Química Orgânica 2 · Planejamento de transformações aromáticas
2-Nitrotolueno por dessulfonação do ácido sulfônico bloqueado
Condições: dil. H2SO4, H2O, Δ (steam)
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
Ionize o ácido sulfônico
O ácido 4-metil-3-nitrobenzenossulfônico é um ácido forte, então no meio aquoso diluído ele cede seu próton à água. O íon hidrônio formado é o ácido que ataca o anel em seguida.
As setas curvas
- Um par isolado da água captura o próton ácido do ácido sulfônico.
- O par O–H permanece no oxigênio, deixando o ânion sulfonato.
Protone o carbono ipso
Um par π do anel captura um próton no carbono que carrega o enxofre, formando um íon arênio. Essa protonação ipso é o inverso da desprotonação que encerra uma sulfonação.
As setas curvas
- O par π do anel liga o próton ao carbono que carrega o enxofre.
- O par O–H do hidrônio permanece no oxigênio, liberando água.
Carga no carbono que carrega a metila
Deslocar um par π do anel coloca a carga positiva no carbono que carrega o grupo metila, em para ao carbono ipso. O grupo metila estabiliza essa estrutura contribuinte, e é a partir dela que a ligação C–S se rompe.
As setas curvas
- O par π vizinho do anel se desloca em direção ao cátion, levando a carga positiva para o carbono que carrega a metila.
Perda de trióxido de enxofre
O par C–S refaz o anel aromático e o trióxido de enxofre sai. O par isolado do oxigênio do sulfonato se torna uma ligação S=O, de modo que o SO₃ sai como molécula neutra.
As setas curvas
- Os elétrons da ligação C–S formam uma ligação pi do anel enquanto o enxofre sai.
- O par π vizinho se desloca para o carbono catiônico que carrega a metila, completando o sexteto aromático.
- O par isolado do oxigênio do sulfonato forma uma ligação S=O, de modo que o enxofre mantém sua contagem de elétrons ao deixar o anel.
Por que o grupo bloqueador sai
A sulfonação é a única SEAr comum que se inverte em condições brandas.
2-Nitrotolueno
O grupo bloqueador saiu, deixando 2-nitrotolueno livre do isômero para que a nitração direta do tolueno forma. O SO₃ liberado é hidratado pela água a ácido sulfúrico.
O que você vai praticar
Desenhe a remoção do grupo bloqueador SO₃H do ácido 4-metil-3-nitrobenzenossulfônico: protonação ipso e perda de SO₃, formando 2-nitrotolueno.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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