Química Orgánica 2 · Repaso de sustitución aromática para el examen
Terc-butilación de Friedel–Crafts del tolueno
Condiciones: Toluene (excess), 2-chloro-2-methylpropane (tert-butyl chloride), AlCl3 (cat.), 0 °C, short reaction time
Dibuja este problema tú mismo
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.
El mecanismo, paso a paso
Siguiente reproduce las flechas curvas de cada paso y las explica. Los pasos escritos están abajo.
Leer los 6 pasos escritos
El cloruro de terc-butilo se coordina con el cloruro de aluminio
Un par solitario del cloro del cloruro de terc-butilo se coordina con el aluminio y debilita el enlace C–Cl.
Las flechas curvas
- El par solitario del cloro forma un enlace dativo con el aluminio.
Se forma el catión terc-butilo
El enlace C–Cl se rompe y el cloro sale como AlCl₄⁻, lo que da el catión terc-butilo terciario. No hay un catión mejor al cual reordenarse. Las cargas dibujadas sobre el cloro y el aluminio en el complejo, y sobre el aluminio en AlCl₄⁻, son cargas formales de Lewis; el aluminio se mantiene como Al(III) en todo momento.
Las flechas curvas
- El par C–Cl pasa al cloro, que permanece unido al aluminio.
Ataca el carbono para a CH₃
El enlace π del anillo en el carbono para al grupo metilo se enlaza con el carbono catiónico y da el ion arenio.
Las flechas curvas
- El par π del anillo forma el enlace C–C en el carbono para a CH₃.
El grupo metilo estabiliza el ion arenio
El desplazamiento de un enlace π del anillo lleva la carga positiva al carbono que lleva CH₃. Esa estructura contribuyente es un carbocatión terciario, estabilizado por el grupo metilo mediante hiperconjugación e inducción; el ataque meta no tiene ninguna contribuyente de ese tipo.
Las flechas curvas
- El enlace π se desplaza hacia el carbono catiónico y lleva la carga al carbono que lleva CH₃.
El AlCl₄⁻ restaura el anillo
Un cloro del AlCl₄⁻ arranca el protón del carbono sp³ y el aluminio queda como HCl. El par C–H y el enlace π vecino se desplazan para cancelar la carga positiva y restaurar el anillo aromático.
Las flechas curvas
- Un par solitario del cloro toma el protón del anillo.
- El par Al–Cl vuelve al cloro y se liberan HCl y AlCl₃.
- El par C–H forma un enlace π del anillo.
- El enlace π vecino se desplaza hacia el carbono catiónico.
1-Terc-butil-4-metilbenceno
Se forma el producto para junto con HCl, y el AlCl₃ se regenera.
Qué vas a practicar
Dibuja la formación del catión terc-butilo, el ataque del carbono para al grupo metilo del tolueno, la estructura contribuyente del ion arenio que sitúa la carga positiva sobre el carbono que lleva CH₃, y la desprotonación que da 1-terc-butil-4-metilbenceno.
Acabas de dibujar cada flecha de este problema.
Cada uno de los 5349 problemas de Orgánica 1 y 2 funciona así: comentarios en cada flecha, pistas cuando te atascas y un modo examen sin pistas. Gratis con una cuenta, sin tarjeta.
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