Química Orgánica 1 · Reacciones radicalarias y selectividad
Bromación bencílica del (R)-sec-butilbenceno: racemato
Condiciones: Br₂, hν
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 7 pasos escritos
Iniciación: la luz rompe el Br₂
La luz rompe homolíticamente el débil enlace Br–Br en dos radicales bromo. Se dibujan dos moléculas de (R)-sec-butilbenceno y otras dos de Br₂ para poder seguir las dos caras del radical bencílico plano.
Las flechas curvas
- La luz aporta la energía para romper el débil enlace Br–Br, y un electrón del enlace se queda en el primer átomo de Br.
- El segundo electrón del enlace se queda en el otro átomo de Br, así que la homólisis da dos radicales bromo neutros y ningún ion.
Propagación: el Br• arranca el hidrógeno bencílico
Un radical bromo arranca el hidrógeno bencílico terciario del estereocentro y da el radical 2-fenilbutan-2-ilo y HBr. Este radical es a la vez terciario y deslocalizado en el anillo, así que es plano y se pierde la configuración original.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical bromo aporta un electrón del nuevo enlace H–Br.
- Un electrón del enlace C–H bencílico se aparea con él para completar el enlace H–Br.
- El otro electrón del C–H bencílico se queda en el carbono como el electrón desapareado del radical bencílico plano.
Propagación: una segunda molécula pierde su hidrógeno bencílico
El segundo radical bromo arranca el hidrógeno bencílico de otra molécula de (R)-sec-butilbenceno. Los dos radicales son idénticos y planos, lo que permite mostrar la reacción por cada cara.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical bromo aporta un electrón del nuevo enlace H–Br.
- Un electrón del enlace C–H bencílico se aparea con él para completar el enlace H–Br.
- El otro electrón del C–H bencílico se queda en el carbono como el electrón desapareado del segundo radical bencílico.
Actividad óptica del producto
El carbono radicalario bencílico es sp2 y plano, con su orbital p solapado con el sistema pi del anillo. El Br₂ ataca por igual cualquiera de los dos lóbulos de ese orbital, así que el estereocentro se regenera como racemato.
Propagación: el Br₂ se adiciona por una cara
Un radical bencílico plano toma un bromo del Br₂ por una cara y da un enantiómero del (2-bromobutan-2-il)benceno y un nuevo radical bromo.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical bencílico plano aporta un electrón del nuevo enlace C–Br.
- Un electrón del enlace Br–Br se aparea con él para completar el enlace C–Br.
- El otro electrón del Br–Br se queda en el átomo de Br más alejado y regenera el radical bromo que propaga la cadena.
Propagación: el Br₂ se adiciona por la cara opuesta
El otro radical toma el bromo por la cara opuesta y da el bromuro especular. Ninguna cara está favorecida, así que los dos enantiómeros se forman en cantidades iguales.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del segundo radical bencílico aporta un electrón del nuevo enlace C–Br.
- Un electrón del enlace Br–Br se aparea con él para completar el enlace C–Br.
- El otro electrón del Br–Br se queda en el átomo de Br más alejado y regenera el radical bromo que propaga la cadena.
(2-Bromobutan-2-il)benceno racémico y HBr
El carbono bencílico lleva ahora el bromo: (2-bromobutan-2-il)benceno como mezcla 50:50 de enantiómeros. La pureza óptica inicial se pierde por completo.
Qué vas a practicar
Dibuja la bromación bencílica del (R)-sec-butilbenceno por las dos caras del radical bencílico plano y explica por qué el (2-bromobutan-2-il)benceno se forma racémico.
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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