Química Orgânica 2 · Rotas de síntese: reagentes, grupos protetores e planejamento em várias etapas
Hidrólise do etilenocetal da ciclo-hexanona: ciclo-hexanona
Condições: H3O⁺ (aq. HCl), acetone
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 8 passos escritos
O hidrônio protona um oxigênio do cetal
O hidrônio do HCl aquoso cede um próton a um dos dois oxigênios do anel. Um oxigênio protonado pode sair como álcool neutro, enquanto um alcóxido não protonado não conseguiria.
As setas curvas
- Um par isolado de um oxigênio do anel captura o próton do hidrônio.
- O par da ligação O–H fica no oxigênio da água.
O anel se abre em um íon oxocarbênio
O outro oxigênio empurra um par isolado em direção ao carbono espiro enquanto a ligação C–O protonada se rompe. O anel de cinco membros se abre e forma-se um íon oxocarbênio, com o oxigênio liberado ainda ligado como álcool.
As setas curvas
- O par isolado do oxigênio forma uma ligação π C=O+ que estabiliza o cátion.
- O par da ligação C–O sai com o oxigênio protonado como álcool neutro.
A água se adiciona ao íon oxocarbênio
Uma molécula de água, presente em grande excesso, ataca o carbono eletrofílico. Os elétrons π da C=O+ voltam para o oxigênio do éter.
As setas curvas
- O par isolado do oxigênio da água forma uma nova ligação C–O com o carbono do cátion.
- O par π da C=O+ volta para o oxigênio do éter.
A água remove um próton
Uma segunda molécula de água remove o próton do oxigênio adicionado. Isso gera o hemicetal neutro.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton.
- O par da ligação O–H fica no oxigênio do hemicetal.
O oxigênio do éter é protonado
Agora o hidrônio protona o oxigênio de éter restante do hemicetal. Isso torna o fragmento de etilenoglicol um grupo abandonador neutro.
As setas curvas
- O par isolado do oxigênio do éter captura o próton do hidrônio.
- O par da ligação O–H fica na água.
O etilenoglicol sai
O oxigênio do OH empurra elétrons para formar a C=O+ enquanto a ligação C–O com o oxigênio protonado se rompe. O etilenoglicol é liberado e forma-se uma cetona protonada.
As setas curvas
- O par isolado da hidroxila forma a ligação π C=O+.
- O par da ligação C–O sai com o etilenoglicol.
A água desprotona a cetona protonada
A água remove o próton do oxigênio da cetona protonada, gerando a ciclo-hexanona e regenerando o hidrônio. O ácido é um catalisador; o excesso de água desloca o equilíbrio em direção à cetona.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton.
- O par da ligação O–H fica no oxigênio carbonílico.
Ciclo-hexanona e etilenoglicol
A ciclo-hexanona é desmascarada e o etilenoglicol é liberado. É assim que se remove um grupo protetor cetal depois da etapa durante a qual ele protegeu a cetona.
O que você vai praticar
Remova um grupo protetor etilenocetal com ácido aquoso, desenhando os dois íons oxocarbênio e cada transferência de próton até a ciclo-hexanona.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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