Química Orgânica 2 · Substituição eletrofílica aromática
Reação de Mannich do indol a gramina
Condições: formaldehyde, dimethylamine, AcOH
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 10 passos escritos
O ácido acético protona o formaldeído
O ácido acético, o ácido indicado nas condições, protona o oxigênio carbonílico do formaldeído. A carbonila protonada é um eletrófilo bem mais forte para a amina pouco básica ainda presente na solução.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio carbonílico se liga ao próton ácido do ácido acético.
- O par O–H fica no oxigênio do ácido acético, gerando acetato.
A dimetilamina se adiciona ao carbono carbonílico
O par isolado do nitrogênio da dimetilamina se liga ao carbono do formaldeído protonado. O par π C=O⁺ volta para o oxigênio, gerando um N,O-hemiaminal protonado.
As setas curvas
- O par isolado da amina forma a nova ligação C–N com o carbono eletrofílico.
- O par π C=O vai para o oxigênio, neutralizando-o.
O acetato remove o próton do N–H
O acetato captura o próton do nitrogênio do amônio. Isso gera o hemiaminal neutro (dimetilaminometanol) e regenera o ácido acético.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do acetato se liga ao próton do N–H.
- O par N–H volta para o nitrogênio como seu par isolado.
O ácido acético protona o grupo OH
O oxigênio da hidroxila captura um próton do ácido acético. A água é um grupo abandonador muito melhor que o hidróxido, então isso ativa a ligação C–O.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do hemiaminal se liga ao próton ácido.
- O par O–H fica no acetato.
A água sai, gerando o íon imínio
O par isolado do nitrogênio forma uma ligação π C=N e expulsa a água. O produto é o íon dimetilmetilenoimínio, o eletrófilo de Mannich (o cátion do sal de Eschenmoser).
As setas curvas
- O par isolado do nitrogênio forma a ligação π C=N⁺.
- O par ligante C–O sai com o oxigênio na forma de água.
O C3 do indol ataca o íon imínio
A ligação π C2=C3 do indol se liga, por C3, ao carbono do imínio. O ataque em C3 não afeta o anel benzênico, e o cátion formado fica ao lado do nitrogênio do anel.
As setas curvas
- O par π C2=C3 forma a nova ligação de C3 com o carbono do imínio.
- O par π C=N⁺ volta para o nitrogênio, que vira uma amina neutra.
O nitrogênio do indol compartilha a carga
O par isolado do nitrogênio do anel forma uma ligação π C2=N, de modo que o cátion é um íon imínio com octeto em todos os átomos. Essa estrutura contribuinte explica por que C3 é a posição mais nucleofílica do indol.
As setas curvas
- O par isolado do nitrogênio forma uma ligação π com o C2 catiônico.
Por que C3?
O ataque em C3 mantém o anel benzênico aromático e permite que o nitrogênio estabilize o cátion diretamente.
O acetato restaura o anel aromático
O acetato remove o próton do C3 sp³. O par C–H refaz a ligação π C2=C3 enquanto o par π C2=N volta para o nitrogênio, regenerando o indol aromático.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do acetato se liga ao próton de C3.
- O par C–H forma a ligação π C2=C3.
- O par π C2=N volta para o nitrogênio como seu par isolado.
Gramina
Forma-se gramina, 3-(dimetilaminometil)indol, com água e ácido acético. O novo grupo CH2NMe2 fica em C3.
O que você vai praticar
Desenhe a formação do íon dimetilmetilenoimínio a partir de formaldeído e dimetilamina em ácido acético, seu ataque pelo C3 do indol e a rearomatização a gramina.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
Cada um dos 5349 problemas de Orgânica 1 e 2 funciona assim: feedback em cada seta, dicas quando você travar e um modo prova sem dicas. Grátis com uma conta, sem cartão.
Travou na sua própria lição?
Tire uma foto: o primeiro scan é grátis, sem cadastro
Você escaneia toda semana? Scan Standard: por cerca de problemas