Química Orgânica 2 · Hidrólise e esterificação
Hidrólise do acetato de 4-nitrofenila a 4-nitrofenóxido
Condições: NaOH, H2O (pH 10 buffer)
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 4 passos escritos
O hidróxido se adiciona à carbonila do acetil
No tampão de pH 10, o hidróxido é o nucleófilo e a base mais fortes presentes. Ele se adiciona ao carbono carbonílico do acetato de 4-nitrofenila; o oxigênio arilóxi doa pouco elétron para a C=O, então este éster é bem mais eletrofílico que um acetato de alquila.
As setas curvas
- Um par isolado do hidróxido forma a nova ligação com o carbono carbonílico.
- O par π da C=O se desloca para o oxigênio e forma o alcóxido tetraédrico.
O 4-nitrofenóxido sai
O óxido refaz a C=O e a ligação com o oxigênio arilóxi se rompe. O 4-nitrofenóxido é um bom grupo abandonador porque sua carga se espalha pelo anel até os oxigênios do grupo nitro (pKa do ácido conjugado 7.1, contra 16 para o etóxido), então esta etapa é rápida.
As setas curvas
- O par isolado do óxido volta para refazer a ligação π da carbonila.
- A ligação C–O acílica se rompe e o par sai com o oxigênio do fenóxido.
O hidróxido desprotona o ácido acético
O ácido acético (pKa 4.8) não sobrevive em pH 10, então outro hidróxido remove seu próton O–H. A base mais fraca, o 4-nitrofenóxido, continua como ânion porque seu ácido conjugado também tem pKa bem abaixo de 10.
As setas curvas
- O par isolado do hidróxido captura o próton do ácido carboxílico.
- O par da ligação O–H fica no oxigênio, formando o acetato.
Acetato e 4-nitrofenóxido amarelo
Formam-se acetato e 4-nitrofenóxido. O fenóxido absorve fortemente perto de 400 nm, então a cor amarela crescente permite acompanhar a velocidade da hidrólise do éster diretamente por espectroscopia UV–visível.
O que você vai praticar
Desenhe o hidróxido clivando o acetato de 4-nitrofenila: adição à carbonila, saída do 4-nitrofenóxido do intermediário tetraédrico e desprotonação do ácido acético a acetato.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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