Química Orgánica 2 · Herramientas de oxidación y reducción
Reducción del butanonitrilo a butan-1-amina con LiAlH4
Condiciones: LiAlH4 (1.0 equiv), Et2O, reflux; then H2O
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 8 pasos escritos
El primer hidruro se adiciona al carbono del nitrilo
El par del enlace Al–H forma un nuevo enlace C–H en el carbono del nitrilo mientras un par pi del C≡N se traslada al nitrógeno, lo que da un anión imina.
Las flechas curvas
- El par del enlace Al–H lleva el hidrógeno al carbono del nitrilo.
- Un par π del C≡N pasa al nitrógeno.
El nitrógeno de la imina se enlaza al aluminio
El par solitario del nitrógeno del anión imina se enlaza al AlH3 liberado en la primera transferencia. El nitrógeno queda neutro y el enlace C=N se activa para un segundo hidruro.
Las flechas curvas
- Un par solitario del nitrógeno forma el enlace N–Al.
El segundo hidruro se adiciona al carbono de la imina
Un segundo AlH4− entrega hidruro al carbono del C=N mientras el par pi se traslada al nitrógeno, que permanece enlazado al aluminio.
Las flechas curvas
- El par del enlace Al–H forma el segundo enlace C–H nuevo.
- El par π del C=N se desplaza hacia el nitrógeno.
¿Hasta dónde llega la reducción?
El carbono del nitrilo ha recibido dos hidruros y no le queda ningún enlace pi, así que está en el nivel de oxidación de una amina.
El agua protona el nitrógeno
En el tratamiento (workup), el nitrógeno, todavía enlazado al aluminio, toma un protón del agua.
Las flechas curvas
- Un par solitario del nitrógeno toma un protón del agua.
- El par O–H del agua permanece en el oxígeno como hidróxido.
Se rompe el enlace N–Al
El enlace nitrógeno–aluminio es un enlace dativo; se rompe con su par de vuelta al nitrógeno, y se liberan AlH3 (destruido por el agua) y el anión amida.
Las flechas curvas
- El par del enlace N–Al vuelve al nitrógeno.
Un segundo agua protona el nitrógeno
El anión amida es una base fuerte y toma un protón del agua, lo que da la amina primaria neutra.
Las flechas curvas
- Un par solitario del nitrógeno toma un protón de una segunda molécula de agua.
- Ese par del enlace O–H permanece en el oxígeno como hidróxido.
Butan-1-amina
El carbono del nitrilo se ha convertido en un grupo CH2 enlazado a un grupo NH2: el butanonitrilo se ha reducido a butan-1-amina sin pérdida de carbono.
Qué vas a practicar
Dibuja las dos adiciones de hidruro al carbono del nitrilo del butanonitrilo y las dos transferencias de protón desde el agua que dan butan-1-amina.
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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