Química Orgânica 2 · Hidrólise e esterificação
N-Acetilimidazol a partir de acetato de 4-nitrofenila e imidazol
Condições: H2O, pH 7 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 N3 do imidazol ataca a carbonila
Em pH 7 quase não há hidróxido, mas o imidazol neutro está presente, e o par isolado do N3, do tipo piridina, fica no plano do anel, livre para atuar como nucleófilo. Ele se adiciona à carbonila ativada do éster arílico muito mais rápido que a água.
As setas curvas
- O par isolado do N3 do imidazol, no plano do anel, liga-se ao carbono carbonílico.
- O par π da C=O migra para o oxigênio, gerando um intermediário tetraédrico zwitteriônico.
O 4-nitrofenóxido é expulso
O oxido refaz a C=O e expulsa o 4-nitrofenóxido. Seu pKaH (7,1) é parecido com o do imidazólio (cerca de 7,0), de modo que os dois saem com facilidade semelhante; mas expulsar o imidazol apenas reverte o ataque, enquanto expulsar o 4-nitrofenóxido é a saída produtiva e gera o N-acetilimidazólio, que em seguida é desprotonado.
As setas curvas
- O par isolado do oxido refaz a ligação π da carbonila.
- A ligação C–O com o oxigênio arílico se rompe, liberando o fenóxido estabilizado.
Desprotone o íon acilimidazólio
O íon N-acetilimidazólio é um ácido forte em seu N–H. O 4-nitrofenóxido recém-liberado, a base mais forte por perto, remove esse próton, e os elétrons π do anel se deslocam de modo que a carga positiva desaparece.
As setas curvas
- O par isolado do oxigênio do fenóxido captura o próton do N–H.
- O par da ligação N–H torna-se uma nova ligação π C=N no anel.
- O par π da C=N⁺ migra para o nitrogênio acilado e o neutraliza.
N-Acetilimidazol e 4-nitrofenol
Formam-se N-acetilimidazol e 4-nitrofenol. O N-acetilimidazol é uma amida ativada que a água hidrolisa rapidamente a ácido acético, liberando de novo o imidazol; assim, o imidazol acelera a hidrólise como um verdadeiro catalisador nucleofílico.
O que você vai praticar
Desenhe o imidazol atuando como catalisador nucleofílico sobre o acetato de 4-nitrofenila: adição do N3 à carbonila, saída do 4-nitrofenóxido e a transferência de próton que leva ao N-acetilimidazol neutro e ao 4-nitrofenol.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
Cada um dos 5349 problemas de Orgânica 1 e 2 funciona assim: feedback em cada seta, dicas quando você travar e um modo prova sem dicas. Grátis com uma conta, sem cartão.
Travou na sua própria lição?
Tire uma foto: o primeiro scan é grátis, sem cadastro
Você escaneia toda semana? Scan Standard: por cerca de problemas