Química Orgânica 2 · Efeitos dos substituintes e orientação
Nitração meta do benzoato de metila a 0 °C
Condições: HNO3, H2SO4, 0 °C
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 ácido sulfúrico protona o ácido nítrico
O ácido sulfúrico, o ácido mais forte da mistura, protona o oxigênio do OH do ácido nítrico. Isso transforma o OH em água, um bom grupo abandonador no nitrogênio.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do OH do ácido nítrico captura o próton ácido do ácido sulfúrico.
- O par da ligação O–H do ácido sulfúrico permanece em seu oxigênio, restando hidrogenossulfato.
A água sai e forma-se o íon nitrônio
A água deixa o ácido nítrico protonado enquanto o oxigênio aniônico forma uma segunda ligação N=O. O íon nitrônio linear, O=N⁺=O, é o eletrófilo atacado pelo anel.
As setas curvas
- A ligação N–O com o oxigênio protonado se rompe e seus elétrons saem com a molécula de água.
- Um par isolado do oxigênio com carga negativa forma uma nova ligação π N=O, de modo que o nitrogênio mantém o octeto.
O benzoato de metila ataca o nitrônio na posição meta ao éster
A carbonila do éster retira densidade π do anel, de modo que o benzoato de metila fica desativado. O anel ataca o nitrônio pelo carbono meta ao éster, a única posição cujo complexo σ mantém a carga longe do carbono que porta o éster.
As setas curvas
- O par π do anel no carbono meta ao grupo éster forma a nova ligação C–N com o nitrônio.
- Um par π N=O se desloca para o oxigênio à medida que a nova ligação C–N se forma, para que o nitrogênio não ultrapasse o octeto.
Deslocalize a carga para longe do carbono do éster
O íon arênio distribui sua carga positiva pelos dois carbonos orto e pelo carbono para em relação à nova ligação C–N. Após o ataque meta, nenhum deles porta o grupo CO2CH3, então nenhum contribuinte coloca dois centros positivos lado a lado.
As setas curvas
- O par π dois carbonos adiante se desloca em direção ao cátion, levando a carga positiva para o carbono para em relação à nova ligação; como nos demais contribuintes, a carga nunca fica no carbono que porta o grupo éster.
O hidrogenossulfato remove o próton do anel
O hidrogenossulfato remove o próton do carbono sp3 do anel. O par C–H refaz o sistema π aromático e o ácido sulfúrico é regenerado.
As setas curvas
- Um par isolado de oxigênio do hidrogenossulfato captura o próton do carbono sp3 do anel, regenerando o ácido sulfúrico.
- O par da ligação C–H passa a ser uma ligação π do anel, começando a restaurar o sexteto aromático.
- Um par π do anel se desloca uma ligação adiante, sobre o carbono catiônico, completando o anel aromático.
3-nitrobenzoato de metila
O produto é o 3-nitrobenzoato de metila, junto com água e ácido sulfúrico. Manter a mistura a 0 °C limita uma segunda nitração do anel, agora duplamente desativado.
O que você vai praticar
Desenhe a nitração meta do benzoato de metila, desde a formação do nitrônio até o 3-nitrobenzoato de metila.
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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