Química Orgánica 1 · Rutas de sustitución
Sustituir OH por Cl con cloruro de tionilo
Condiciones: Propan-1-ol with thionyl chloride (SOCl₂) and pyridine. Follow the alkyl chlorosulfite pathway to 1-chloropropane, sulfur dioxide and pyridinium chloride. Sulfur is drawn with the usual expanded-valence S=O bonds. C1 is primary, so the final displacement is SN2.
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
El oxígeno ataca al azufre
El azufre del SOCl₂ es deficitario en electrones y está unido a un oxígeno y dos cloros. Enlazar el oxígeno del alcohol al azufre es el primer paso para convertir OH en un buen grupo saliente.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del alcohol se enlaza al azufre.
- El par π del S=O se traslada al oxígeno para que el azufre no gane un enlace adicional.
Expulsar el cloruro del azufre
La adición al azufre seguida de la pérdida de cloruro es una sustitución en el azufre. El cloruro que se libera aquí regresa después como nucleófilo.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno con carga negativa reconstruye el enlace π del S=O.
- Un par del enlace S–Cl se va con el cloro como cloruro.
La piridina elimina el protón del O–H
El oxígeno con carga positiva es un ácido fuerte (pKa muy por debajo de 0), mientras que el piridinio tiene pKa de aproximadamente 5,2, así que la piridina toma el protón de forma prácticamente total. El producto neutro es un clorosulfito de alquilo, R–O–S(=O)Cl.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la piridina acepta el protón del oxígeno del alcohol.
- El par del enlace O–H permanece en el oxígeno del alcohol, que queda neutro.
El cloruro ataca al carbono mientras el grupo saliente se fragmenta
El C1 es primario, así que el cloruro desplaza al grupo clorosulfito por ataque por el lado opuesto (SN2) en lugar de esperar a un carbocatión. El grupo saliente se descompone al marcharse, en SO₂ gaseoso y cloruro; la pérdida del gas hace que la reacción sea efectivamente irreversible.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloruro libre se enlaza al carbono que lleva el oxígeno desde el lado opuesto.
- El par del enlace C–O se convierte en un segundo enlace π del S=O a medida que se rompe el enlace C–O.
- El par restante del enlace S–Cl se va como cloruro, completando el dióxido de azufre.
Cloruro de alquilo, dióxido de azufre y cloruro de piridinio
El cloro ahora reemplaza al oxígeno del alcohol: 1-cloropropano. Ese oxígeno se fue con el azufre como parte del SO₂, y el segundo cloro terminó como cloruro junto al piridinio. En conjunto, el OH del alcohol fue reemplazado por Cl, con SO₂ y HCl (capturado por la piridina) como subproductos. Si hubiera un estereocentro en el carbono del alcohol, esta ruta SN2 asistida por piridina daría inversión.
Qué vas a practicar
Activa un alcohol primario en el azufre con SOCl₂ y luego sustituye el enlace C–O por cloruro mediante SN2, mientras el grupo saliente se fragmenta en SO₂ gaseoso.
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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