Química Orgánica 1 · Ácidos, bases y resonancia: repaso para el examen
Por qué el pirrol es una base mucho más débil que la piridina
Condiciones: pKa of conjugate acids: pyridinium 5.2; N-protonated pyrrole ≈ −3.8
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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.
La pregunta
El ácido conjugado de la piridina tiene pKa 5.2, pero el pirrol protonado en N tiene pKa ≈ −3.8. ¿Qué afirmación explica mejor por qué el pirrol es una base mucho más débil?
Mostrar la respuesta y la explicación
Respuesta y explicación
Respuesta correcta El par solitario del N del pirrol forma parte del sexteto aromático, así que la protonación en N destruye la aromaticidad; el par solitario sp2 de la piridina está en el plano del anillo, fuera del sistema π.
Correcto: perder la aromaticidad hace muy inestable al catión pirrolio, así que el pirrol apenas acepta un protón en el N.
Esta no El nitrógeno del pirrol tiene hibridación sp3, así que su par solitario está retenido más débilmente.
Un par solitario sp3 haría al pirrol más básico, no menos; de hecho, el N del pirrol es sp2 con su par solitario en un orbital p.
Esta no La piridina es más básica porque su nitrógeno lleva una carga formal negativa.
Ambos nitrógenos son neutros; la diferencia está en dónde se encuentra el par solitario.
Esta no El pirrol es un anillo más pequeño, así que el impedimento estérico bloquea el protón.
Un protón es diminuto y ambos nitrógenos están expuestos; los efectos estéricos no explican nueve unidades de pKa.
Solución explicada
En el pirrol, el par solitario del nitrógeno ocupa un orbital p y aporta dos de los seis electrones π aromáticos; protonar el nitrógeno saca esos electrones del anillo y destruye la aromaticidad. El par solitario de la piridina está en un orbital sp2 en el plano del anillo, fuera del sexteto π, así que puede unirse a un protón mientras el anillo sigue siendo aromático.
Qué vas a practicar
Explica la diferencia de basicidad entre el pirrol y la piridina según dónde se sitúa el par solitario de cada nitrógeno respecto al sistema π aromático.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
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