Química Orgânica 2 · Hidrólise e esterificação
Hydrolysis of methyl mesitoate to mesitoic acid via an acylium ion
Condições: H2SO4 (conc.); then H2O
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 7 passos escritos
Protonate the methoxy oxygen
In concentrated sulfuric acid the alkoxy oxygen is protonated. The ortho methyl groups twist the ester out of the ring plane and crowd the carbonyl carbon, so water cannot add to form a tetrahedral intermediate.
As setas curvas
- The methoxy oxygen lone pair takes the proton.
- The O–H bond pair stays on oxygen, giving hydrogen sulfate.
Methanol leaves to give the acylium ion
The carbonyl oxygen lone pair forms a triple bond as methanol departs, giving a linear acylium ion. Relief of steric crowding drives this unimolecular (AAC1) ionisation.
As setas curvas
- The carbonyl oxygen lone pair forms a second π bond to carbon.
- The C–O bond breaks onto the protonated oxygen, releasing methanol.
Acylium resonance
The acylium ion is stabilised by resonance: the positive charge sits on oxygen in the triple-bonded form and on carbon in the C=O form. The carbon form is the one water attacks.
As setas curvas
- One π pair moves back onto oxygen, putting the positive charge on carbon.
Why AAC1 here?
Look at the ortho substituents.
Water captures the acylium ion
On pouring into water, a water lone pair bonds to the electrophilic acylium carbon.
As setas curvas
- A water lone pair forms the new C–O bond.
Deprotonate to the acid
A second water removes the proton from the new oxonium oxygen, giving the carboxylic acid.
As setas curvas
- A lone pair on the base takes the proton.
- The O–H bond pair stays on the atom that loses the proton.
2,4,6-Trimethylbenzoic acid
2,4,6-Trimethylbenzoic acid (mesitoic acid) and methanol form.
O que você vai praticar
Draw protonation of the methoxy oxygen of methyl 2,4,6-trimethylbenzoate, loss of methanol to the acylium ion, and capture of the acylium by water on workup.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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