Documento 532297

Química Orgánica II
W. Rivera M. 2008
SINTESIS Y REACTIVIDAD DE COMPUESTOS AROMÁTICOS
Por: Wilbert Rivera Muñoz
La sustitución electrofílica aromática es la reacción más importante de los compuestos aromáticos. Es posible introducir al anillo
muchos sustituyentes distintos por este proceso. Si se elige el reactivo apropiado pueden efectuarse reacciones de bromación,
cloración, nitración, sulfonación, alquilación y acilación, estas seis son reacciones directas, y a partir de ellas se pueden
introducir otros grupos.
En este capítulo se estudiará estas reacciones, más las que se puedan obtener a partir de ellas, como también la introducción de
un segundo sustituyente.
Como ya se tiene indicado, la reacción más importante de los compuestos
aromáticos es la sustitución electrofílica aromática (SEAr). Es decir la
introducción de un electrófilo (E+), en el anillo bencénico.
Seleccionando las condiciones y los reactivos apropiados,
el anillo aromático se puede halogenar, nitrar, sulfonar,
acilar y alquilar. Todas estas reacciones y muchas otras
proceden a través de un mecanismo similar.
1. LA HALOGENACIÓN AROMÁTICA
El benceno es normalmente inerte en presencia de halógenos, debido a que los halógenos no son lo suficientemente electrófilos
para destruir su aromaticidad. Sin embargo, los halógenos pueden activarse mediante ácidos de Lewis como los haluros de hierro,
FeX3 o de aluminio, AlX3, para dar electrófilos más potentes.
MECANISMO DE LA BROMACIÓN:
1) Activación del bromo por un ácido de Lewis (FeBr 3)
Br
Br
FeBr3
Br
Br
FeBr3
Br
Br
FeBr3
2) Ataque electrófilo sobre el benceno por bromo activado
+
Br
Br
FeBr3
Br
H
+ FeBr4
H
3) El FeBr4- formado en la etapa anterior actúa ahora como base abstrayendo el protón del catión hexadienilo.
Br
+ FeBr4
+ HBr
H
Br
1
+
FeBr3
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En resumen, la halogenación del benceno se hace más exotérmica al pasar del I2 (endotérmica) a F2 (explosiva). Las cloraciones y
bromaciones se consiguen utilizando ácidos de Lewis como catalizadores que polarizan el enlace X-X y activan el halógeno
aumentando su poder electrófilo.
La dificultad termodinámica de la yodación puede
evitarse añadiendo una sal de plata a la mezcla de
nitración, que activa y elimina el producto (yoduro) de la
reacción por precipitación.
H
I
Para la fluoración del benceno puede emplearse la
reacción de Schiemann.
AgNO3
I2
+
+
N2 BF4
A su vez la sal de diazonio para la reacción de
Schiemann se prepara a partir de la anilina por
diazotación con nitrito de sodio en medio ácido:
AgI
+
N2
+ HNO3
-
F

+
NH2
+
-
N2 Cl
NaNO2
+ BF3
+
N2 BF4
HBF4
-
HCl
2. LA NITRACIÓN AROMÁTICA
Los anillos aromáticos se pueden nitrar por reacción con una mezcla de ácido nítrico y ácido sulfúrico concentrado. Se piensa que
en ésta reacción el electrófilo es el ion nitronio, NO2+, que se genera a partir del ácido nítrico por protonación y pérdida de agua.
MECANISMO DE LA NITRACIÓN
1) Activación del ácido nítrico por el ácido sulfúrico
(formación del ion nitronio)
HO N
O
H2O N
+ H OSO3H
O
O
+
O
OSO3H
(-)H2O
NO2
2) Ataque nucleofílico sobre el ion nitronio y estabilización
de la carga positiva en el anillo bencénico por resonancia
+
H
3) Abstracción del protón por parte de la base conjugada
del ácido sulfúrico.
NO2
+
NO2
NO2
H
OSO3H
+
H
H2SO4
NO2
La nitración de anillos aromáticos es una reacción de particular importancia, debido a que los nitroarenos que se producen pueden
reducirse con reactivos como hierro o cloruro estannoso para formar aninoarenos (derivados de la anilina).
3. LA SULFONACIÓN AROMÁTICA:
El ácido sulfúrico concentrado no reacciona con el benceno a temperatura ambiente excepto por protonación. Sin embargo, una
forma más reactiva, llamada “ácido sulfúrico fumante” da lugar a un ataque electrofílico por SO3. El ácido sulfúrico fumante
comercial se prepara por adición de aproximadamente un 8% de trióxido de azufre (SO 3), a ácido sulfúrico concentrado. El
electrófilo reactivo es HSO3+ o SO3 neutro, dependiendo de las condiciones de reacción.
MECANISMO DE LA SULFONACIÓN:
O
+
H
O
S
SO3
O
H
SO3H
ácido bencensulfónico (95%)
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La sulfonación es reversible, lo cual tiene utilidad sintética, debido a que el
sustituyente ácido sulfónico puede utilizarse como grupo protector para dirigir
una segunda sustitución en el anillo.
H2O, H2SO4
SO3H
100 º C
4. ALQUILACIÓN DE LOS ANILLOS AROMÁTICOS: REACCIÓN DE FRIEDEL-CRAFTS
En 1877, Charles Friedel y James Crafts descubrieron que los haloalcanos reaccionan con benceno en presencia de cloruro de
aluminio, para dar el producto de alquilación. La reacción de Friedel-Crafts es una sustitución electrofílica aromática en la cual el
anillo aromático ataca a un carbocatión electrofílico. El carbocatión se genera cuando el catalizador AlCl3 ayuda al halogenuro de
alquilo a ionizarse, de forma muy similar a como el FeBr 3 cataliza las bromaciones aromáticas polarizando al bromo.
MECANISMO DE LA ALQUILACIÓN:
1) Activación del haloalcano
R CH2 X

R CH2 X AlCl3
AlCl3
+
2) Ataque electrófilo
+

R CH2 X AlCl3
CH2 R
H
+ AlCl3X
H
3) Pérdida del protón
CH2 R
+ AlCl3X
+ HX + AlCl3
H
CH2R
Cl
Las alquilaciones de Friedel-Crafts intramoleculares pueden utilizarse
AlCl3, CS2
25 º C, 72 h
para la construcción de un nuevo anillo fusionado con el núcleo
bencénico.
