Química Orgánica 2 · Herramientas de oxidación y reducción
Oxidación de Jones del butan-1-ol a ácido butanoico
Condiciones: CrO3 (1.4 equiv), H2SO4, H2O/acetone (Jones reagent), 0 °C to 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 13 pasos escritos
El hidronio protona el ácido crómico
El hidronio protona un grupo Cr–OH del ácido crómico y lo prepara para salir como agua.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno de un grupo Cr–OH toma un protón del hidronio.
- El par del enlace O–H del hidronio permanece en el oxígeno, que sale como agua.
El alcohol ataca al cromo
El oxígeno del alcohol se enlaza al cromo mientras el hidroxilo protonado sale como agua.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del alcohol forma el enlace O–Cr.
- El enlace Cr–O con el hidroxilo protonado se rompe y se libera agua.
El agua desprotona el éster de cromato
El agua le quita el protón al oxígeno del oxonio y se obtiene el éster de cromato neutro del butan-1-ol.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón del oxígeno del éster.
- El par del O–H queda en el oxígeno del éster.
La eliminación da butanal
El agua le quita un hidrógeno carbinólico. El par del enlace C–H se convierte en el enlace pi del C=O y el par del enlace O–Cr se va con el cromo, lo que da butanal y Cr(IV).
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma un hidrógeno carbinólico.
- El par C–H se convierte en el enlace π del C=O.
- El par del enlace O–Cr se va con el cromo.
¿Se detiene en el butanal?
En medio ácido acuoso el aldehído se hidrata, y el hidrato se comporta como un alcohol frente al cromo(VI).
El hidronio protona el aldehído
El hidronio protona el oxígeno del carbonilo del butanal y hace que su carbono sea más electrófilo frente al agua.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del carbonilo toma un protón del hidronio.
- El par del enlace O–H del hidronio permanece en el oxígeno, que sale como agua.
El agua se adiciona al aldehído protonado
El agua ataca al carbono del carbonilo y el par pi del C=O se traslada al oxígeno protonado.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua forma el nuevo enlace C–O.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno.
El agua desprotona y se forma el hidrato
Otra molécula de agua le quita un protón al oxígeno del oxonio y se obtiene el butano-1,1-diol neutro, el hidrato del aldehído.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón.
- El par del enlace O–H permanece en el oxígeno del hidrato.
El hidronio protona un segundo ácido crómico
Una segunda molécula de ácido crómico se activa de la misma manera: el hidronio protona uno de sus grupos Cr–OH.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno de un grupo Cr–OH toma un protón del hidronio.
- El par del enlace O–H del hidronio permanece en el oxígeno, que sale como agua.
El hidrato ataca al cromo
Uno de los OH del hidrato se enlaza al cromo mientras sale agua, igual que lo hizo el alcohol.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del hidrato forma el enlace O–Cr.
- El enlace Cr–O con el hidroxilo protonado se rompe y se libera agua.
El agua desprotona el segundo éster de cromato
El agua le quita el protón al oxígeno del oxonio y se obtiene el éster de cromato neutro del hidrato.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el protón del oxígeno del éster.
- El par del O–H queda en el oxígeno del éster.
La segunda eliminación da ácido butanoico
El agua le quita el último hidrógeno del carbono que lleva el oxígeno; el par del enlace C–H se convierte en el enlace pi del C=O y el par del enlace O–Cr se va con el cromo, lo que da ácido butanoico.
Las flechas curvas
- Un par solitario del agua toma el hidrógeno del carbono que lleva el oxígeno.
- El par C–H se convierte en el enlace π del C=O.
- El par del enlace O–Cr se va con el cromo.
Ácido butanoico
Dos oxidaciones por formación de éster de cromato llevaron el alcohol primario a través del butanal y su hidrato hasta el ácido butanoico; su segundo oxígeno provino del agua.
Qué vas a practicar
Dibuja la oxidación de Jones del butan-1-ol a través del butanal y su hidrato: formación del éster de cromato, eliminación, hidratación catalizada por ácido, un segundo éster de cromato y una segunda eliminación que dan ácido butanoico.
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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