Química Orgânica 2 · Substituição eletrofílica aromática
Nitração do tiofeno a 2-nitrotiofeno
Condições: HNO3, Ac2O (acetyl nitrate forms in situ), 10 °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 5 passos escritos
O tiofeno ataca o nitrato de acetila em C2
O ácido nítrico e o anidrido acético formam nitrato de acetila, cujo nitrogênio nitro é o eletrófilo. A ligação π C2=C3 do tiofeno se liga a esse nitrogênio enquanto o acetato sai; a mistura HNO3/H2SO4, fortemente oxidante, destruiria o anel.
As setas curvas
- O par π C2=C3 forma a nova ligação C–N com o nitrogênio nitro.
- O par da ligação N–O sai com o oxigênio do acetato.
O enxofre compartilha a carga positiva
A ligação π C4=C5 se desloca em direção a C3 e um par isolado do enxofre forma uma ligação π C5=S. O ataque em C2 gera três estruturas contribuintes do cátion, uma delas com octeto em todos os átomos, e é por isso que C2 supera C3.
As setas curvas
- O par π C4=C5 se desloca em direção ao C3 catiônico.
- Um par isolado do enxofre forma uma ligação π com C5.
Por que C2?
O ataque em C2 espalha a carga por C3, C5 e enxofre; o ataque em C3 dá apenas duas estruturas contribuintes.
O acetato remove o próton de C2
O acetato captura o próton do C2 sp³. O par C–H e as ligações π do anel voltam a se deslocar e o enxofre recupera seu par isolado, restaurando o anel aromático.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do acetato se liga ao próton de C2.
- O par C–H forma a ligação π C2=C3.
- O par π C3=C4 se desloca para a ligação C4–C5.
- O par π S=C5 volta para o enxofre como par isolado.
2-Nitrotiofeno
Forma-se 2-nitrotiofeno junto com ácido acético. O grupo nitro agora desativa o anel para uma segunda nitração.
O que você vai praticar
Desenhe o ataque do tiofeno por C2 ao nitrato de acetila, a estabilização do cátion pelo enxofre e a desprotonação pelo acetato, formando 2-nitrotiofeno.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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