Química Orgânica 1 · Rearranjos de carbocátions e expansões de anel
Rearranjo pinacólico do 1,1'-biciclopentil-1,1'-diol
Condições: H2SO4
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 um dos grupos hidroxila
O ácido sulfúrico protona um dos dois grupos OH terciários. As duas metades do diol são idênticas, então qualquer uma pode reagir.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio da hidroxila captura o próton ácido do ácido sulfúrico.
- O par ligante O–H fica com o oxigênio, restando bissulfato.
A água sai
A perda de água gera um cátion ciclopentila terciário logo ao lado do carbono que ainda tem um OH. Esse carbono vizinho possui duas ligações C–C do anel que podem migrar.
As setas curvas
- O par ligante C–O sai com o oxigênio na forma de uma molécula de água neutra.
A ligação do anel migra enquanto se forma C=O⁺
Uma ligação C–C do anel do carbinol migra para o carbono catiônico enquanto o oxigênio da hidroxila empurra um par isolado. O anel do carbinol cresce de cinco para seis membros em torno do antigo carbono catiônico, que vira um centro espiro, e a carga termina no oxigênio, com todos os átomos com octeto completo.
As setas curvas
- O par ligante C–C do anel leva seu carbono CH2 até o cátion, aumentando esse anel em um átomo.
- Um par isolado do oxigênio da hidroxila forma a ligação π C=O à medida que a ligação do anel sai, gerando a cetona protonada.
Desprotone a carbonila
O bissulfato remove o próton da cetona protonada. Forma-se a cetona neutra e o ácido sulfúrico é regenerado.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio do bissulfato captura o próton O–H.
- O par ligante O–H fica no oxigênio da carbonila.
Espiro[4.5]decan-6-ona
Um ciclopentano e uma ciclo-hexanona compartilham um carbono espiro, e a cetona fica logo ao lado dele. Ácido sulfúrico e água são as únicas outras espécies.
O que você vai praticar
Desenhe o rearranjo pinacólico do 1,1'-biciclopentil-1,1'-diol: protonação, perda de água, migração de uma ligação do anel que expande um dos anéis para seis membros e desprotonação a espiro[4.5]decan-6-ona.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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