Química Orgánica 2 · Herramientas de oxidación y reducción
Reducción de γ-butirolactona a butano-1,4-diol con LiAlH4
Condiciones: LiAlH4 (1.0 equiv), THF, 0 °C to 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 6 pasos escritos
El hidruro se adiciona al carbonilo de la lactona
El par Al–H forma un nuevo enlace C–H en el carbono carbonílico de la lactona mientras el par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno, dando un alcóxido tetraédrico que todavía forma parte del anillo.
Las flechas curvas
- El par Al–H lleva el hidrógeno al carbono carbonílico.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno.
El anillo se abre
El par solitario del alcóxido vuelve a formar el enlace C=O y el enlace C–O del anillo se rompe. El alcóxido saliente queda unido al otro extremo de la cadena, de modo que el producto es un aldehído de cadena abierta que lleva un alcóxido.
Las flechas curvas
- Un par solitario del oxígeno reconstruye el enlace π del C=O.
- El enlace C–O del anillo se rompe; su par queda sobre el oxígeno del anillo, que pasa a ser un alcóxido en el extremo de la cadena.
¿A dónde fue el oxígeno del anillo?
El oxígeno del anillo era el oxígeno alcoxi del éster. Salió como alcóxido, pero, al formar parte de la misma cadena, termina siendo el segundo grupo CH2OH del diol.
El segundo hidruro reduce el aldehído
El aldehído que se forma en la apertura del anillo es más electrófilo que la lactona de partida, y toma un segundo hidruro de inmediato.
Las flechas curvas
- El par Al–H forma el segundo enlace C–H nuevo en el carbono del aldehído.
- El par π del C=O se desplaza hacia el oxígeno, dando un segundo alcóxido.
El agua protona ambos alcóxidos
En el tratamiento (workup) cada oxígeno de alcóxido toma un protón del agua, dando el diol neutro.
Las flechas curvas
- Un par solitario de un alcóxido toma un protón del agua.
- Ese par O–H del agua queda sobre el oxígeno como hidróxido.
- El otro alcóxido toma un protón de una segunda molécula de agua.
- Ese par O–H queda sobre el oxígeno como hidróxido.
Butano-1,4-diol
Ahora ambos extremos de la cadena de cuatro carbonos llevan grupos CH2OH: el carbono carbonílico y el carbono que tenía el oxígeno del anillo.
Qué vas a practicar
Dibuja la reducción de la γ-butirolactona con LiAlH4: la adición de hidruro, la apertura del anillo del intermediario tetraédrico para dar un aldehído alcoxi, la segunda adición de hidruro y el tratamiento con agua que da butano-1,4-diol.
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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