Química Orgânica 1 · Rearranjos de carbocátions e expansões de anel
HCl adds to 3,3-dimethyl-1-butene with a 1,2-methyl shift
Condições: HCl (1 equiv), CH2Cl2, 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 5 passos escritos
Protonation of the alkene
The C=C π bond takes the proton of HCl at the terminal CH2 carbon (Markovnikov), leaving a secondary carbocation on the carbon next to the tert-butyl group. Chloride is released.
As setas curvas
- The π electrons form the new C–H bond on the terminal carbon.
- The H–Cl bonding pair leaves with chlorine as chloride.
Why a methyl moves here
The carbon next to the cation is quaternary: it has three methyls and no hydrogen. Only a methyl can migrate, and doing so turns the secondary cation into a tertiary one.
1,2-Methyl shift to the tertiary cation
The neighbouring quaternary carbon has no hydrogen, but it has three methyl groups. One methyl migrates with its C–C bonding pair onto the empty p orbital. The carbon it left now carries two methyls and the chain, so the charge sits on a tertiary carbon: the 2,3-dimethylbutan-2-yl cation.
As setas curvas
- The C–CH3 bonding pair moves with the methyl group to the cationic carbon, forming the new C–C bond there.
Chloride captures the tertiary cation
A chloride lone pair fills the empty p orbital of the tertiary carbocation, giving the neutral alkyl chloride.
As setas curvas
- A chloride lone pair forms the new C–Cl bond to the tertiary carbon.
2-Chloro-2,3-dimethylbutane
The major product is the rearranged tertiary chloride, 2-chloro-2,3-dimethylbutane; the carbon skeleton changed from a tert-butyl group to an isopropyl group beside a dimethyl carbon.
O que você vai praticar
Draw protonation of 3,3-dimethyl-1-butene, the 1,2-methyl shift from the quaternary carbon to the secondary cation, and chloride capture giving 2-chloro-2,3-dimethylbutane.
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