Las alquilaciones de Friedel-Crafts además pueden llevarse a cabo con un alcohol o un alqueno en presencia de un ácido de Lewis,
tal como cloruro de aluminio anhidro, fluoruro de hidrógeno, trifluoruro de boro o cloruro de hierro (III).:
HF
+
0º C
CH2OH
Ác. paratoluensulf ónico
+
alc. bencílico
+
H2 O
dif enilmetano (78%)
Cada átomo de halógeno de un polihalogenuro reacciona con una molécula de hidrocarburo aromático de manera similar:
+
2
CH2Cl2
AlCl3, 45º C
+
3HCl
Dif enilmetano 60
( %)
La autocondensación de dos moléculas de cloruro de bencilo da 9.10 dihidroantraceno, el cual puede oxidarse a antraceno:
CH2Cl
+
[Ox]
AlCl3
ClH2C
Antraceno
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El calentamiento prolongado de un alquilbenceno con un ácido de Lewis, da por resultado la eliminación del grupo alquilo y por
consiguiente la alquilación de Friedel – Crafts es reversible.
Si bien las alquilaciones de Friedel-Crafts son útiles en términos generales para la síntesis de alquilbencenos, están sujetas a
ciertas limitaciones. Una de ellas es que sólo se pueden usar halogenuros de alquilo, la reacción no funciona con halogenuros de
arilo y halogenuros vinílicos.
Cl
Halogenuros de arilo
Halogenuros vinílicos
Cl
H2C
NO HAY REACCIÓN¡¡¡
Una segunda limitación es que las reacciones de Friedel-Crafts no proceden con anillos aromáticos que estén sustituidos con
grupos que atraigan fuertemente a los electrones (desactivadores).
G
G= -NR3, -NO2, -CN
+
R-X
AlCl3
NO hay reacción
Donde
-SO3H, -CHO. -COCH
3
-NH2, -NHR, -NR
2
C(CH3)3
Una tercera limitación es que estas reacciones son difíciles de
detener en el producto monosustituido, suelen dar el producto
disustituido en para como producto principal.
+
AlCl3
C(CH3)3
+
(CH3)3CCl
C(CH3)3
mayoritario
menor
Una limitación final a la reacción de Friedel-Crafts es la transposición del grupo alquilo que ocurre algunas veces durante la
reacción, en particular cuando se emplea un halogenuro de alquilo primario, con más de dos átomos de carbono en, su longitud.
H3C
CH2CH2CH2CH3
CH3CH2CH2CH2Cl
+
AlCl3, 0ºC
CH3
sec-butilbenceno
Benceno
La reacción de Friedel – Crafts, es excepcional en
el sentido de que si ocurre dialquilación, los dos
grupos se introducirán en meta cuando la
temperatura sea de 80º o mayor en presencia de
un catalizador enérgico, pero se introducirán en
orto y para en condiciones más suaves. Esto
puede deberse a que el isómero meta es el más
estable y por lo tanto será el producto favorecido
con un control termodinámico. El AlCl3 es un
catalizador más poderoso que el BF3, el FeCl3 y el
HF.:
Butilbenceno
(34%)
(66%)
C2 H5
C2 H5
+ C2H5Cl
BF3, 25º
C2 H5
C2H5Cl/BF3, 25º
+
C2 H5
C2 H5
C2H5Cl/AlCl3, 80º
AlCl3, 80º, C2H5Cl
C2 H5
C2H5
AlCl3, 80º
C2H5/AlCl3, 80º
H5C2
C2 H5
C2 H5
5. ACILACIÓN DE FRIEDEL-CRAFTS
La reacción consiste en la introducción del grupo acilo -COR, al anillo aromático para la obtención de cetonas, es una de las
reacciones de sustitución aromática más empleadas, la sustitución tiene lugar sin reagrupamientos. Puesto que los grupos
carbonilo se reducen con facilidad a grupos metileno por los métodos de Clemmensen y Wolf-Kischner, la acilación seguida de
reducción es un procedimiento excelente para introducir grupos alquilo en las cadenas laterales.
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El mecanismo de la acilación de Friedel-Crafts es similar al de la alquilación. El electrófilo reactivo es un catión de acilo
estabilizado por resonancia, el cual se genera por reacción entre el cloruro de acilo y el AlCl 3. A diferencia de las alquilaciones, las
acilaciones nunca proceden más de una vez en un anillo, debido a que el acilbenceno producido es siempre menos reactivo que el
material de partida no acilado.
MECANISMO DE LA ACILACIÓN:
O
O
R C Cl
+ AlCl3
R C O
R C Cl AlCl3
R C O
+ AlCl4
Catión acílico
O
O
+
R C O
C R
H
C
AlCl4
R
+ HCl + AlCl3
H
Ejemplos de acilación de Friedel –Crafts.
O
CH2COCl
AlCl3, CS2
+
Fenilbencilcetona
+
AlCl3, ClCH=CHCl
CH3COCl
COCH3
4-acetilbif enilo
Cl2/NaOH
(Reac. del Halof ormo)
COOH
ác. paraf enilbenzoico 86
( %)
COCH2C(CH3)3
(CH3)3CCH2COCl
1) LiAlH4
AlCl3
2) H3O
CH=CHC(CH3)3
COCH2C(CH3)3
I2
+
-H2O
(POCl3)
87%
(piridina)
(C6H5CO)2O
O
f urano
H3PO4
1)C6H5MgBr
C6H5
O
O
2) H3O
(C6H5)2
+
O
OH
Los anillos aromáticos con sustituyentes orientadores en posición meta no son lo suficientemente reactivos para sufrir acilaciones
directamente; por consiguiente, las cetonas meta-sustituidas se deben obtener por procedimientos indirectos:
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COCH3
COCH3
COCH3
Cu2(CN)2
COCH3
HNO3/H2SO 4
CN
1) SnCl2
0º C
2) HNO2/HCl
NO2
COCH3
+
N2 ClCu2Cl2
Cl
Cuál es el plan de síntesis más adecuado, para preparar la 3,5-dibromoacetofenona (MOb 11), a partir del benceno?
MOb 11. El grupo metil cetónico es desactivante
del anillo bencénico, razón por la cual es
imposible introducir el Br en la molécula. Sin
embargo se puede en la molécula precursora,
hacer aparecer un grupo que pueda activar el
anillo bencénico aún estando el grupo cetónico
en ella. Ese grupo el amino, activante débil, que
por diazotación y reacción con el H3PO2 ,
prácticamente vuelve a alejarse del anillo
bencénico.
