Química Orgânica 2 · Ferramentas de oxidação e redução
Redução de Clemmensen da 4-hidroxiacetofenona
Condições: Zn(Hg), conc. HCl, 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 7 passos escritos
O ácido protona o oxigênio carbonílico
Em ácido clorídrico concentrado, o hidrônio protona o oxigênio carbonílico da 4-hidroxiacetofenona. A carbonila protonada é muito mais eletrofílica e está pronta para receber elétrons da superfície do zinco.
As setas curvas
- Um par isolado do oxigênio carbonílico captura o próton do hidrônio.
- O par O–H do hidrônio fica no oxigênio como água.
O zinco doa um par de elétrons ao carbono
A superfície do zinco transfere dois elétrons ao carbono carbonílico, formando uma ligação carbono–zinco enquanto o par π da C=O vai para o oxigênio. O oxigênio permanece ligado ao carbono como grupo OH, mas nenhum álcool livre é liberado, e é por isso que os próprios álcoois não são reduzidos nas condições de Clemmensen.
As setas curvas
- Um par isolado do zinco forma a nova ligação C–Zn com o carbono carbonílico.
- O par π da C=O vai para o oxigênio, neutralizando-o.
Protonação do grupo OH
Um segundo hidrônio protona o grupo hidroxila no carbono ligado ao zinco. Isso o converte em água, um bom grupo abandonador.
As setas curvas
- Um par isolado da hidroxila captura o próton do hidrônio.
- O par O–H do hidrônio fica no seu oxigênio.
Um segundo átomo de zinco expulsa a água
Um segundo átomo de zinco fornece outro par de elétrons ao carbono enquanto a água sai. O carbono agora carrega dois átomos de zinco, uma espécie semelhante a um carbenoide de zinco na qual o antigo oxigênio carbonílico desapareceu por completo.
As setas curvas
- Um par isolado do segundo átomo de zinco forma outra ligação C–Zn.
- O par da ligação C–O sai com o oxigênio como água neutra.
Primeira protonólise de uma ligação C–Zn
A ligação polar C–Zn é básica no carbono, então o hidrônio a protona. O carbono ganha seu primeiro hidrogênio novo e o zinco sai como Zn²⁺.
As setas curvas
- O par da ligação C–Zn captura um próton do hidrônio.
- O par O–H do hidrônio fica no oxigênio como água.
A segunda protonólise forma o grupo CH2
A ligação C–Zn restante é protonada por outro hidrônio. O antigo carbono carbonílico agora carrega dois hidrogênios e o segundo zinco é liberado como Zn²⁺.
As setas curvas
- O par da ligação C–Zn captura um próton do hidrônio.
- O par O–H do hidrônio fica no oxigênio como água.
4-Etilfenol
A C=O do acetil agora é um grupo CH2, então a 4-hidroxiacetofenona se tornou 4-etilfenol. O O–H do fenol não é afetado: fenóis não se ionizam em ácido e a ligação C–O aromática é forte demais para ser clivada na superfície do zinco.
O que você vai praticar
Acompanhe um esquema da redução de Clemmensen na superfície do zinco que converte a C=O do acetil da 4-hidroxiacetofenona em CH2, formando 4-etilfenol com o OH fenólico intacto.
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