Química Orgânica 1 · Rearranjos de carbocátions e expansões de anel
Metanólise do 1-(1-cloroetil)-1-metilciclopentano
Condições: CH3OH, Δ
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 cloreto sai
Em metanol quente, o cloreto de alquila secundário se ioniza. A ligação C–Cl se rompe heteroliticamente e deixa um carbocátion secundário ao lado do carbono quaternário do anel.
As setas curvas
- O par ligante C–Cl sai com o cloro na forma de cloreto, e o solvente polar prótico estabiliza os dois íons.
Expansão do anel até um cátion terciário
Uma ligação C–C do anel ciclopentano migra para o carbono catiônico, incorporando-o ao anel. O anel de cinco membros vira um anel de seis membros quase sem tensão, e a carga vai para o carbono quaternário, agora um cátion terciário com um grupo metila.
As setas curvas
- O par ligante C–C do anel leva seu carbono CH2 até o cátion secundário, deixando a carga positiva no carbono do anel que carrega a metila.
O metanol ataca o cátion terciário
O metanol, que é o solvente, se adiciona ao cátion terciário planar. As duas faces são atacadas, então o metóxi e a metila vizinha terminam cis ou trans.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do metanol forma a nova ligação C–O com o carbono catiônico do anel.
Desprotone o íon oxônio
Uma segunda molécula de metanol remove o próton do íon oxônio. Isso gera o éter neutro e um metanol protonado, que junto com o cloreto corresponde ao subproduto HCl.
As setas curvas
- Um par isolado do segundo metanol captura o próton O–H.
- O par ligante O–H fica no oxigênio do éter, eliminando sua carga positiva.
1-Metóxi-1,2-dimetilciclo-hexano
O antigo carbono CHCl agora é um CH do anel com uma metila, vizinho ao carbono do anel que carrega o metóxi e uma metila. O produto se forma como mistura dos isômeros cis e trans, cada um racêmico.
O que você vai praticar
Desenhe a metanólise do 1-(1-cloroetil)-1-metilciclopentano: ionização, expansão do anel de cinco para seis membros até o cátion terciário, captura pelo metanol e desprotonação, formando 1-metóxi-1,2-dimetilciclo-hexano.
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