1) NaNO2/HCl
Br
Br
2) H3PO 2
NH2
COCH3
Br
Br
Br2/H2O
(MOb 11)
NH2
HCl/H2O/calor
COCH3
NHCOCH3
CH3COBr/AlBr3, CS2
0º C
COCH3
NHCOCH3
El grupo amino es orientador orto para, lo que
permite introducir el bromo en las posiciones
requeridas. NO obstante recuerde que tampoco
es posible acilar directamente la anilina, por lo
que el grupo amino se debe transformar en su
amida, que permitirá la acilación en la posición
para preferentemente. El resto de reacciones
ya no requieren de explicación, por ser
demasiado obvias.
COCH3
70%
NO2
NH2
(CH3CO)2O
HNO3/H2SO 4
Sn/HCl
6. CICLACIÓN DE FRIEDEL-CRAFTS.
La ciclación intramolecular de ácidos  y -arilalcanoicos (y cloruros de ácido) en condiciones ácidas, es un método elegante en
la síntesis de anillos carboxílicos condensados con núcleos aromáticos. Se han investigado una amplia variedad de condiciones de
reacción para la síntesis de sistemas policíclicos.
O
CH2CH2COCl
AlCl3
HF seco
90 %
CH2CH2CH2COOH
O
1-hidrandona
alf a-tetralona
O
O
AlCl3/CS2
+
O
HF
O
Seco
O
HOOC
O
Antraquinona
Las ciclaciones intramoleculares de Friedel-Crafts se usan no solamente para la síntesis de nuevos sistemas en anillo, sino también
para la preparación de derivados de hidrocarburos polinucleares corrientes como el naftaleno, fenantreno y antraceno.
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Todos los naftalenos monosustituidos se obtienen a partir del naftaleno, pero normalmente se obtiene una mezcla compleja de
isómeros que hace dificultan una separación práctica significativa; lo mismo ocurre con la monosustitución del fenantreno.
Las estructuras de los productos de sustitución se establecen mediante síntesis concretas, las cuales, usualmente, llevan consigo
ciclaciones. El anhídrido succínico y sus derivados se emplean particularmente en la formación de anillos. Combinando
convenientemente las reacciones de acilación de Friedel-Crafts, reducción de Clemmensen, adiciones de Grignard, reducciones
simples de grupos carbonilo y las reacciones de deshidrogenación de compuestos alicíclicos, se obtienen caminos que
proporcionan una gran cantidad de compuestos policíclicos sustituidos.
7. PROBLEMAS RESUELTOS
Proponer un plan de síntesis para las siguientes moléculas, a partir del tolueno o xileno:
(MOb 12)
(MOb 13)
CH(CH3)2
(MOb 14)
H3C
CH3
(MOb 15)
H3C
H3C
H3C
CH3
H3C
CH(CH3)2
1-isopropil-7-metilnaftaleno
OCH3
1-isopropil-6-metilnaftalen
2,7-dimetilnaftaleno
4-metox-1,2,7-trimetilnaftaleno
Solución:
(MOb 12). En la estrategia se toma en cuenta que
la última etapa tiene que ser un proceso de
“aromatizacion”, por lo cual se propone que la
molécula precursora presenta un anillo no
aromático, con un doble enlace sobre el carbono
que contiene el doble enlace y al grupo alquilico.
Esta estructura se puede conseguir por la acción
del un Grignard sobre un carbonilo y la posterior
deshidratación del alcohol formado. La cetona se
forma por la acilación sobre el compuesto
bencénico adecuado con el anhídrido succínico y
sus posteriores cierres intramoleculares de
acilación de Friedel -Crafts.
CH(CH3)2
H3C
Pd/calor (-H2)
CH(CH3)2
1) (CH3)2CHMgBr
H3C
2) H2SO4 conc.
(MOb 12)
O
H3C
O
O
HOOC
H3C
1) SOCl2
O
HOOC
H3C
H3C
2) AlCl3
AlCl3
O
Zn(Hg)/HCl
(MOb 13). Nuevamente la molécula
precursora tiene que se “aromatizada”,
la estrategia mas adecuada de entre
otras se basa en la combinación de
acilación con anhídrido succínico
sustituido y la reducción de
Clemmensen.
H3C
Pd/calor (-H2)
CH3
1) H2, CuCrO2
H3C
2) H2SO4 conc.
CH3
(MOb 13)
O
H3C
CH3
O
H3C
El carbonilo final se reduce a alcohol
que será deshidratado luego con
hidrogeno molecular y un catalizador
denominado cromilo de cobre.
O
H3C
HOOC
O
H3C
2) SOCl2
3) AlCl3
AlCl3
O
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1) Zn(Hg)/HCl
CH3
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(MOb 14). La aromatización final se
consigue, luego de reducir un grupo
carbonílico a alcohol y luego deshidratarse
el mismo. La molécula precursora de
consigue con una acilación con el
anhídrido succínico.
1) LiAlH4
H3C
2) H2SO4 conc.
1) (CH3)2CHMgBr
2) H2SO4 conc.
O
3) H2O
H3C
CH(CH3)2
(MOb 14)
O
O
H3C
CH(CH3)2
E l carbonilo que tiene que ser atacado por
un Grinard para introducir el grupo alquilo
y general el alcohol que será deshidratado,
es protegido temporalmente como un cetal
cíclico.
O
O
O
HOOC
H3C
O
O
OH
OH
H
+
H3C
H3C
AlCl3
O
1) SOCl2
O
2) AlCl3
MOb 15. El anillo mas sustituido se
considera que corresponde al
anillo aromático que por una
acilación adecuada con un
derivado del anhídrido succínico,
permitirá el cierre de un anillo, con
una combinación inteligente de la
acilación y reducción del carbonilo.
H3C
Se, calor
CH3
H3C
1) Zn(Hg)/HCl
2) SOCl2
3) AlCl3
4) Zn(Hg)/HCl
CH3
H3C
CH3
OCH3
(MOb 15)
CH3
H3C
OCH3
El anillo bencénico con la
funcionalidad requerida se prepara
a partir del o-xileno, que es
sulfonado y el grupo –OH se
protege eterificándolo hasta el
final.
HOOC
OCH3
CH3
H3C
CH3
CH3
CH3
O
AlCl3
O
NaOH, (CH3)2SO4
H3C
H3C
H3C
O
CH3
H2SO 4 conc.
H3C
OCH3
SO 3H
O
NaOH, f usión
OH
La acilación del naftaleno está sujeta a un interesante efecto del disolvente. La reacción en disulfuro de carbono o disolvente
halogenados, produce un ataque predominantemente en la posición  , sin embargo, en solución de nitrobenceno, el tamaño del
agente electrofílico atacante se incrementa por solvatación con el nitrobenceno, atacándose la posición, que es menos impedida
estéricamente.
