Química Orgánica 1 · Reacciones radicalarias y selectividad
3-Bromo-3-metilhexano racémico a partir de (S)-3-metilhexano
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 (S)-3-metilhexano y otras dos de Br₂ para poder seguir por separado las dos caras del radical 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 terciario
Un radical bromo arranca el hidrógeno terciario del estereocentro del (S)-3-metilhexano y da el radical 3-metilhexan-3-ilo y HBr. El carbono radicalario es trigonal plano, así que la configuración original se pierde en el momento en que se rompe este enlace.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical bromo aporta un electrón del nuevo enlace H–Br.
- Un electrón del enlace C–H terciario se aparea con él para completar el enlace H–Br.
- El otro electrón del C–H terciario se queda en el carbono como el electrón desapareado del radical terciario plano.
Propagación: una segunda molécula pierde su hidrógeno terciario
El segundo radical bromo arranca de la misma manera el hidrógeno terciario de otra molécula de (S)-3-metilhexano. Los dos radicales son idénticos; dibujar ambos permite mostrar cada cara del carbono plano.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical bromo aporta un electrón del nuevo enlace H–Br.
- Un electrón del enlace C–H terciario se aparea con él para completar el enlace H–Br.
- El otro electrón del C–H terciario se queda en el carbono como el electrón desapareado del segundo radical plano.
¿Qué le ocurre al estereocentro?
La abstracción del hidrógeno de un estereocentro da un radical plano que no conserva memoria de la configuración inicial. El Br₂ llega por igual a cualquiera de las dos caras, así que el producto es un racemato.
Propagación: el Br₂ se adiciona por una cara
Un radical plano toma un bromo del Br₂ por una cara y da un enantiómero del 3-bromo-3-metilhexano y un nuevo radical bromo.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical terciario 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. Ambas caras son igual de accesibles, así que los dos enantiómeros se forman a la misma velocidad.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del segundo radical 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.
3-Bromo-3-metilhexano racémico y HBr
El producto es 3-bromo-3-metilhexano como mezcla 50:50 de enantiómeros, así que es ópticamente inactivo. El estereocentro se destruyó en la abstracción y se reconstruyó sin preferencia.
Qué vas a practicar
Dibuja la bromación radicalaria del (S)-3-metilhexano en su estereocentro terciario, siguiendo las dos caras del radical plano, y explica por qué el producto es 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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