Química Orgánica 1 · Rutas de sustitución
Ionizar un bromuro bencílico primario
Condiciones: Benzyl bromide (bromomethylbenzene) warmed in water with a little acetone as cosolvent and no added nucleophile. Follow the SN1 branch to benzyl alcohol. One water is the nucleophile and a second water is the final proton acceptor. Ph is an unchanged phenyl group. With a good nucleophile in a polar aprotic solvent, benzyl bromide reacts by SN2 instead; that route is not requested here.
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
Ionizar el bromuro bencílico
El agua es un nucleófilo débil, pero es un disolvente muy polar que estabiliza los iones que se separan, así que el grupo saliente se marcha primero.
Las flechas curvas
- El par C–Br se marcha con el bromo, dando un catión bencilo y bromuro.
¿Por qué puede formarse un catión primario?
El orbital p vacío del carbono bencílico se alinea con el sistema π del anillo. La carga positiva se reparte entre ese carbono y los carbonos orto y para del anillo, lo que hace que este catión primario sea aproximadamente tan estable como un catión de alquilo secundario o incluso terciario.
El agua captura el catión
El agua está presente en enorme exceso, así que es ella, y no el bromuro, el nucleófilo principal. El carbono que reacciona lleva dos átomos de H y el grupo fenilo, así que el producto no tiene estereocentro.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del agua se enlaza al orbital vacío del carbocatión.
Desprotona el ion oxonio
El ion alquiloxonio (pKa aproximadamente −2) y el ion hidronio (pKa aproximadamente −1.7) son ácidos de fuerza similar, y el agua está en gran exceso, así que el protón pasa al disolvente.
Nota: Los dos protones O–H del oxonio son equivalentes; se puede transferir cualquiera de ellos.
Las flechas curvas
- Un par solitario de la segunda molécula de agua toma un protón del oxígeno del oxonio.
- El par O–H del oxonio se queda en el oxígeno, que queda neutro.
Alcohol bencílico, hidronio y bromuro
El carbono bencílico lleva ahora el OH procedente del agua: alcohol bencílico. La segunda molécula de agua se convirtió en hidronio y, junto con el bromuro, da cuenta del HBr formado. El anillo fenilo nunca cambió; solo estabilizó el catión mientras existió.
Qué vas a practicar
Explica por qué un haluro bencílico primario puede ionizarse en agua y, después, completa la captura por el agua y la desprotonación hasta el alcohol.
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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