COCH3
COCH3
AlCl3, CH2Cl2
+
CH3COCl
+
0º C
AlCl3, C6H5NO2
trazas
93%
COCH3
45º C
90%
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CO(CH2)COOH
O
La succinoilación del naftaleno en
nitrobenceno produce una mezcla separable
de isómeros  y , los cuales se usan en la
síntesis de derivados del fenantreno
O
O
AlCl3, C6H5NO2
El tetralín, se acila exclusivamente en la
posición, lo que demuestra la resistencia
de los derivados 2-ftaloilo a ciclarse en la
posición 3 para dar productos
condensados lineales.
CO(CH2)COOH
O
O
O
O
AlCl3
HOOC
H3PO 4
O
O
+
O
O
Zn, dest.
500º
Zn, dest. 300º
Naf taceno
1, 2 - Benzantraceno
8. RESÚMEN DE LAS REACCIONES DE SUSTITUCIÓN ELECTROFÍLICA AROMÁTICA Y LA INTRODUCCIÓN DE OTROS GRUPOS
Las reacciones de sustitución electrofílica aromática, estudiadas líneas arriba, se pueden resumir en la siguiente tabla:
H
R
ELECTRÓFILO (X)
R+
RCO+
NO2+
Cl+
Br+
HOSO2+
ClSO2+
X
X
R
REACTIVO
RBr + AlCl3
ROH + H+
Alqueno + H+
RCOCl + AlCl3
HNO3 + H2SO4
Cl2 +
FeCl3
Br2 +
Fe
H2SO4
ClSO2OH
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REACCIÓN
Alquilación Friedel-Crafts
Acilación Friedel-Crafts
Nitración
Cloración
Bromación
Sulfonación
Clorosulfonación
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Muchos compuestos aromáticos se preparan por desplazamiento nucleofílico a partir de sales de diazonio. A su vez las sales de
diazonio se pueden preparar de la siguiente manera:
NO2
NH2
N2 Cl
HONO
H2, Pd/C
o bién
Sn, HCl
ArNH2
o bién
NaNO2/HCl
HONO
ArN2
Z
Sal de Diazonio
ArZ
Z
REACTIVO
HO
RO
CN
Cl
Br
I
Ar
H
F
H2O
ROH
CuCN
CuCl
CuBr
KI
ArH
H3PO2 o EtOH/H+
HBF4/calor
Para la preparación de otros derivados monosustituidos, distintos a los ya mencionados se procede a partir de alguno de ellos,
empleando las reacciones químicas clásicas, como oxidación, reducción, etc. Las cuales se resumen a continuación en la siguiente
tabla.
Y
X
R
R
Y
X
REACTIVO
-NO2
-NH2
-COR
-COR
-CH(OH)R
-CH2R
H2, Pd/C (o)
Sn, HCl, conc.
NaBH4
Zn/Hg, HCl, conc.
H2, Pd, Etanol
REDUCCIÓN:
OXIDACIÓN:
-CH2Cl
-CH2R
-CH3
-COR
SUSTITUCIÓN:
-CH3
-CH3
-CCl3
-CN
-Br
-CHO
-CO2 H
hexamina
KMnO4
-OCOR
R’CO3H
-CCl3
-CH2Br
-CF3
-CO2 H
-NH2
Cl2, PCl5
NBS, CCl4
SbF3
HO-, H2O
NH2- Na+, NH3
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9. SÍNTESIS DE BENCENOS DISUSTITUIDOS
Cuando la reacción de sustitución electrofílica se efectúa con el benceno, solamente se puede formar un producto; pero ¿qué
sucedería si efectuáramos una reacción con un anillo aromático que ya tiene un sustituyente?. Un sustituyente que ya está
presente en el anillo tiene dos efectos.

Los sustituyentes afectan la reactividad del anillo aromático. Algunos sustituyentes activan el anillo, haciéndolo más
reactivo que el benceno y otros lo desactivan, haciéndolo menos reactivo.

Los sustituyentes afectan la orientación de la reacción. Por lo general no se forman en cantidades iguales los tres
posibles productos disustituidos (otro, met, y para). En lugar de ello, la naturaleza des sustituyentes ya presente en el
anillo bencénico determina la posición de la segunda sustitución.
Una interacción entre los efectos inductivos y los de resonancia controla la reactividad y la orientación en las sustituciones
electrofílicas aromáticas.
Un efecto inductivo es la atracción o la donación de electrones a través de un enlace sigma ( ) a causa de la electronegatividad
y la polaridad de los enlaces en los grupos funcionales. Por ejemplo, los halógenos y los grupos carbonilo, los grupos ciano y los
grupos nitro atraen inductivamente a los electrones a través de un enlace sigma () que une al sustituyente con el anillo
aromático.
Por otra parte, los grupos alquilo son donadores inductivos de electrones. Es el mismo efecto donador que causa que los
sustituyentes alquilo estabilicen a los alquenos y a los carbocationes.
Un efecto de resonancia es la atracción o donación de electrones a través de un enlace pi (), generado por el traslape de un
orbital p de un sustituyente con un orbital p del anillo aromático. Por ejemplo, los sustituyentes carbonilo, ciano y nitro atraen
electrones del anillo aromático por resonancia. Los electrones pi () fluyen de los anillos a los sustituyentes, dejando una carga en
el anillo.
A la inversa, los sustituyentes halógeno, hidroxilo, alcoxilo (-OR) y amino donan electrones por resonancia al anillo bencénico. Los
electrones  fluyen de los sustituyentes al anillo y dejan una carga negativa en el anillo.
Activación y desactivación de los anillos aromáticos
Una de las formas más seguras de adquirir dominio de la química orgánica es resolver problemas de síntesis. La habilidad para
planear una síntesis satisfactoria en varios pasos de una molécula compleja requiere un conocimiento práctico de los usos y las
limitaciones de varios cientos de reacciones orgánicas. Es necesario saber no sólo que reacciones emplear, sino también cuándo
utilizarlas. El orden en que se realizan las reacciones con frecuencia es crítico para el éxito del método total.
Ejemplo: Sintetizar el ácido p-bromobenzoico a partir de benceno.
(MOb 16). Es necesario preguntarse
“¿Cuál es un precursor inmediato del
ácido p-bromobenzoico?”
?
El análisis sintético hacia atrás
(retrosintético) de la Mob 16, revela
dos rutas válidas que van del
benceno al ácido p-bromobenzoico.
