Química Orgânica 2 · Substituição eletrofílica aromática
Friedel–Crafts acetylation of toluene to 4-methylacetophenone
Condições: acetyl chloride, AlCl3 (1.1 equiv); then H2O
Desenhe este problema você mesmo
Arraste dos elétrons que se movem até onde eles vão, ou toque em um e depois no outro. Cada seta é verificada; Dica ajuda quando você travar. Não precisa de conta.
O mecanismo, passo a passo
Próximo mostra as setas curvas de cada passo e as explica. Os passos escritos estão abaixo.
Ler todos os 7 passos escritos
Acetyl chloride binds AlCl3
The chlorine lone pair of acetyl chloride coordinates to aluminium.
As setas curvas
- The chlorine lone pair forms a dative bond to aluminium.
The acylium ion forms
The C–Cl bond breaks, giving the acetylium ion and AlCl4⁻. Oxygen lone-pair donation stabilises it, so it does not rearrange.
As setas curvas
- The C–Cl pair moves onto chlorine, which stays on aluminium.
Toluene attacks para to the methyl group
The ring carbon para to the methyl group bonds to the acylium carbon. The bulky acylium–AlCl3 electrophile avoids the ortho positions.
As setas curvas
- The para ring π pair bonds to the acylium carbon.
Charge on the methyl-bearing carbon
In the para contributor the positive charge sits on the carbon bearing the methyl group, where hyperconjugation stabilises it.
As setas curvas
- A ring π bond shifts, placing the positive charge on the methyl-bearing carbon.
Ortho or para?
Both are electronically activated; sterics decide.
Rearomatisation
AlCl4⁻ takes the ring proton, restoring aromaticity and releasing HCl and AlCl3.
As setas curvas
- A chlorine lone pair of tetrachloroaluminate takes the proton on the sp3 ring carbon.
- The Al–Cl pair returns to that chlorine, so HCl leaves and neutral AlCl3 is regenerated.
- The C–H pair re-forms the ring π bond next to the sp3 carbon.
- The neighbouring π bond shifts onto the cationic carbon, restoring the aromatic sextet.
4-Methylacetophenone
4-Methylacetophenone forms with HCl; water in the workup frees the ketone from its AlCl3 complex.
O que você vai praticar
Draw the acylium ion from acetyl chloride and AlCl3, para attack by toluene and deprotonation to 4-methylacetophenone.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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