Química Orgânica 1 · Radicais, álcoois e éteres
NaH or NaOH for a Williamson synthesis?
Condições: Approximate pKa values: cyclohexanol 18, water 15.7, H₂ 36, phenol 10. Goal: convert cyclohexanol into methoxycyclohexane with CH₃I.
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.
A pergunta
Why is cyclohexanol deprotonated with NaH rather than NaOH before CH₃I is added?
Mostrar a resposta e a explicação
Resposta e explicação
Resposta correta Hydroxide is a weaker base than cyclohexoxide, so it converts only a small fraction of the alcohol (K ≈ 0.005) and the remaining hydroxide reacts with CH₃I; hydride deprotonates completely and H₂ escapes.
K = 10^(15.7 − 18) ≈ 0.005 for hydroxide, but about 10^18 for hydride, which is also irreversible because H₂ leaves as a gas.
Esta não NaOH would protonate the alcohol instead of deprotonating it.
Hydroxide is a base, far too weak an acid to protonate an alcohol. The issue is that it is too weak a base to deprotonate cyclohexanol fully.
Esta não Hydride is the nucleophile that attacks CH₃I and forms the ether.
Hydride only removes the O–H proton; the cyclohexoxide oxygen attacks CH₃I.
Esta não NaOH works for phenol and therefore must also work for cyclohexanol, so NaH is chosen only because it is cheaper.
Phenol (pKa 10) is about 10⁸ times more acidic than cyclohexanol, so hydroxide deprotonates phenol completely but not cyclohexanol. NaH is chosen for that reason, not cost.
Solução explicada
An acid–base equilibrium favours the side with the weaker acid. Water (pKa 15.7) is a stronger acid than cyclohexanol (pKa ≈ 18), so with hydroxide K ≈ 10^(15.7 − 18) ≈ 0.005: only a small fraction of the alcohol becomes alkoxide, and the hydroxide left over competes for CH₃I. H₂ (pKa ≈ 36) is a far weaker acid, so hydride converts all the alcohol into alkoxide and the H₂ bubbles away.
O que você vai praticar
Use pKa values to explain why sodium hydride, not sodium hydroxide, is used to form an alkoxide from a simple alcohol.
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