Química Orgánica 2 · Sustitución electrofílica aromática
Dibromación de bifenilo a 4,4′-dibromobifenilo
Condiciones: Br2 (2 equiv), FeBr3
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 7 pasos escritos
El primer anillo ataca al bromo en para al grupo arilo
El FeBr₃ (no dibujado) polariza el Br₂. El carbono en para respecto a la unión de los anillos ataca al bromo externo; el sustituyente fenilo hace este anillo más reactivo que el benceno y el voluminoso grupo arilo desfavorece el ataque en orto.
Las flechas curvas
- El par π del anillo en el carbono para respecto a la unión forma el nuevo enlace C–Br y deja catiónico al carbono vecino.
- El par del enlace Br–Br pasa al bromo lejano, que sale como bromuro.
La carga llega al carbono de la unión de los anillos
Al desplazar un par π, la carga positiva queda en el carbono unido al segundo anillo. Ese catión es bencílico, así que el otro anillo fenilo lo deslocaliza aún más; por eso los grupos arilo orientan a orto/para.
Las flechas curvas
- El par π del anillo contiguo al carbono catiónico se desplaza hacia él y lleva la carga positiva al carbono de la unión.
El bromuro arranca el protón del primer anillo
El bromuro toma el protón del carbono sp³ y los electrones regresan por el anillo para restablecer la aromaticidad. Se forma 4-bromobifenilo.
Las flechas curvas
- Un par solitario del bromuro toma el protón del anillo y forma HBr.
- El par del enlace C–H forma un enlace π del anillo junto al carbono sp³.
- El par π adyacente se desplaza hacia el carbono catiónico de la unión y completa el sexteto aromático.
El segundo anillo ataca al segundo bromo
El anillo sin bromar sigue activado por su sustituyente arilo, mientras que el anillo bromado está desactivado por el bromo. El carbono en para respecto a la unión del segundo anillo ataca al segundo Br₂.
Las flechas curvas
- El par π del segundo anillo en el carbono para respecto a la unión forma el nuevo enlace C–Br.
- El par del enlace Br–Br pasa al bromo lejano y libera un segundo bromuro.
El segundo ion arenio también es bencílico
De nuevo la carga puede llevarse al carbono de la unión, donde el anillo de 4-bromofenilo la estabiliza. Esa estructura contribuyente queda junto al carbono sp³ a través del anillo y prepara la desprotonación.
Las flechas curvas
- El par π contiguo al carbono catiónico se desplaza hacia él y coloca la carga positiva en el carbono de la unión del segundo anillo.
El bromuro arranca el protón del segundo anillo
El bromuro toma el protón del segundo carbono sp³. El par C–H y el par π del anillo restablecen el sexteto aromático del segundo anillo.
Las flechas curvas
- Un par solitario del bromuro toma el protón del carbono sp³ y forma un segundo HBr.
- El par del enlace C–H forma el enlace π del anillo junto al carbono sp³.
- El par π adyacente se desplaza hacia el carbono catiónico de la unión y restablece la aromaticidad.
4,4′-Dibromobifenilo y dos HBr
Cada anillo ganó un bromo en para respecto a la unión de los anillos, lo que da el 4,4′-dibromobifenilo simétrico. Se consumen dos equivalentes de Br₂ y se liberan dos HBr.
Qué vas a practicar
Dibuja dos bromaciones en para del bifenilo, una en cada anillo, mostrando cómo el segundo grupo fenilo estabiliza cada ion arenio.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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