Br
COOH
CH3Cl
Br2
FeBr3
AlCl3
Br
KMnO4
CH3
Benceno
Br
CH3Cl
Br2
AlCl3
FeBr3
11
CO2H
CH3
Br
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Un segundo ejemplo de interés, es la síntesis del 4-cloro-1-nitro-2-propilbenceno (Mob. 17) a partir de benceno, en principio hay
tres posibles precursores disustituidos, pero sólo uno de ellos es el adecuado.
p-Cloronitrobenceno
m-Cloropropilbenceno
Cl
o-Nitropropilbenceno
Cl
NO2
NO2
HNO3
H2SO4
Este anillo se
encuentra desactiv ado y
no experimenta la alquilación
de Friedel-Craf ts.
Esta molécula no f orma el
isómero deseado por la
reacción de cloración.
Cl
NO2
La síntesis final de la MOb 17, se puede
encarar por medio de una ruta de
cuatro pasos a partir del benceno:
O
O
CH3CH2CCl
O
Cl2
AlCl3
Primero se acila el benceno con un
cloruro de propanoilo catalizado por un
acido de Lewis.
Cl
FeCl3
H2, Pd/C
Etanol
El anillo acilado luego de clora con cloro
molecular. El orientador cetónico dirige
a un posterior electrófilo Cl+ hacia la
posición meta requerida
Cl
HNO3
Cl
H2SO4
NO2
A continuación se realizara un pequeño estudio, para ver como se produce la entrada de un segundo grupo (E), dado que este
queda sujeto a la presencia del grupo ya presente en el anillo bencénico (G). Los sustituyentes en el anillo de benceno afectan tanto
la reactividad del anillo hacia posteriores sustituciones como la orientación de estas últimas.
Los grupos pueden clasificarse en tres categorías:



activadores orientadores orto-para,
desactivadores orientadores orto-para, y
desactivadores orientadores meta.
G
G
H
E
+ E
G
G
G
E
H
E
H
E
orto
G
G
+ E
G
G
G
H
E
H
E
H
E
G
G
G
G
H E
H E
H E
meta
G
+ E
12
E
pa ra
E
Química Orgánica II
W. Rivera M. 2008
La entrada y dirección del electrófilo (E) en la sustitución electrofílica aromática en bencenos monosustituidos (G) queda
gobernada por la naturaleza química del grupo G, los cuales a su vez se clasifican en activantes fuertes (orientadores orto-para),
activantes moderados (orientadores orto-para), activantes débiles (orientadores orto-para), desactivantes débiles (orientadores
orto-para), desactivantes fuertes (orientadores meta), a continuación se muestran algunos de ellos en orden decreciente, de
acuerdo a su poder activante o desactivante.
DIRECCIÓN
orto-para
GRUPO
-NH2 , -NHR , -NR2
-OH , OR
-NHCOR
-OCOR
Alquenos
-R (alquilo)
-fenilo
-F , -Cl , -Br , -I
-CX3 (X = F, Cl, etc.)
-COOH, -COOR, -COR , -COH
-SO3H; -NO2; -NR+3 , -CN
orto-para
orto-para
orto-para
meta
ACTIVACIÓN
Activantes fuertes
Activantes moderados
Activantes débiles
Desactivante débiles
Desactivantes fuertes
La bromación electrofílica, del metilbenceno (tolueno) da sustitución orto y para.
CH3
CH3
Br
Br2 / FeBr3
CCl4
CH3
CH3
+
+
Br
39%
Br
< 1%
60%
La bromación no es un caso particular; la nitración y la sulfonación dan los mismos resultados cualitativos, sustitución
principalmente en las posiciones orto y para, en la molécula del benceno.
Sólo el ataque en las posiciones orto y para da lugar a un catión hexadienilo en el que una estructura resonante tenga la carga
positiva adyacente al sustituyente alquilo, dejando un carbocatión terciario, en cambio en meta ninguna de las formas resonantes
deja un carbocatión terciario, por tal motivo predominan los productos orto y para dado que el intermedio es más estable, a su vez
el mayoritario es el para por efectos estéricos. Seguidamente se efectúa la explicación mecanistica para el caso del bromo:
CH3
CH3
+ Br2
H
Br
FeBr3
CH3
CH3
CH3
Carbocatión 3º, muy
estable
CH3
CH3
+ Br2
FeBr3
CH3
+ Br2
CH3
CH3
H Br
H Br
orto
CH3
H
Br
H
Br
H
Br
CH3
CH3
CH3
Br
H
Br
H
Br
meta
CH3
FeBr3
H Br
Carbocatión 3º, muy
estable
13
Br
pa ra
Br
Química Orgánica II
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.Los sustituyentes desactivantes por efecto inductivo orientan en meta, como por ejemplo la nitración del trifluorometilbenceno, en
donde el único producto es el meta.
CF3
CF3
HNO3
+
Unico producto
H2SO4
NO2
Explicación mecanistica:
CF3
CF3
H
NO2
HNO3
CH3
CF3
CF3
NO2
H
NO2
H
NO2
H2SO4
orto
Carbocatión 3º, muy
inestable
CF3
CF3
CF3
CF3
CH3
HNO3
CF3
H
NO2
H
NO2
H
NO2
H2SO4
CF3
CF3
H NO2
H NO2
CF3
meta
NO2
CH3
HNO3
H2SO4
H NO2
NO2
pa ra
Carbocatión 3º, muy
inestable
Ahora el ataque en orto y para están más desfavorecidos, dado que hay intermedios inestables, el ataque se produce en meta, de
esta manera se evita la formación de intermedios inestables.
Los halógenos retiran densidad electrónica por efecto inductivo mientras que son donadores por resonancia, globalmente el efecto
inductivo prevalece y los haloarenos están desactivados, sin embargo la sustitución electrófila tiene lugar principalmente en las
posiciones orto y para.
10. REGLAS PARA PREDECIR LA ORIENTACIÓN EN LOS BENCENOS DISUSTITUIDOS
1.- Si todos los sustituyentes se refuerzan entre si, la entrada del tercer grupo no genera ningún tipo de problemas.
CH3
CH3
CH3
NO2
Ejemplos:
CH3
CH3
CH3
CH3COCl
Br2
CH3
CH3 O
FeBr3
CH3
AlCl3
CH3
NO2
Br
NO2
2.- Si un orientador orto-para y uno meta no se están reforzando, el orientador orto-para controla la orientación del tercer grupo.
(El grupo entrante se dirige principalmente orto hacia el orientador meta.)
14
Química Orgánica II
W. Rivera M. 2008
CH3
Cl
NO2
NO2
Principal
Principal
Ejemplos:
Cl
Cl
SO3/H2SO4
Cl2 / FeCl3
NO2
NO2
3.-
CH3
CH3
NO2
NO2
SO3H
Cl
Un grupo fuertemente activador, que compite con un grupo débilmente activador, controla la orientación.
