Química Orgánica 2 · Efectos de los sustituyentes y orientación
Acetilación de Friedel–Crafts del 1,2-dimetoxibenceno
Condiciones: acetyl chloride, AlCl3; then 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 6 pasos escritos
El cloruro de acetilo se une al cloruro de aluminio
El cloruro de aluminio es un ácido de Lewis fuerte con un orbital vacío en el aluminio. El cloro del cloruro de acetilo le dona un par solitario, lo que debilita el enlace C–Cl.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro del cloruro de acetilo llena el orbital vacío del aluminio.
Se forma el ion acilio
Se rompe el enlace C–Cl y sale AlCl4⁻, mientras el oxígeno carbonílico comparte un segundo par solitario con el carbono. El ion acilio resultante, CH3–C≡O⁺, está estabilizado por resonancia y no se reordena.
Las flechas curvas
- El par del enlace C–Cl sale con el cloro, que sigue unido al aluminio como AlCl4⁻.
- Un par solitario del oxígeno forma un tercer enlace C–O y todos los átomos del ion acilio quedan con octeto.
El 1,2-dimetoxibenceno ataca al ion acilio en C4
Cada grupo metoxi activa los carbonos en orto y para respecto a sí mismo; C4 está en para respecto a un OCH3 y en meta respecto al otro. El par π del anillo en C4 se une al carbono del acilio, la posición activada menos impedida.
Las flechas curvas
- El par π del anillo en C4, para respecto a un grupo metoxi, forma el nuevo enlace C–C con el carbono del acilio.
- Un par π del C≡O regresa al oxígeno mientras se forma el nuevo enlace C–C, de modo que el carbono acílico conserva su octeto.
El oxígeno del metoxi en para estabiliza el catión
La carga positiva pasa al carbono unido al grupo metoxi en para, cuyo oxígeno forma un enlace C=O⁺. El segundo grupo metoxi, en meta respecto al nuevo enlace, igual acelera la reacción porque hace que todo el anillo sea rico en electrones.
Las flechas curvas
- El par π junto al catión se desplaza hacia él y coloca la carga positiva en el carbono unido al grupo metoxi en para.
- Un par solitario del oxígeno forma un enlace π C=O⁺ y da la estructura de oxonio en la que todos los átomos tienen octeto.
El tetracloroaluminato quita el protón del anillo
El AlCl4⁻ quita el protón del carbono sp3 que lleva el grupo acetilo. Los electrones regresan al anillo hacia el oxígeno y se liberan HCl y AlCl3.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un cloro del AlCl4⁻ toma el protón del carbono sp3 del anillo y forma HCl.
- El par del enlace Al–Cl se queda en el cloro y se libera AlCl3 neutro.
- El par del enlace C–H se convierte en un enlace π del anillo y comienza a restablecer el sexteto aromático.
- Un par π del anillo se desplaza un enlace hacia el carbono que lleva el sustituyente.
- El par π C=O⁺ regresa al oxígeno como par solitario y el grupo metoxi queda neutro.
3,4-dimetoxiacetofenona
El producto es la 3,4-dimetoxiacetofenona (acetoveratrona), junto con HCl y AlCl3. La nueva cetona desactiva el anillo, por lo que solo se adiciona un grupo acetilo.
Qué vas a practicar
Dibuja la acetilación de Friedel–Crafts del 1,2-dimetoxibenceno en C4 y explica por qué el grupo acilo entra en para respecto a uno de los grupos metoxi.
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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