Química Orgánica 1 · Reacciones radicalarias y selectividad
Bromuro de 4-nitrobencilo a partir de 4-nitrotolueno con NBS y AIBN
Condiciones: NBS, AIBN, CCl₄, Δ
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: el AIBN libera N₂
Al calentar el AIBN se rompen ambos enlaces C–N y se expulsa nitrógeno gaseoso, lo que da dos radicales 2-ciano-2-propilo. Se dibujan dos moléculas de Br₂, que el NBS mantiene en baja concentración, como fuente de bromo.
Las flechas curvas
- Un electrón del primer enlace C–N se queda en su carbono terciario, que se convierte en un radical estabilizado por el grupo ciano.
- El otro electrón de ese enlace C–N pasa a un nuevo enlace π N–N.
- Un electrón del segundo enlace C–N se queda en el otro carbono terciario.
- Su compañero completa el nuevo enlace π N–N, de modo que sale N₂, muy estable.
Iniciación: formación del primer radical bromo
Un radical 2-ciano-2-propilo abstrae un átomo de bromo del Br₂. Así, el radical del iniciador se convierte en el radical bromo que propaga la cadena.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del carbono terciario aporta uno de los electrones del nuevo enlace C–Br.
- Un electrón del enlace Br–Br completa ese enlace C–Br.
- El otro electrón del Br–Br se queda en el bromo más alejado, que se convierte en el radical que propaga la cadena.
Propagación: el Br• arranca un hidrógeno bencílico
El radical bromo arranca un hidrógeno del grupo metilo y se forman HBr y el radical 4-nitrobencilo. El radical bencílico se deslocaliza en el anillo; el grupo nitro no lo impide, aunque su efecto atractor de electrones hace la reacción más lenta que con tolueno.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del bromo aporta uno de los electrones del nuevo enlace H–Br.
- Un electrón del enlace C–H bencílico se aparea con él y completa el enlace H–Br.
- El otro electrón del C–H se queda en el carbono bencílico como electrón desapareado del radical 4-nitrobencilo.
Propagación: el radical bencílico toma Br del Br₂
El radical 4-nitrobencilo toma un átomo de bromo del segundo Br₂ y forma el enlace C–Br bencílico. Se libera un nuevo radical bromo, y el NBS convierte de nuevo el HBr en Br₂.
Las flechas curvas
- El electrón desapareado del CH2 bencílico aporta uno de los electrones del nuevo enlace C–Br.
- Un electrón del enlace Br–Br se aparea con él y completa el enlace C–Br.
- El otro electrón del Br–Br se queda en el bromo más alejado y regenera el radical bromo que propaga la cadena.
Bromuro de 4-nitrobencilo y HBr
Solo se sustituyó el hidrógeno del metilo bencílico, lo que da bromuro de 4-nitrobencilo; el anillo desactivado no se ataca. El radical bromo lleva la cadena al siguiente 4-nitrotolueno.
Qué vas a practicar
Dibuja la iniciación con AIBN y la cadena radicalaria que convierte el grupo metilo del 4-nitrotolueno en CH2Br, para dar bromuro de 4-nitrobencilo.
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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