OCH3 (o,p-moderado)
OH (o,p-f uerte)
CH3 (o,p-débil)
CH3 (o,p-débil)
Principal
Ejemplos:
OCH3
NO2
HNO3 / H2SO4
OH
OH
OCH3
CH3
CH3
Br2
FeBr3
CH3
CH3
Br
4.- Cuando compiten dos grupos débilmente activadores o desactivadores o dos grupos fuertemente activadores o desactivadores,
se obtienen cantidades considerables de ambos isómeros, hay muy poca preferencia.
Cl (o,p-débil)
Cl (o,p-débil)
+
CH3 (o,p-débil)
CH3 (o,p-débil)
Ejemplo:
Cl
Cl
Cl
Br
Br2
+
FeBr3
Br
CH3
CH3
CH3
5.- En la posición de impedimento estérico, entre los sustituyentes meta hay muy poca sustitución.
(Poca sustitución)
CH3
CH3
15
Química Orgánica II
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Otras reacciones de interés:
Cl2, Calor
Ar CH3
Ar X
Ar CHCl2
+
H2 O / H
CrO3,
Ar CH(OOCCH3)2
(CH3CO)2O
Mg
Ar Mg X
CO2
éter
Ar CHO
Aldehído
Ar COOMgX
H
Ar COOH
Ácido carboxilico
Ar CN
H3O
Ar COOH
11. COMPORTAMIENTO DE LOS FENOLES
Son activantes fuertes, si se emplean directamente provocan la polisustitución, si se
desea obtener un compuesto disustituido a partir de ellos se debe proteger el grupo
alcohol como acetato, de esa manera conserva su poder orientador pero disminuye su
poder activador
Para obtener el para-bromofenol (MOb. 18) a
partir de fenol se debe proceder de la siguiente
manera:
OH
OH
Br2
Br
FeBr3
Br
OAc
OAc
Ac2O / Py
OH
Br
OAc
Br
Br2
FeBr3
+
Br
NaOH / H2O
OH
OH
Br
+
Br
Mayoritario
NH2
El mismo cuidado hay que tener con la Anilina, dado que el grupo amino es un
activante fuerte, problema que puede evitarse protegiéndolo como amida.
NH2
Br
Br2
Br
FeBr3
Br
En consecuencia, la para-bromo anilina (MOb. 19),
podrá prepararse cómodamente del siguiente
modo
NH2
NHCOCH3
Ac2O / Py
NHCOCH3
NHCOCH3
Br
Br2
FeBr3
+
Br
NaOH / H2O
NH2
NH2
Br
+
Br
Mayoritario
16
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Halogenación radicalaria
Ejemplos:
Un exceso de halógeno puede conducir a sustituciones múltiples, tal como se ilustra para la cloración del tolueno:
Solvolisis
Ejemplo: Etanólisis del 4-metilbencenosulfonato de fenilmetilo, preparado por la tosilación del fenol.
4-metilbencenosulfonato de fenilmetilo
Bencil, etil, éter
Reacciones de SN2 de los halometilbencenos
Feniletanonitrilo
Ozonólisis del benceno
Ejemplo:
Ozonólisis del orto-dimetilbenceno
Reducción de Birch
17
Química Orgánica II
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Regioselectividad observada para la reducción de Birch:
Ejemplos:
.............................
Oxidación en la cadena lateral
Obtención de ácidos carboxílicos y cetonas
Otros posibles oxidantes:
Ejemplos:
(80%)
12. REACCIONES DE TALACIÓN:
El uso de trifluoroacetato de talio permite tener un método para introducir halógenos y otros grupos de manera regioespecífica en
un anillo bencénico. Los arenos reaccionan con el trifluoroacetato de talio en medio de ácido trifluoroacético formando un enlace
que es sumamente débil (25-30 kcal/mol) y que es fácil romperlo en forma homolítica o heterolítica, para lograr introducir ciertos
grupos que por otras vías presentan una reconocida dificultad.
ArH + Tl(OOCCF3)3
(trifluoroacetato
de talio)
CF3COOH
ArTl(OOCCF3)2 + CF3COOH
bis-trifluoroacetato
de talio)
Sustitución con Yodo:
Los bis-trifluoro acetato de aril talio reacciona con yoduro de potasio para formar yoduros de arilo:
ArTl(OOCCF3)2 + KI → ArI (yoduro de arilo)
18
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Sustitución con un grupo ciano:
La sustitución puede darse por reacción de los bis-trifluoroacetato de aril talio con: a) cianuro cuproso en dimetil formamida
(DMF) o por reacción con cianuro de potasio acuoso bajo la acción de luz ultravioleta.
CuCN
ArCN
DMF
ArTl(OOCCF3)2
Aril nitrilos
KCN
hv
ArCN
Sustitución con un grupo oxhidrilo:
Los bis-trifluoroacetato ftálico son sustituido por oxhidrilo (OH), tratando los bis-trifluoroacetato de aril talio con tetraacetato de
plomo y trifenilfosfina seguidos por tratamiento con hidróxido de sodio. De este modo se pueden formar fenoles.
ArTl(OOCCF3)2
1) Pb(Ac)4/(C6H5)3P
ArOH (un fenol)
2) OH-
Sustitución en la posición para:
La talación de los compuestos bencénicos que tienen un solo
grupo alquilo, halógeno o metoxilo ocurre casi exclusivamente y
de manera rápida en la posición para respecto al primer
sustituyente.
Z
Z- = R-,
X- o
CH3O
Z
Tl(OOCCF3)3
CF3COOH
Tl(OOCCF3)2
En la bromación y acetilación también puede utilizar como catalizador ácido, el ácido trifluoroacético, que forma un complejo
voluminoso con el electrófilo, razón por la cual éste se ubica en posición para. NO existe en esta reacción propiamente la talación.
Sustitución en orto:
Cuando el benceno presenta un
sustituyente que tenga oxígeno de ácido
carboxilo, éster, alcohol y éter, la
talación ocurre en la posición orto a
temperatura ambiente, debido a la
formación de un complejo del
trifluoroacetato de talio con el oxígeno
del primer sustituyente.
