Um exemplo problema mecanismo de química orgânica

Suponha que você está trabalhando uma atribuição química orgânica, e você está convidado a propor um mecanismo para a conversão do álcool mostrado na figura a seguir ao alceno demonstrado na mesma figura.

Video: MECANISMOS DE REAÇÕES ORGÂNICAS

Primeiro, você quer identificar que tipo de mecanismo que você está lidando. É um ácido ou um mecanismo de base? É um nucleófilo ou um mecanismo electrophile? É um mecanismo de radicais livres? Uma vez que o reagente é o ácido sulfúrico (H₂ASSIM₄) Mais Δ (um símbolo que indica que a mistura de reacção é aquecida), a reacção será uma reacção ácida.

Em segundo lugar, identificar onde você está indo no mecanismo. Converter um álcool em um alceno geralmente envolve a desidratação (perda de água). Mas você pode perceber que o alceno no produto está em uma posição incomum, pois a desidratação geralmente coloca o alceno adjacente ao álcool inicial. O produto, neste caso, tem a ligação de um átomo de dupla carbono mais longe a partir da sua posição esperada. Então, você poderia esperar algo incomum neste mecanismo que explica a regioqu�ica incomum da reação.

Video: Mecanismo de substituição por radicais livres - Química Orgânica - Química

Agora que você sabe aproximadamente onde você está indo neste mecanismo, você pode começar a propor uma rota para chegar lá. Em um mecanismo de ácido, a primeira coisa que você quer procurar é um site na molécula que pode ser protonado. O único local de base no material de partida neste caso é o álcool, de modo que o primeiro passo seria protonação do grupo álcool por ácido sulfúrico.

O primeiro passo em mecanismos de ácido é quase sempre protonação.

Como sempre, siga as convenções para a seta empurrando, desenho setas completos cabeças de elétrons para onde eles estão indo. (Os únicos mecanismos que utilizam as setas individuais de cabeça são mecanismos de radical livre.)

Porque muitos professores de química orgânica estão convencidos de que o círculo íntimo do inferno de Dante é reservada para aqueles estudantes que consistentemente desenhar protonação incorretamente, certifique-se sempre chamar a seta dos elétrons na base para o próton ácido que os elétrons estão atacando. Nunca cometer o pecado imperdoável de desenho uma seta a partir de um ácido H +. Além disso, para fazer seguir o movimento dos átomos e as cargas mais fácil, os átomos sobre as partes da molécula que mudar na reacção são traçadas explicitamente com a estrutura completa de Lewis, tal como mostrado na figura a seguir.

Video: MegaQuímica #1 Reações de Substituição Nucleofílica (Completa! - mecanismo SN1/SN2)

Em seguida, examinar as consequências da protonação. O que você pode fazer agora que você não podia antes? Uma coisa que você pode fazer agora que o álcool é protonado é formar uma carbocation. Embora ião hidróxido, OH^-, é um grupo de saída mau (bases fortes são maus grupos de saída), a água é um bom grupo separável. Assim, como num mecanismo típico de álcool desidratação, o próximo passo envolve a perda de água para criar uma carbocação secundária, como mostrado na figura a seguir.

Na desidratação do álcool, quando o carbocatião é formado, o próximo passo é geralmente a formação da ligação dupla por eliminação de um protão. Ao fazê-lo nesta etapa, no entanto, iria formar a dupla ligação na posição errada. De alguma forma, a carbocação precisa de se mover de modo que, quando o hidrogénio é eliminado, a ligação dupla é formada na posição correcta.

Em uma inspeção mais próxima, você pode perceber que o carbocation está localizado ao lado de um centro de carbono terciário. O carbocation é atualmente um carbocation secundário, mas mal quer se tornar um carbocation terciário. (Carbocátions terciários são mais estáveis ​​que carbocátions secundárias.) Um processo de pensamento mais pragmático pode ser que este é o lugar onde o cátion devo mover-se para a fim de obter a eliminação no lugar correto. Para obter o carbocatião para a posição superior, de efectuar um desvio de hidreto, o que move o átomo de hidrogénio terciário e tanto dos electrões na ligação C-H para o centro de catião, deixando o carbono terciário com a carga positiva. Este passo é mostrado na figura a seguir.

Agora, a eliminação de um próton leva ao alceno correta. A desprotonação é mostrado na figura a seguir, utilizando-se água para regenerar uma molécula de ácido. Também poderia usar a base conjugada do ácido sulfúrico na forma de base aqui.

Video: Mecanismo de substituição eletrófila - Parte 1 - Química Orgânica - Química