Química Orgánica 2 · Transformaciones de alcoholes
Solketal a partir de glicerol y acetona con TsOH
Condiciones: acetone, TsOH (cat.), −H2O
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 8 pasos escritos
El TsOH protona la acetona
El TsOH catalítico protona el oxígeno carbonílico de la acetona y da un ion oxocarbenio. El glicerol es solo un nucleófilo débil, así que la cetona debe activarse antes de que se adicione cualquier OH.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno de la acetona toma el protón ácido del TsOH.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno del sulfonato y deja tosilato.
Se adiciona un OH primario del glicerol
Un hidroxilo primario del glicerol, el nucleófilo menos impedido, se adiciona al carbono carbonílico activado. El par π C=O pasa al oxígeno protonado.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del hidroxilo primario forma el nuevo enlace C–O.
- El par π C=O vuelve al oxígeno protonado, que pasa a ser un OH neutro.
El tosilato quita el protón del oxonio
El tosilato desprotona el oxígeno del oxonio, lo que da el hemicetal neutro y regenera el TsOH.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del tosilato toma el protón del oxígeno del oxonio.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno que proviene del glicerol.
Protona el OH del hemicetal
El TsOH protona el OH que provenía de la acetona y lo convierte en agua, un buen grupo saliente.
Las flechas curvas
- Un par solitario del OH del hemicetal toma el protón del TsOH.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno del tosilato.
Sale el agua y se forma un ion oxocarbenio
El oxígeno de éter del glicerol empuja un par solitario hacia el carbono mientras sale el agua, lo que da un ion oxocarbenio estabilizado por resonancia. Eliminar esa agua desplaza todo el equilibrio hacia adelante.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno de éter forma el enlace π C=O+.
- El par del enlace C–O sale con el agua.
El OH secundario cierra un anillo de cinco miembros
De los dos hidroxilos restantes, el OH secundario del carbono adyacente cierra un anillo de 1,3-dioxolano de cinco miembros, que se forma más rápido y es más estable que el anillo de seis miembros que daría el otro OH primario, con dos metilos en posiciones casi axiales. El segundo OH primario queda libre.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno del hidroxilo secundario forma el enlace C–O del anillo.
- El par π C=O+ vuelve al oxígeno de éter.
El tosilato quita el último protón
El tosilato desprotona el oxígeno de oxonio del anillo, lo que da solketal neutro y regenera el catalizador TsOH.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un oxígeno del tosilato toma el protón del oxígeno de oxonio del anillo.
- El par del enlace O–H vuelve al oxígeno del anillo.
Solketal
El solketal, (2,2-dimetil-1,3-dioxolan-4-il)metanol, protege el 1,2-diol del glicerol como acetónido y deja libre un OH primario para seguir trabajando. El nuevo carbono del anillo es un estereocentro formado sin control, así que el solketal se obtiene como racemato.
Qué vas a practicar
Dibuja la formación de solketal catalizada por TsOH a partir de glicerol y acetona, y explica por qué el 1,2-diol forma un acetónido de cinco miembros.
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.
¿Atascado con tu propia tarea?
Tómale una foto: el primer escaneo es gratis, sin registrarte
¿Escaneas cada semana? Scan Standard: por unos problemas