Química Orgânica 2 · Efeitos dos substituintes e orientação
Acetilação de Friedel–Crafts do fluorobenzeno em para
Condições: acetyl chloride, AlCl3; 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 6 passos escritos
O cloreto de acetila se liga ao cloreto de alumínio
O cloreto de alumínio é um ácido de Lewis forte, com um orbital vazio no alumínio. O cloro do cloreto de acetila doa a ele um par isolado, o que enfraquece a ligação C–Cl.
As setas curvas
- Um par isolado do cloro do cloreto de acetila preenche o orbital vazio do alumínio.
O íon acílio se forma
A ligação C–Cl se rompe e o AlCl4⁻ sai, enquanto o oxigênio carbonílico compartilha um segundo par isolado com o carbono. O íon acílio resultante, CH3–C≡O⁺, é estabilizado por ressonância e não sofre rearranjo.
As setas curvas
- O par da ligação C–Cl sai com o cloro, que permanece ligado ao alumínio como AlCl4⁻.
- Um par isolado do oxigênio forma uma terceira ligação C–O, dando octeto a todos os átomos do íon acílio.
O fluorobenzeno ataca o íon acílio em para ao F
O flúor retira elétrons por efeito indutivo, então o fluorobenzeno é um pouco menos reativo que o benzeno, mas seus pares isolados ainda orientam para orto/para. O par π do anel em para ao flúor se liga ao carbono do acílio.
As setas curvas
- O par π do anel no carbono em para ao flúor forma a nova ligação C–C com o carbono do acílio.
- Um par π C≡O volta ao oxigênio à medida que a nova ligação C–C se forma, de modo que o carbono acílico mantém o octeto.
O flúor compartilha um par isolado com o cátion
O ataque em para coloca a carga positiva, em uma das estruturas, no carbono ligado ao flúor. Um par isolado do flúor pode então formar uma ligação π C=F⁺, uma estrutura em que todos os átomos têm octeto; o ataque em meta nunca permite isso.
As setas curvas
- O par π vizinho ao cátion se desloca em direção a ele, levando a carga positiva para o carbono que carrega o flúor.
- Um par isolado do flúor forma uma ligação π C=F⁺, gerando a estrutura de fluorônio em que todos os átomos têm octeto.
O tetracloroaluminato remove o próton do anel
O AlCl4⁻ remove o próton do carbono sp3 que carrega o grupo acetila. Os elétrons C–H retornam pelo anel, o flúor recupera seu par isolado, e AlCl3 e HCl são liberados.
As setas curvas
- Um par isolado de um cloro do AlCl4⁻ captura o próton do carbono sp3 do anel, formando HCl.
- O par da ligação Al–Cl fica no cloro, liberando AlCl3 neutro.
- O par da ligação C–H se torna uma ligação π do anel, começando a restaurar o sexteto aromático.
- Um par π do anel se desloca uma ligação adiante, em direção ao carbono que carrega o substituinte.
- O par π C=F⁺ volta ao flúor como par isolado, deixando o flúor neutro de novo.
4-fluoroacetofenona
O produto é a 4-fluoroacetofenona, com HCl e AlCl3. A cetona produto desativa o anel, então não ocorre uma segunda acilação; o tratamento (workup) com água a libera do alumínio.
O que você vai praticar
Desenhe a acetilação de Friedel–Crafts do fluorobenzeno em para ao flúor, incluindo a estrutura do complexo sigma em que o flúor compartilha um par isolado.
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.
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