Química Orgânica 1 · Rearranjos de carbocátions e expansões de anel
HBr com isopropenilciclobutano: expansão e deslocamento de metila
Condições: HBr
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
Protone o alceno
A ligação π captura o próton do HBr no CH2 terminal, gerando um cátion terciário no carbono ligado ao anel ciclobutano. O brometo é liberado.
As setas curvas
- Os elétrons π formam a nova ligação C–H no carbono terminal.
- O par ligante H–Br fica com o bromo quando o brometo sai.
Expansão do anel
Uma ligação C–C do ciclobutano migra para o carbono catiônico, ampliando o anel para cinco membros. O novo cátion, 2,2-dimetilciclopentila, é apenas secundário, mas o alívio da tensão do anel de quatro membros compensa com folga essa perda.
As setas curvas
- O par ligante C–C do anel se desloca para o carbono catiônico, formando uma nova ligação no anel e deixando a carga no antigo CH do anel.
Deslocamento 1,2 de metila
O carbono vizinho ao novo cátion é quaternário e carrega duas metilas, mas nenhum hidrogênio. Uma metila migra com seu par ligante, transformando o cátion secundário no cátion terciário 1,2-dimetilciclopentila.
As setas curvas
- O par ligante C–CH3 leva o grupo metila até o cátion secundário do anel.
O brometo captura o cátion
O brometo se liga ao carbono terciário do anel por qualquer face do cátion planar. O ataque pela face syn ou anti em relação à metila vizinha gera os isômeros cis e trans.
As setas curvas
- Um par isolado do brometo forma a ligação C–Br com o cátion terciário do anel.
1-Bromo-1,2-dimetilciclopentano
Dois rearranjos levaram o bromo para um anel de cinco membros, num carbono vizinho à metila que migrou. O produto se forma como mistura racêmica dos isômeros cis e trans.
O que você vai praticar
Desenhe a adição de HBr ao isopropenilciclobutano: protonação, expansão do anel até o cátion 2,2-dimetilciclopentila, deslocamento 1,2 de metila e captura pelo brometo, formando 1-bromo-1,2-dimetilciclopentano.
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