Química Orgánica 2 · Rutas de síntesis: reactivos, grupos protectores y planificación en varios pasos
Benzoato de terc-butilo a partir de ácido benzoico e isobutileno
Condiciones: Benzoic acid, 2-methylpropene (isobutylene, excess), conc. H₂SO₄ (0.05 equiv), CH₂Cl₂, sealed flask, 25 °C
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 5 pasos escritos
La protonación da el catión terc-butilo
El par π del alqueno se une al protón ácido del H₂SO₄ en el extremo CH₂, de modo que la carga positiva queda sobre el carbono con tres grupos metilo: el catión terc-butilo terciario.
Las flechas curvas
- El par π forma el nuevo enlace C–H en el carbono CH₂.
- El par del enlace O–H se queda en el oxígeno y se forma hidrogenosulfato.
¿Por qué no una ruta SN2?
Un grupo terc-butilo no puede introducirse por SN2 porque el carbono terciario está demasiado impedido; hay que aportarlo como catión.
El oxígeno del carbonilo captura el catión
Un par solitario del oxígeno del carbonilo del ácido benzoico se une al catión terc-butilo. El oxígeno del carbonilo es el oxígeno más nucleófilo de un ácido carboxílico porque el catión que forma está estabilizado por resonancia: la carga positiva se comparte con el oxígeno del OH. Ese catión es simplemente el benzoato de terc-butilo protonado en el oxígeno de su C=O, así que eliminar el protón del O–H en el paso siguiente da el éster directamente.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del carbonilo forma el enlace O–C con el catión.
El hidrogenosulfato elimina el protón del O–H
El hidrogenosulfato toma el protón del grupo OH. Ese par del O–H forma el nuevo enlace π del C=O y el par π antiguo del C=O pasa al oxígeno unido al terc-butilo, lo que da el éster neutro y regenera el H₂SO₄.
Las flechas curvas
- El par solitario del oxígeno del hidrogenosulfato toma el protón.
- El par del O–H forma el nuevo enlace π del C=O.
- El par π del C=O⁺ pasa al oxígeno que lleva el terc-butilo.
Benzoato de terc-butilo
El ácido carboxílico queda protegido como su éster terc-butilico y el catalizador ácido se regenera. El voluminoso grupo terc-butilo protege el carbonilo de nucleófilos y bases; más adelante, el ácido trifluoroacético lo elimina como isobutileno y devuelve el ácido.
Qué vas a practicar
Dibuja la adición catalizada por ácido del ácido benzoico al 2-metilpropeno a través del catión terc-butilo, la forma en que un ácido carboxílico se protege como su éster terc-butilico.
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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