Alquilação de Friedel–Crafts: faça você mesmo o movimento dos elétrons
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Fotografe uma reação da sua lição de casa e desenhe cada seta do mecanismo, com cada movimento verificado. 1 scan grátis agora, sem cadastro; mais 1 com uma conta gratuita. Renovação mensal. Cancele quando quiser.
Arraste dos elétrons que se movem (um par isolado ou uma ligação) até o destino deles, ou toque primeiro em um e depois no outro. Abrir a demonstração em tela cheia
Você acabou de movimentar cada seta do alquilação de Friedel–Crafts.
É assim que todo exercício do Arrow Lab parece. Continue:
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Tire uma foto de uma reação da sua lição ou do livro e desenhe o mecanismo com cada seta conferida, igual a este problema. 1 scan grátis agora, sem cadastro; mais 1 com uma conta gratuita.
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Ainda não decidiu? Experimente antes um mais difícil: cascata do lanosterol, 13 etapas →
Química Orgânica 2 · Demonstração interativa gratuita
Um traço de ácido (BF3 com água) protona a ligação C=C tensionada do norborneno no diciclopentadieno, gerando um carbocátion secundário. O anel rico em elétrons do 1-naftol o ataca em C4, para em relação ao OH, e o anel então perde um próton para voltar a ser aromático.
Desenhe todas as etapas acima: a protonação, a nova ligação C–C, o par isolado do oxigênio que estabiliza o íon arênio e a desprotonação que restaura a aromaticidade. Cada seta é conferida à medida que você a desenha, e Hint revela a próxima jogada um pouco de cada vez.
Transforme suas próprias anotações em exercícios como este
Com o plano estudante do Arrow Lab, você pode fotografar uma reação das suas anotações de aula ou do seu livro-texto. O Arrow Lab lê os materiais de partida e os reagentes, você confere essa leitura, e ele monta o mecanismo como um exercício igual ao de cima: você desenha cada seta, recebe dicas quando travar, e vê na hora se cada movimento está correto.
Scan Standard, Scan Lite e Scan incluem créditos de scan todo mês, até 20 por dia. Um crédito é uma unidade de trabalho, não um problema: um scan típico usa cerca de 1 crédito, trabalhar de trás para frente a partir de um produto usa cerca de 2, e um mecanismo longo ou complicado usa 2–4.
A alquilação de Friedel–Crafts, passo a passo
Em uma alquilação de Friedel–Crafts, o eletrófilo é um carbocátion e o nucleófilo é uma ligação π aromática. O grupo OH torna o anel do naftol rico em elétrons e direciona o ataque para a posição para, onde seu par isolado pode estabilizar a carga positiva do íon arênio. Aqui o cátion não sofre rearranjo primeiro: deslocar um hidreto do carbono de cabeça de ponte vizinho colocaria a carga em um carbono que não pode se planarizar (regra de Bredt).
As 5 etapas da demonstração, com as palavras do próprio exercício. Tente desenhar cada uma acima antes de lê-las.
Protonation of the norbornene double bond
BF3·H2O works as a strong Brønsted acid. The π electrons of the strained norbornene C=C in dicyclopentadiene take its acidic proton. This gives a secondary 2-norbornyl carbocation at C20; the less strained cyclopentene C=C is left alone.
Naphthol ring attacks the cation (para position)
The OH-activated naphthol ring attacks the secondary norbornyl cation at C20 through its C4=C5 π bond, para to the OH group, from the open exo face. The para position is favoured over the more crowded ortho position. No hydride shift happens first: moving C19’s hydrogen would put the charge on a bridgehead carbon, which cannot flatten.
Oxygen stabilizes the arenium ion
The positive charge of the arenium ion is delocalized onto C2 and then onto the OH oxygen. In the oxocarbenium contributor every atom has an octet, which is why OH directs para.
Deprotonation restores aromaticity
HO–BF3⁻ removes the proton from the sp3 ring carbon. The electrons rebuild the aromatic ring and the phenol OH, and the BF3·H2O catalyst is regenerated.
4-(tricyclo[5.2.1.0²,⁶]dec-3-en-8-yl)naphthalen-1-ol
The product is the para C-alkylated naphthol, 4-(tricyclo[5.2.1.0²,⁶]dec-3-en-8-yl)naphthalen-1-ol: the naphthol is bonded to the former norbornene carbon, and the cyclopentene C=C is untouched. BF3·H2O is regenerated, so only a catalytic amount is needed.
Como o mecanismo é desenhado
BF3·H2O (cat.), THF