; la cantidad de agua decide el sentido.
El agua se adiciona al carbono del oxocarbenio
Una molécula de agua del disolvente ataca el carbono electrófilo y el par π del C=O⁺ regresa al oxígeno.
Las flechas curvas
- El par solitario del agua forma el nuevo enlace C–O.
- El par π regresa al oxígeno del éter, que queda neutro.
El agua arranca un protón y da el hemicetal
Otra molécula de agua le toma un protón al ion oxonio, lo que da el hemicetal neutro y hidronio.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón.
- El par del O–H permanece en el nuevo oxígeno hidroxílico.
El hidronio protona el oxígeno del glicol
El oxígeno del éter que queda, el que sigue unido a la cadena CH₂CH₂OH, se protona para que pueda salir el etano-1,2-diol.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del éter toma el protón.
- El par del O–H permanece en el oxígeno, que se va como agua.
Sale el etano-1,2-diol
El oxígeno hidroxílico empuja un par solitario hacia el carbono a la vez que se rompe el enlace con el oxígeno protonado del glicol, lo que da acetofenona protonada y etano-1,2-diol libre.
Las flechas curvas
- El par solitario del hidroxilo forma el enlace π C=O⁺.
- El enlace C–O se rompe y se va el diol.
El agua desprotona el oxígeno carbonílico
El agua le quita el protón a la cetona protonada, lo que da acetofenona y regenera el hidronio, de modo que el ácido actúa como catalizador.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón.
- El par del O–H permanece en el oxígeno como par solitario del C=O.
Acetofenona y etano-1,2-diol
El grupo protector ya no está: se libera la acetofenona junto con el etano-1,2-diol y se regenera el hidronio. El oxígeno carbonílico de la cetona es el oxígeno de la molécula de agua que se adicionó.
Qué vas a practicar
Dibuja la hidrólisis catalizada por ácido que elimina un grupo protector de etilén cetal: apertura del anillo hasta el ion oxocarbenio, captura por el agua y pérdida de etano-1,2-diol para dar acetofenona.
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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