Química Orgânica 2 · Estrutura e equilíbrios dos carboidratos
Ciclização da D-frutose a β-D-frutopiranose
Condições: H2O, trace acid
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 4 passos escritos
O hidrônio protona o oxigênio da cetona
Traços de ácido (hidrônio) protonam o oxigênio carbonílico da D-frutose de cadeia aberta. A carbonila protonada é muito mais eletrofílica, de modo que até a hidroxila de C6, um nucleófilo fraco, consegue se adicionar a ela.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio carbonílico de C2 captura o próton do hidrônio.
- O par da ligação O–H permanece no oxigênio, liberando uma molécula de água neutra.
O oxigênio de C6 se adiciona a C2
Desta vez é a hidroxila primária de C6 que alcança a cetona protonada, fechando um anel de seis membros com cinco carbonos e um oxigênio. A cadeira da piranose é menos tensionada que a furanose, e o ataque pela face que gera o anômero β deixa o volumoso CH2OH de C1 em posição equatorial.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio da hidroxila de C6 se liga ao carbono eletrofílico C2, fechando o anel de seis membros.
- Os elétrons π da C=O migram para o oxigênio protonado, que se torna uma hidroxila neutra em C2.
A água remove o próton do oxônio
O oxigênio do anel agora tem três ligações e carga positiva. A água captura esse próton e regenera o hidrônio; o ácido é, portanto, apenas um catalisador.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton do oxigênio positivo do anel.
- O par da ligação O–H permanece no oxigênio do anel, que se torna um oxigênio de éter neutro.
β-D-Frutopiranose
C2 agora é o carbono anomérico de hemicetal de um anel de piranose. A β-D-frutopiranose é a forma majoritária da frutose em água (cerca de 70 %); as furanoses fechadas por C5 compõem quase todo o restante, e todas as formas se interconvertem pela cetona de cadeia aberta.
O que você vai praticar
Desenhe a formação de hemicetal catalisada por ácido, em que a hidroxila de C6 da D-frutose se fecha sobre a cetona de C2, gerando a β-D-frutopiranose de seis membros.
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