G
G
Tl(OOCCF3)3
Tl(OOCCF3)2
CF3COOH
G=
- COOH (ácido benzóico)
-COOCH3 (benzoato de metilo)
-CH2OH (Alcohol bencílico)
G=
-CH2OCH3 (éter bencil metílico)
-CH2CH2OH (2-feniletanol)
-CH3CH2OCH3 (éter 2-feniletil
metílico)
-CH2COOH (ácido 2-fenilacético)
-CH2COOCH3 (2-fenilacetato de
metilo)
Sustitución en meta:
Como la reacción de talación es reversible, se
puede efectuar un control de la misma con la
variación de la temperatura de reacción, tal cual
se puede observar en el siguiente esquema:
CH(CH3)2
KI/H2O
73º
más estable
CH(CH3)2
Tl(OOCCF3)3
CF3COOH
temp ambiente
CH(CH3)2
Tl(OOCCF3)2
I
CH(CH3)2
CH(CH3)2
KI/H2O
más rápido
Tl(OOCCF3)2
19
I
Química Orgánica II
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Sustitución orto, meta y para del mismo compuesto:
CH2CH2OH
I
1) Tl(OOCF3)3
2) KI/H2O
CH2CH2OH
1) Tl(OOCF3)3 75º
CH2CH2OH
2) KI/H2O
I
CH3COCl
CH2CH2OH
CH2CH2OCOCH3
1) Tl(OOCF3)3
2) KI/H2O
3) H3O
+
calor
13. HIDROCARBUROS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS
La fusión de anillos de bencenos conduce a una clase de moléculas denominadas hidrocarburos bencénicos policíclicos. En estas
estructuras, dos o más anillos de benceno comparten dos o más átomos de carbono. No existe un sistema simple para nombrarlos,
por lo que se denominan por sus nombres comunes.
En este capítulo trataremos de dar una visión general de este tipo de compuestos, desde su punto de vista estructural y químico
(síntesis y reactividad).
13.1. COMPUESTOS AROMÁTICOS POLICÍCLICOS
Se dice que dos anillos aromáticos que comparten un par de
átomos de carbono que están fusionados son hidrocarburos
policíclicos.
En este capítulo se estudiara la química del hidrocarburo de
anillos fusionados más sencillo e importante, el naftaleno, C 10H8,
y se tratara concisamente la de otros de grado superior.
NAFTALENO
Al contrario de lo que ocurre con el benceno, que es líquido, el naftaleno es un material cristalino e incoloro con un punto de fusión
de 80 ºC. Se le conoce como repelente e insecticida contra la polilla. El naftaleno se clasifica como aromático porque sus
propiedades se parecen a las del benceno. Su fórmula C10H8, permite suponer un alto grado de no saturación. Desde el punto de
vista químico da las típicas reacciones de sustitución electrofílica aromáticas, en las que desplaza hidrógeno en forma de ion,
conservándose su sistema anular.
De acuerdo con la teoría de la resonancia, el naftaleno puede
considerarse como un híbrido de resonancia de las tres
estructuras I, II y III; su energía de resonancia es de 61
kcal/mol, como lo indica el calor de combustión
I
II
III
De acuerdo con estas representaciones la estructura del naftaleno debería ser simétrica, con los anillos de benceno planos, casi
hexagonales, y con dos planos especulares perpendiculares diseccionando la molécula. Las medidas cristalográficas de rayos X
confirman esta predicción. Las distancias de los enlaces C-C se desvían sólo muy ligeramente de las del benceno (1.39 Å) y son
20
Química Orgánica II
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claramente muy diferentes de las de los enlaces sencillos (1.54 Å) y los dobles (1.33 Å). Por conveniencia, representaremos al
naftaleno por medio de la estructura IV, en las que los círculos representan sextetos aromáticos parcialmente traslapados.
Representación orbitálica del solapamiento del Naftaleno
IV
PREPARACIÓN DEL NAFTALENO:
El método en si consiste en una alcanoilación de Friedel-Crafts
con anhídrido butanodioico (succínico), reducción de
Clemmensen de la cetona resultante, subsiguiente
alcanoilación intramolecular de Friedel-Crafts para formar el
segundo anillo, reducción de la cetona bicíclica con
borohidruro sódico, deshidratación y deshidrogenación.
REACCIONES DEL NAFTALENO
1.- Oxidación
2.- Reducción
3.- Sustitución aromática electrofílica del naftaleno
(a) nitración
(b) halogenación
(c) sulfonación
21
Química Orgánica II
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(d) acilación de Friedel-Crafts
¿Por qué la nitración y la bromación se producen preferentemente en el C-1 y no en el C-2?. La respuesta se puede encontrar
inspeccionando las estructuras de resonancia.
Reactivada electrófila del naftaleno: ataque en c-1
Reactivada electrófila del naftaleno: ataque en c-2
Aunque este resultado podría a primera vista indicar que el ataque es energéticamente similar en cualquier posición, existe una
diferencia importante entre los dos modos: el ataque en C-1 permite dos estructuras en resonancia que mantienen intacto el
un anillo benceno con todos los beneficios de la deslocalización. En cambio el ataque en C-2 permite únicamente una de tales
estructura. Esta es la razón fundamental de que predomina la sustitución en C-1 en la nitración, bromación y en la
alcanoilación de Friedel-Crafts.
ATAQUE ELECTRÓFILO SOBRE LOS NAFTALENOS MONOSUSTITUIDOS:
Las reglas de orientación en el ataque en bencenos monosustituidos (Capítulo 24) pueden hacerse fácilmente extensivas al núcleo
de naftaleno. El anillo sustituido es el más afectado por los sustituyentes ya presentes: un grupo activante normalmente dirige al
electrófilo entrante al mismo anillo, mientras que un grupo desactivante lo dirige al otro.
HIDROCARBUROS BENCÉNICOS TRICÍCLICOS: ANTRACENO Y FENANTRENO
Debido a sus propiedades, también el antraceno y el fenantreno se clasifican como aromáticos. La descripción de los orbitales
atómicos sigue el mismo esquema para el naftaleno y conduce al mismo tipo de resultados: estructuras planas con nubes p que se
traslapan parcialmente por encima y por debajo del plano de la molécula.
Desde el punto de vista de enlaces de valencia, se considera que el antraceno es un híbrido de las estructuras I - IV.
22
Química Orgánica II
W. Rivera M. 2008
I
II
III
IV
y el fenantreno, un híbrido de las estructuras V - IX. Los calores de combustión indican que el antraceno tiene una energía de
resonancia de 84 kcal/mol, mientras que el fenantreno tiene una energía de resonancia de 92 kcal/mol.
Por comodidad el antraceno y el fenantreno se pueden representar
por círculos, los que representan sextetos aromáticos que se
traslapan parcialmente.
PREPARACIÓN DEL ANTRACENO Y FENANTRENO
ANTRACENO:
FENANTRENO:
El método en es muy similar a la obtención del Naftaleno, consisten en una reacción de Friedel-Crafts del naftaleno con anhídrido
butanodioico (succínico) en nitrobenceno que conduce a la sustitución en C-1 y C-2, los dos productos así obtenidos se reducen en
las condiciones de Clemmensen para a continuación ciclarse y dar el esqueleto del fenantreno, por reducción, eliminación y
deshidrogenación.
