Química Orgânica 2 · Revisão de substituição aromática para a prova
Friedel–Crafts tert-butylation of toluene
Condições: Toluene (excess), 2-chloro-2-methylpropane (tert-butyl chloride), AlCl3 (cat.), 0 °C, short reaction time
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 6 passos escritos
tert-Butyl chloride binds aluminium chloride
A chlorine lone pair of tert-butyl chloride coordinates to aluminium, weakening the C–Cl bond.
As setas curvas
- The chlorine lone pair forms a dative bond to aluminium.
The tert-butyl cation forms
The C–Cl bond breaks and chlorine leaves as AlCl₄⁻, giving the tertiary tert-butyl cation. It has no better cation to rearrange to. The charges drawn on chlorine and aluminium in the complex, and on aluminium in AlCl₄⁻, are Lewis formal charges; aluminium stays Al(III) throughout.
As setas curvas
- The C–Cl pair moves onto chlorine, which stays on aluminium.
The carbon para to CH₃ attacks
The ring π bond at the carbon para to the methyl group bonds to the cationic carbon, giving the arenium ion.
As setas curvas
- The ring π pair forms the C–C bond at the carbon para to CH₃.
The methyl group stabilises the arenium ion
Shifting a ring π bond moves the positive charge onto the carbon bearing CH₃. That contributor is a tertiary carbocation, stabilised by the methyl group through hyperconjugation and induction; meta attack has no such contributor.
As setas curvas
- The π bond shifts toward the cationic carbon, moving the charge to the carbon bearing CH₃.
AlCl₄⁻ restores the ring
A chlorine of AlCl₄⁻ removes the proton on the sp³ carbon and leaves aluminium as HCl. The C–H pair and the neighbouring π bond shift to cancel the positive charge and restore the aromatic ring.
As setas curvas
- A chlorine lone pair takes the ring proton.
- The Al–Cl pair returns to chlorine, releasing HCl and AlCl₃.
- The C–H pair forms a ring π bond.
- The neighbouring π bond shifts onto the cationic carbon.
1-tert-Butyl-4-methylbenzene
The para product forms with HCl, and AlCl₃ is regenerated.
O que você vai praticar
Draw the formation of the tert-butyl cation, attack by the carbon para to the methyl group of toluene, the arenium contributor that puts the positive charge on the carbon bearing CH₃, and deprotonation to 1-tert-butyl-4-methylbenzene.
Você acabou de desenhar cada seta deste problema.
Cada um dos 5349 problemas de Orgânica 1 e 2 funciona assim: feedback em cada seta, dicas quando você travar e um modo prova sem dicas. Grátis com uma conta, sem cartão.
Travou na sua própria lição?
Tire uma foto: o primeiro scan é grátis, sem cadastro
Você escaneia toda semana? Scan Standard: por cerca de problemas