Química Orgânica 1 · Radicais, álcoois e éteres
Butan-1-ol to pentanenitrile through the tosylate
Condições: 1) TsCl (1.1 equiv), pyridine, 0 °C; 2) NaCN (1.5 equiv), DMSO, 60 °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
The alcohol oxygen attacks sulfur
An oxygen lone pair of butan-1-ol bonds to the sulfonyl sulfur of TsCl and the S–Cl bond breaks, releasing chloride. The C–O bond of the alcohol is not touched.
As setas curvas
- The oxygen lone pair forms the O–S bond.
- The S–Cl pair leaves as chloride.
Pyridine removes the proton
Pyridine, the base in the flask, takes the proton from the positively charged oxygen, giving neutral butyl tosylate and pyridinium chloride.
As setas curvas
- The pyridine nitrogen lone pair bonds to the O–H proton.
- The O–H pair returns to oxygen.
Why make the tosylate first?
Hydroxide is far too poor a leaving group for cyanide to displace, and acid would protonate cyanide. Tosylate is a weak base and leaves easily.
Cyanide displaces tosylate
In DMSO the carbon of cyanide attacks the CH₂ carbon from the back side as the C–O bond breaks. Tosylate leaves, carrying the negative charge over three oxygens.
As setas curvas
- The cyanide carbon lone pair forms the new C–C bond.
- The C–O pair leaves with the tosylate oxygen.
Pentanenitrile
The chain has gained one carbon: four from butan-1-ol plus the nitrile carbon. The OH was replaced by CN through a leaving group that the alcohol itself could not provide.
O que você vai praticar
Draw the tosylation of butan-1-ol with TsCl and pyridine, then the SN2 displacement of tosylate by cyanide that gives pentanenitrile.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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