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Química Orgánica II
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REACTIVIDAD DEL ANTRACENO Y FENANTRENO
Halogenación:
Reducción:
Cicloadiciones:
14. PROBLEMAS RESUELTOS
Preguntas: Cuáles son las reacciones que justifican las siguientes transformaciones?.
CH
CH3
Br
CH3
MOb. 24
MOb. 20
CH=CH2
OH
OH
NO2
MOb. 25
MOb. 21
CH3
t-Bu
PhCH2-CH2Ph
CH2
MOb 26
MOb, 22
CH3
CH3
Br
O 2N
Cl
MOb 23
24
MOb. 27
Química Orgánica II
W. Rivera M. 2008
Soluciones:
MOb. 20. No existe la posibilidad
de que el ion acetiluro actúe
directamente sobre el benceno,
por consiguiente el triple enlace
se obtiene a partir de un grupo
alquilico vec-dibromado, que se
obtiene por Bromación del
estireno, obtenido previamente por
una deshidrobromacion de un
haluro de bencilo formado por una
Bromación por el mecanismo de
radicales libres sobre el
etilbenceno.
MOb. 21 . El para nitroestireno, no es posible obtener
por nitración directa del estireno, debido a que el
grupo etenilo unido al anillo es inestable en las
condiciones de la nitración.
En tal virtud la molécula precursora tendrá un grupo
que sea fácil de deshidrobromar.
CH
KOH/etanol
Br
Br2/CCl4
CH2Br
CH2
KOH/Etanol
Br
CH3
calor
CH2=CH2
CH3
HF
Br2
CH=CH2
KOH/etanol
Br
calor
Br2
CH3
NO2
HNO3/H2SO4
CH3
O 2N
O 2N
CH3
Este precursor se obtiene por Bromación de
radicales del grupo etilo ligado al anillo bencénico,
que previamente fue nitrado mayoritariamente en la
posición para.
HF
CH2=CH2
PhCH2-CH2Ph
MOb. 22. La simetría de la molécula permite pensar en una estrategia que
tome en cuenta la reacción de Corey-House.
También es una buena ruta si se utiliza el PhCH2CH2Cl, sobre el benceno o
se toma en cuenta una acilación con PhCH2COCl y posterior reducción del
grupo carbonilo por la reducción de Clemmensen.
PhCH2Br
PhCH3
Br2 calor
(PhCH2)2CuLi
CuI
PhCH2Li
Li
PhCH2Br
PhCH3
25
Br2/calor
Química Orgánica II
MOb 23. La molécula
precursora puede ser una
cetona, cuyo grupo carbonilo
es reducido a metileno por el
reductor de Wolf-Kischner.
W. Rivera M. 2008
NH2NH2/KOH
O
AlCl3
O 2N
De este modo se evita la
presencia del Zn en medio
‘acido que afectaría al grupo
nitro. Otra molécula
precursora puede ser, el
haluro siguiente: O2 N-PhCH2Cl
que actúe sobre una molécula
de benceno,
MOb. 24. La posición del bromo en la
molécula precursora, es la típica posición
alílica, la que se obtiene por Bromación de
radicales del esqueleto carbonado
correspondiente.
El grupo alquilico, sobre el anillo bencénico
no se puede obtener del haluro
correspondiente, por que se presentaría
transposición. Entonces se recurre a la
acilación y posterior reducción del grupo
carbonilo, con amalgama de cinc en medio
acido (reducción de Clemmensen
COCl
O 2N
O 2N
CH3
isómero may oritario
CH3
SOCl2
COOH
O 2N
HNO3/H2SO 4
CH3
Br
O 2N
KMnO 4
Br2/hv
CH3
CH3
Zn(Hg)/HCl
CH3
CH3
O
H3C
CrO3/H2SO4
AlCl3
H3C
H3C
CH3
O
H3C
O
OH
CH2OH
H3C
SOCl2
H3C
Cl
OH
KMnO 4 dil.
MOb. 25. El diol de esta molécula puede
obtener por un hidroxilación selectiva del
estireno, como molécula precursora. El
estireno se forma a partir de la
deshidrobromacion, como en anteriores
casos.
MOb. 26. La molécula precursora, señala que una
posible ruta toma en cuenta la formación del grupo
etenilo a partir de un halogenuro y se aprovecha el
grupo voluminoso del t-Butil, para introducir en la
posición para el grupo acilo portador del grupo etilo.
OH
KOH/etanol, calor
Br
CH2
NBS
CH3
CH3
AlCl3
EtOH
t-Bu
KOH/etanol
t-Bu
Br2 (1mol)/hv
Zn(Hg)/HCl
t-Bu
t-Bu
CH2
Br
CH3
O
CH3
CH3
AlCl3
t-BuOH
26
AlCl3
t-Bu
CH3COCl
Química Orgánica II
W. Rivera M. 2008
CH3
MOb. 27. La estrategia pasa por definir la
inclusión del bromuro en una molécula
precursora que no permita la formación de
ningún isómero.
El alqueno menos sustituido es el que
obligatoriamente se forma por una
deshidrohalogenacion, de un grupo formado
por Halogenación de radicales.
HBr/ROOR
Br
CH3
EtONa/etanol
CH2
CH3
Cl
CH3
Cl
Cl2/AlCl3
Cl
Cl
CH3
CH3
Cl2/hv
Cl
Cl
PCl3
CH3
H3C
CH3
H3C
OH
CH3
CH3
AlCl3
15. PROBLEMAS PROPUESTOS:
A partir de materiales simples y asequibles como materiales de partida, proponer un plan de síntesis para la preparación en el
laboratorio de las siguientes moléculas:
OH
H3C
Cl
CH3
NH2
H3C
CH3
CH3
CH3
Br
HO
COCH3
NO2
COOH
CH3
Br
Br
COOH
Cl
CH3
Br
O 2N
NO2
Br
NO2
NO2
CH3
F
O 2N
Cl
Br
COOH
Br
Br
Br
Br
N
Br
OH
CH3
H
CH3
H3C
COCH3
CH3
COCH3
H3CO
Br
OCH3
BIBLIOGRAFÍA
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Wilbert Rivera Muñoz
Licenciado en Ciencias Químicas
Especialista en Didáctica de la Química
Máster en Educación Superior
Docente Titular de Química Orgánica en la Carrera de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma “Tomás
Frías” de la Ciudad de Potosí (BOLIVIA)
[email protected]
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