Química Orgânica 1 · Transformações de alcinos
Hidratação do prop-1-inilciclo-hexano gera duas cetonas
Condições: H₂O, H₂SO₄, HgSO₄ (cat.)
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 8 passos escritos
O mercúrio(II) se liga ao carbono do alcino ligado ao anel
O Hg²⁺ é o eletrófilo que ativa a ligação tripla do prop-1-inilciclo-hexano. Um carbono do alcino carrega uma metila e o outro, uma ciclo-hexila; os dois grupos alquila estabilizam um cátion vinílico, então as duas orientações ocorrem. Neste caminho, o mercúrio se liga ao carbono ligado ao anel e a carga se desenvolve no carbono que carrega a metila. O mercúrio mantém uma carga positiva, e o outro carbono do alcino se torna um cátion vinílico.
As setas curvas
- Um par π do alcino forma a ligação C–Hg no carbono do alcino ligado ao anel, deixando o carbono do alcino que carrega a metila pobre em elétrons.
A água captura o cátion vinílico
Um par isolado da água se liga ao carbono catiônico, o carbono do alcino que carrega a metila. Esse carbono se torna o carbono carbonílico da cetona, então é esta etapa que define qual cetona se forma.
As setas curvas
- Um par isolado da água se liga ao carbono positivo, o carbono do alcino que carrega a metila.
A água desprotona o íon oxônio
Uma segunda molécula de água remove um próton do íon oxônio. O resultado é um enol neutro que ainda carrega mercúrio no outro carbono do alceno.
As setas curvas
- Um par isolado de uma molécula de água do solvente captura um próton O–H do íon oxônio.
- O par da ligação O–H permanece no oxigênio, que fica neutro.
O hidrônio protona o carbono que carrega o mercúrio
O hidrônio protona o enol no carbono que carrega o mercúrio, enquanto o par isolado do oxigênio forma uma ligação π C=O. Como os elétrons são empurrados a partir do oxigênio, nenhum carbocátion livre se forma nesta etapa.
As setas curvas
- O par π da C=C captura um próton do hidrônio no carbono que carrega o mercúrio.
- O par O–H do hidrônio permanece no oxigênio, formando água.
- Um par isolado do oxigênio forma a ligação π C=O e estabiliza o novo cátion como íon oxocarbênio.
O mercúrio(II) sai
O par da ligação C–Hg forma uma nova ligação π C=C enquanto o par π C=O volta para o oxigênio. O Hg²⁺ é liberado para iniciar outro ciclo, restando o enol sem mercúrio.
As setas curvas
- O par da ligação C–Hg se torna a ligação π C=C, e o mercúrio sai como Hg²⁺.
- O par π C=O volta para o oxigênio, que fica neutro novamente.
Protone o enol no carbono
Começa a tautomerização ceto–enólica catalisada por ácido: o par π C=C do enol captura um próton do hidrônio pelo carbono. Ao mesmo tempo, o par isolado do oxigênio forma a ligação π C=O, gerando uma cetona protonada.
As setas curvas
- O par π do enol captura um próton do hidrônio no carbono que se tornará o CH2.
- O par O–H permanece na água.
- Um par isolado do oxigênio forma a ligação π C=O.
A água desprotona o oxigênio da carbonila
A água remove o próton do oxigênio da carbonila protonada. Isso gera a cetona neutra e regenera o hidrônio, de modo que o ácido atua como catalisador.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton do oxigênio da carbonila.
- O par O–H permanece no oxigênio, completando o grupo C=O neutro.
1-ciclo-hexilpropan-2-ona
Forma-se a 1-ciclo-hexilpropan-2-ona porque a forma ceto é muito mais estável que o enol (uma ligação C=O é mais forte que uma ligação C=C). Este caminho leva à 1-ciclo-hexilpropan-2-ona; se a água se adicionar ao carbono ligado ao anel, forma-se a 1-ciclo-hexilpropan-1-ona, então as duas cetonas se formam juntas.
O que você vai praticar
Desenhe a hidratação catalisada por HgSO4 do prop-1-inilciclo-hexano com a água se adicionando ao carbono que carrega a metila, formando 1-ciclo-hexilpropan-2-ona, e dê o nome da segunda cetona.
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