Química Orgânica 1 · Rearranjos de carbocátions e expansões de anel
HBr adds to 3-methyl-1-butene with a 1,2-hydride shift
Condições: HBr (1 equiv), CH2Cl2, 0 °C
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 5 passos escritos
Protonation of the alkene
The C=C π bond takes the proton of HBr. The proton goes to the terminal CH2 carbon (Markovnikov), which leaves the positive charge on the internal carbon: a secondary carbocation next to the isopropyl CH. Bromide is released.
As setas curvas
- The π electrons form the new C–H bond on the terminal carbon.
- The H–Br bonding pair leaves with bromine as bromide.
Why a hydride shifts
The adjacent carbon bears one hydrogen and two methyl groups. Moving the hydrogen leaves that carbon with three alkyl groups, a tertiary cation. Moving a methyl would only produce another secondary cation.
1,2-Hydride shift to the tertiary cation
The C–H bond on the neighbouring carbon, which carries two methyl groups, slides with its electron pair onto the empty p orbital of the secondary cation. The positive charge moves to the carbon that lost the hydrogen, which now bears three alkyl groups: the tertiary 2-methylbutan-2-yl (tert-pentyl) cation.
As setas curvas
- The C–H bonding pair migrates with the hydrogen to the cationic carbon, forming the new C–H bond there.
Bromide captures the tertiary cation
A lone pair of bromide fills the empty p orbital of the tertiary carbocation, giving the neutral alkyl bromide.
As setas curvas
- A bromide lone pair forms the new C–Br bond to the tertiary carbon.
2-Bromo-2-methylbutane
The isolated product is the rearranged tertiary bromide, 2-bromo-2-methylbutane: the bromine sits on the carbon that originally carried the isopropyl hydrogen, not on the carbon that was protonated next to.
O que você vai praticar
Draw protonation of 3-methyl-1-butene by HBr, the 1,2-hydride shift that converts the secondary cation into a tertiary one, and bromide capture giving 2-bromo-2-methylbutane.
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