Química Orgânica 2 · Revisão de substituição aromática para a prova
tert-Butylation of anisole to 4-tert-butylanisole
Condições: tert-butanol, H2SO4
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
Sulfuric acid protonates tert-butanol
Sulfuric acid protonates the hydroxyl oxygen of tert-butanol, turning OH into water, a good leaving group.
As setas curvas
- The alcohol oxygen lone pair takes the acidic proton.
- The O–H pair stays on the sulfate oxygen.
Water leaves to give the tert-butyl cation
The C–O bond breaks and water leaves, giving the tertiary tert-butyl cation, the electrophile. No rearrangement is possible from a tertiary cation.
As setas curvas
- The C–O pair leaves with oxygen as water.
The carbon para to methoxy attacks the cation
A ring π pair at the carbon para to the methoxy group forms the new C–C bond to the tert-butyl cation, giving the arenium ion.
As setas curvas
- The ring π pair forms the C–C bond at the para carbon.
The methoxy oxygen shares the charge
Para attack lets the positive charge reach the carbon bearing OCH3, where an oxygen lone pair forms a C=O⁺ π bond and every atom has an octet.
As setas curvas
- The ring π bond shifts toward the cationic carbon.
- An oxygen lone pair forms a π bond to the ring.
Why only para?
The tert-butyl group is large, so it goes to the activated position farthest from OCH3.
Hydrogen sulfate restores aromaticity
Hydrogen sulfate removes the proton on the sp³ ring carbon; the C–H pair, the ring π bond and the C=O⁺ π pair shift to restore the aromatic ring and neutral oxygen.
As setas curvas
- A hydrogen sulfate oxygen takes the ring proton.
- The C–H pair forms a ring π bond.
- The neighbouring π bond shifts along the ring.
- The C=O⁺ π pair returns to oxygen.
4-tert-Butylanisole
4-tert-Butylanisole forms; sulfuric acid is regenerated and the alcohol oxygen ends up in water.
O que você vai praticar
Draw the tert-butyl cation forming from tert-butanol in sulfuric acid, para attack by anisole and deprotonation to 4-tert-butylanisole.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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