Química Orgânica 2 · Estrutura e equilíbrios dos carboidratos
Oxidação da D-glicose a ácido D-glicônico com água de bromo
Condições: Br2, 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
A água se adiciona ao aldeído
O bromo oxida o aldeído por meio de seu hidrato; por isso, o primeiro passo é adicionar água ao C1 da D-glicose de cadeia aberta. Os elétrons π da C=O migram para o oxigênio enquanto a nova ligação C–O se forma.
As setas curvas
- Um par isolado da água se liga ao carbono do aldeído.
- O par π da C=O migra para o oxigênio carbonílico.
A água remove o próton do oxônio
Uma segunda molécula de água captura um próton do oxigênio que acabou de se adicionar. Fica um OH neutro em C1, ao lado do alcóxido.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton do oxigênio positivo.
- O par da ligação O–H permanece no oxigênio do hidrato.
O hidrônio protona o alcóxido
O alcóxido recupera um próton do hidrônio, completando o diol geminal (hidrato). Seu carbono ainda tem a ligação C–H que a oxidação vai remover.
As setas curvas
- O par isolado do alcóxido captura o próton do hidrônio.
- O par da ligação O–H permanece na água.
Um OH do hidrato ataca o bromo
Um dos oxigênios do hidrato usa um par isolado para atacar o Br2, deslocando brometo. A nova ligação O–Br transforma esse oxigênio em um hipobromito, grupo capaz de sair levando os elétrons de uma ligação O–Br.
As setas curvas
- Um par isolado de um oxigênio do hidrato se liga ao bromo.
- O par da ligação Br–Br sai com o bromo mais distante, como brometo.
A água desprotona o oxônio
A água remove o próton do oxigênio positivo, gerando um éster hipobromito O–Br neutro em C1.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton do oxigênio positivo.
- O par da ligação O–H permanece no oxigênio que carrega o bromo.
A perda do C–H forma o ácido carboxílico
A água remove o próton do C1–H; esses elétrons formam a nova C=O enquanto o brometo sai do oxigênio, como na última etapa de uma oxidação com cromato. O C1 passou do nível de oxidação de aldeído para o de ácido carboxílico.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton do C1–H.
- O par da ligação C–H forma a nova ligação π C=O.
- O par da ligação O–Br sai com o bromo, como brometo.
Ácido D-glicônico
Só o C1 é oxidado: a água de bromo é branda o bastante para não afetar o álcool primário de C6, e o produto é o ácido aldônico. Em água, o ácido D-glicônico se fecha parcialmente em sua δ-lactona; cetoses como a frutose não reagem, o que torna esta reação um teste para aldoses.
O que você vai praticar
Desenhe as etapas de hidrato, hipobromito e perda do C–H pelas quais a água de bromo oxida o C1 da D-glicose a ácido D-glicônico.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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