Química Orgánica 2 · Sustitución de acilo y elección del derivado
Reduce un éster mediante dos entregas de hidruro
Condiciones: Ethyl propanoate with lithium aluminum hydride in a dry ether medium, followed by a separate aqueous workup. Two AlH₄− donor equivalents each supply one drawn hydrogen; lithium counterions are omitted. Aluminum coordination, further donor consumption and complete quench chemistry are not shown. Retained AlH₃ and hydroxide show only these transfers, not isolated final aqueous aluminum species.
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 6 pasos escritos
Primera entrega de hidruro
Un dador pierde un hidrógeno mientras el éster se convierte en un oxianión tetraédrico. Tanto el oxígeno del carbonilo original como el oxígeno alcoxi se conservan; el segundo dador no ha reaccionado.
Nota: Los dos equivalentes de dador son químicamente equivalentes. Cada uno aporta un hidrógeno; sus otros tres hidrógenos se incluyen en el grupo AlH₃.
Las flechas curvas
- El enlace Al–H polarizado aporta el par para formar el enlace C–H; no se libera ningún ion hidruro libre.
- El par pi del carbonilo se desplaza hacia el oxígeno a medida que se adiciona el hidrógeno, manteniendo el carbono acílico dentro de su octeto.
Colapso hacia el aldehído
El par solitario del oxígeno restaura el C=O mientras el etóxido se va con el par sigma del enlace acilo–oxígeno. El hidrógeno transferido permanece sobre el carbono, de modo que el fragmento acílico es ahora propanal. Este aldehído es un intermediario que se sigue reduciendo, no el producto final aislado en estas condiciones.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno vuelve a formar el enlace π del C=O.
- El grupo saliente se lleva los electrones del enlace que se rompe.
Segunda entrega de hidruro
El carbono que era del carbonilo ahora lleva dos hidrógenos transferidos. El propóxido y el etóxido expulsado antes siguen siendo aniones; el agente reductor no ha aportado ninguno de los enlaces O–H de los alcoholes.
Las flechas curvas
- El segundo dador aporta un par Al–H distinto y forma el segundo hidrógeno unido al carbono.
- La apertura del enlace pi del aldehído da un alcóxido sin desplazar el primer hidrógeno transferido.
Tratamiento (workup) acuoso aparte
El tratamiento (workup) aporta un protón de O–H, no un tercer hidrógeno unido al carbono. El agua protona el propóxido y el par del enlace O–H permanece sobre el oxígeno del agua. El hidróxido resultante se conserva; no se muestra la química completa del apagado del aluminio.
Nota: Solo ahora se introducen dos moléculas de agua para protonar los dos alcóxidos.
Las flechas curvas
- La base usa un par solitario para enlazarse al hidrógeno dibujado.
- El enlace con el hidrógeno se rompe y sus electrones quedan en el átomo que perdió el H.
Protona el alcóxido que se va
La otra molécula de agua del tratamiento (workup) aporta el protón del O–H del etanol. El enlace O–etilo del éster original se mantiene en todo momento; protonar este fragmento no intercambia los dos oxígenos originales del éster.
Nota: La segunda molécula de agua protona el etóxido. Ambos oxígenos originales del éster permanecen en sus propios fragmentos orgánicos.
Las flechas curvas
- La base usa un par solitario para enlazarse al hidrógeno dibujado.
- El enlace con el hidrógeno se rompe y sus electrones quedan en el átomo que perdió el H.
Productos
El propan-1-ol contiene el oxígeno del carbonilo original y los dos hidrógenos transferidos sobre el antiguo carbono del carbonilo. El etanol contiene el oxígeno alcoxi original y su grupo de dos carbonos intacto. Los dos fragmentos de AlH₃ y los dos hidróxidos provenientes del tratamiento (workup) siguen presentes, conservando todos los átomos introducidos y una carga neta de −2. Estos fragmentos muestran transferencias seleccionadas, no la especiación completa del aluminio en medio acuoso ni una estequiometría mínima obligatoria de reactivo.
Qué vas a practicar
Sigue dos transferencias distintas de Al–H a través de un aldehído y luego asigna ambos oxígenos del éster a alcoholes en un tratamiento (workup) aparte.
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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