Química Orgánica 1 · Reacciones radicalarias y selectividad
Cloruro de bencilo a partir de tolueno por cloración de la cadena lateral
Condiciones: Cl₂, 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 5 pasos escritos
Iniciación: ruptura del Cl₂ con luz
La luz rompe homolíticamente el enlace Cl–Cl y genera dos radicales cloro neutros. El tolueno y el Cl₂ que se necesita para el paso de transferencia de cloro esperan; como no hay ácido de Lewis, no se forma cloro electrofílico.
Las flechas curvas
- La luz aporta la energía para romper el débil enlace Cl–Cl, y uno de los electrones de enlace se queda en el primer átomo de Cl.
- El segundo electrón de enlace se queda en el otro átomo de Cl, de modo que la homólisis da dos radicales cloro neutros y ningún ion.
Propagación: el Cl• arranca un hidrógeno bencílico
Un radical cloro arranca un hidrógeno del grupo metilo y se forman el radical bencilo y HCl. El enlace C–H bencílico es débil porque el electrón desapareado del radical bencilo se deslocaliza en el anillo, sobre los carbonos orto y para.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical cloro aporta uno de los electrones del nuevo enlace H–Cl.
- Un electrón del enlace C–H bencílico se aparea con él y completa el enlace H–Cl.
- El otro electrón del C–H bencílico se queda en el carbono como electrón desapareado del radical bencilo.
¿Anillo o cadena lateral?
Las condiciones deciden el mecanismo. La luz sin catalizador genera radicales cloro, que toman el C–H más débil; un ácido de Lewis como el FeCl₃ genera un cloro electrofílico que ataca el sistema π del anillo.
Propagación: el radical bencilo toma Cl del Cl₂
El radical bencilo reacciona con Cl₂ en el carbono de la cadena lateral, lo que conserva la aromaticidad del anillo, y se forman cloruro de bencilo y un nuevo radical cloro. Ese radical continúa la cadena.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del radical bencilo aporta uno de los electrones del nuevo enlace C–Cl.
- Un electrón del enlace Cl–Cl se aparea con él y completa el enlace C–Cl.
- El otro electrón del Cl–Cl se queda en el átomo de Cl más alejado y regenera el radical cloro que propaga la cadena.
Cloruro de bencilo y HCl
El carbono bencílico ahora lleva el cloro: cloruro de bencilo, junto con HCl. El anillo no se modifica porque no hay ácido de Lewis que genere un cloro electrofílico.
Qué vas a practicar
Dibuja la cadena radicalaria que clora el grupo metilo del tolueno para dar cloruro de bencilo, y explica por qué no se clora el anillo.
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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