Química Orgânica 2 · Substituição acílica, aminas e sais de diazônio
Saponificação da γ-butirolactona com hidróxido de sódio
Condições: NaOH, H2O
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 hidróxido se adiciona à carbonila da lactona
O hidróxido ataca o carbono da carbonila da γ-butirolactona, e o par π da C=O se desloca para o oxigênio. O alcóxido tetraédrico ainda mantém o anel de cinco membros.
As setas curvas
- Um par isolado do hidróxido forma a nova ligação C–O com o carbono carbonílico do éster.
- O par π da C=O se desloca para o oxigênio da carbonila, formando o alcóxido tetraédrico.
O anel se abre
O alcóxido refaz a ligação C=O e expulsa o oxigênio do anel como alcóxido. Como esse oxigênio está preso à cadeia, o anel se abre em vez de liberar um álcool separado.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio refaz a ligação π da carbonila.
- A ligação C–O com o oxigênio do anel se rompe, abrindo o anel a um alcóxido primário.
A água protona o alcóxido
A água cede um próton ao alcóxido primário na ponta da cadeia, formando o álcool neutro e um novo hidróxido. Os dois têm valores de pKa semelhantes (cerca de 16), então essa transferência é rápida em água.
As setas curvas
- O par isolado do alcóxido se liga a um próton da água.
- O par O–H fica no oxigênio da água, que se torna hidróxido.
O hidróxido remove o próton do ácido
O hidróxido remove o próton do ácido carboxílico (pKa ≈ 4.5), uma transferência favorável de cerca de 11 unidades de pKa. A formação do carboxilato, estabilizado por ressonância, torna a saponificação irreversível.
As setas curvas
- Um par isolado do hidróxido se liga ao próton ácido O–H.
- O par O–H fica no oxigênio, formando o carboxilato.
4-Hidroxibutanoato
O produto é o 4-hidroxibutanoato de sódio, com o álcool em uma ponta da cadeia e o carboxilato na outra. Só a acidificação permitiria que o hidroxiácido voltasse a se fechar na lactona.
O que você vai praticar
Desenhe a abertura do anel da γ-butirolactona pelo hidróxido e as transferências de próton que terminam no 4-hidroxibutanoato.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
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