Química Orgánica 1 · Reordenamientos de carbocationes y expansiones de anillo
Alquilación de Friedel–Crafts del benceno con 1-cloropropano
Condiciones: benzene (excess), 1-chloropropane (1 equiv), AlCl3 (0.1 equiv), 25 °C; 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 cloro se coordina con el AlCl3
Un par solitario del cloro del 1-cloropropano se dona al orbital vacío del aluminio. El enlace C–Cl queda debilitado, porque el cloro adquiere una carga formal positiva.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro forma el enlace Cl–Al.
Ionización con desplazamiento de hidruro 1,2
Al romperse el enlace C–Cl, un hidrógeno del carbono central se mueve con su par enlazante hacia el carbono CH2 que está perdiendo el cloro. Nunca se forma un catión primario: la carga positiva aparece directamente sobre el carbono central y da el catión isopropilo secundario y AlCl4−.
Las flechas curvas
- El par enlazante C–H lleva el hidrógeno al carbono CH2.
- El par enlazante C–Cl permanece en el cloro, que sigue unido al aluminio como AlCl4−.
Por qué el anillo gana un grupo isopropilo
Un catión primario es demasiado inestable para ser un intermediario. El desplazamiento de hidruro durante la ionización entrega el catión isopropilo secundario, así que el anillo queda unido al carbono central de la cadena propílica.
El benceno ataca el catión isopropilo
Un enlace π del benceno ataca el carbono catiónico, forma un enlace C–C y da el ion arenio estabilizado por resonancia; la aromaticidad se pierde temporalmente.
Las flechas curvas
- Los electrones π del anillo forman el nuevo enlace con el catión isopropilo y dejan la carga positiva en el anillo.
La desprotonación restaura la aromaticidad
Un cloruro del AlCl4− quita el protón del carbono del anillo que lleva el grupo isopropilo. El par C–H vuelve a formar el enlace π del anillo, restaura la aromaticidad y regenera el AlCl3 junto con HCl.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro forma el nuevo enlace Cl–H.
- El par enlazante C–H vuelve a formar el enlace π del anillo.
- El enlace Al–Cl se rompe y se libera AlCl3 neutro.
Isopropilbenceno
Se forma isopropilbenceno (cumeno) con HCl, y el AlCl3 se regenera, por lo que es catalítico. El anillo queda unido al carbono central de la cadena propílica original debido al desplazamiento de hidruro.
Qué vas a practicar
Dibuja la activación del 1-cloropropano por AlCl3 con el desplazamiento de hidruro que da el catión isopropilo, el ataque del benceno y la desprotonación del ion arenio que da isopropilbenceno.
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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