Química Orgánica 1 · Rutas de sustitución
(S)-2-Azidopentano a partir de (R)-pentan-2-ol vía el tosilato
Condiciones: TsCl, pyridine; then NaN3, DMF
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 4 pasos escritos
El oxígeno del (R)-pentan-2-ol ataca el azufre del TsCl
El azufre del cloruro de tosilo lleva dos grupos S=O y un cloro, lo que lo hace muy electrofílico. El oxígeno del hidroxilo del (R)-pentan-2-ol se une al azufre y se desplaza el cloruro. Aquí no se forma ni se rompe ningún enlace del estereocentro, así que el carbono carbinólico conserva su configuración R.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del (R)-pentan-2-ol forma el nuevo enlace O–S con el azufre del sulfonilo, pobre en electrones.
- El par del enlace S–Cl sale con el cloro, que se va como cloruro.
La piridina quita el protón O–H
El oxígeno tiene ahora tres enlaces y una carga positiva, así que su protón O–H es muy ácido. La piridina lo toma y se obtienen piridinio (pKa alrededor de 5) y el tosilato de (R)-pentan-2-ilo neutro.
Las flechas curvas
- El par solitario del nitrógeno de la piridina toma el protón del oxígeno con carga positiva.
- El par del enlace O–H permanece en el oxígeno, que vuelve a ser neutro.
La azida desplaza al tosilato por SN2
La azida ataca el carbono que lleva el tosilato por el lado opuesto al enlace C–O. La azida es un nucleófilo fuerte pero una base débil, y el DMF la deja sin solvatar, así que en este carbono secundario la sustitución supera a la eliminación. El ataque por el lado opuesto voltea los otros tres grupos como un paraguas, de modo que este es el único paso que invierte el estereocentro.
Las flechas curvas
- Un par solitario de la azida forma el nuevo enlace con el carbono que lleva el tosilato, entrando por el lado opuesto.
- El par del enlace C–O permanece en el oxígeno, y el anión tosilato sale como una base débil estabilizada por resonancia.
(S)-2-azidopentano
El producto es (S)-2-azidopentano, con tosilato y cloruro de piridinio como subproductos. La tosilación conservó la configuración y el paso SN2 la invirtió, así que la secuencia completa da una inversión neta a partir del (R)-pentan-2-ol.
Qué vas a practicar
Dibuja la tosilación del (R)-pentan-2-ol con TsCl y piridina y luego el ataque SN2 de la azida que invierte el estereocentro para dar (S)-2-azidopentano.
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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