Dada una reacción (por ejemplo, la reacción a continuación), ¿cuál es el proceso de pensamiento que debo seguir para descubrir el mecanismo de reacción?

Piensa en las tres leyes básicas de la química orgánica …

  1. En química clásica, ¡el carbono es tetravalente al máximo!
  2. electrófilo busca nucleófilo
  3. donde se puedan formar 5 y 6 anillos … simplemente lo harán.

¡Creo que para tu reacción necesitas la ley número 2! 😉

Entonces tienes un fenol sustituido como un reactivo y un haloalquino.

Empiezo a mirar sitios reactivos especiales de cada molécula y me olvido de los sitios bastante “aburridos”. Hay un grupo OH. Luego hay un grupo carbonilo que incluye Hs “ácidas” en el alfa-C. Un triple enlace que incluye un terminal “ácido” H. Y finalmente hay un sitio halogenado. Y sí, hay un sistema aromático, pero dados los parámetros de reacción, no hay catalizador para este tipo de reacciones de “núcleo aromático”. ¡Entonces este sitio es aburrido! Conclusión: ¡Esta reacción será puramente “alifática”! Entonces es una reacción en cadena lateral.

Y agrega una base (K2CO3). Probablemente agregar la base tiene una razón. 😀 Ahhh … ¡Quieres desprotonizar algo! 😉 ¿Cuál es el hidrógeno más ácido en sus moléculas? Es el OH del fenol. ¡Felicidades! ¡Tienes un nucleófilo potente! 😉 ¡Olvídate de las otras Hs ácidas en el grupo carbonilo y el alquino-H terminal! ¡La base es demasiado débil para aquellos!

Ahora, ¿cómo se polarizan los otros enlaces? ¿Dónde están d + y d-? De acuerdo … el enlace Br-C está polarizado. C tiene d + (electrófilo).

Como tiene un haloalquino (elektrophile) y un anión fenolato (nucleófilo), estos pueden reaccionar entre sí y formar un éter. Esta es una reacción de sustitución en un halógeno-alquino primario (BrH2C-CCH). Muy probablemente SN2.

Primero numere sus carbonos en ambas estructuras. No es necesario para este problema, pero es un buen hábito. Durante el proceso de numeración, debe notar lo que ha cambiado. Perdiste un enlace OH y un enlace C-Br. Hiciste un enlace de CO. Este es un mecanismo Sn2 común de dos pasos. El primer paso es la desprotonación del OH que hace que O-, un nucleófilo. El siguiente paso es el ataque Sn2 sobre el Carbono unido al Br. Tres notas más para hacer es que K2CO3 es una base débil, OH es el protón más ácido (el fenol H tiene un pKa alrededor de 10) y DMF es un solvente orgánico común.

Identificar enlaces rotos y formados. Esto es fácil: los enlaces OH y C-Br se rompen y se forma un enlace OC.

Dado que el Br está unido a un carbono sp3, probablemente se pierde a través de una reacción de sustitución con el 3-bromopropino como electrófilo. Este último no es muy voluminoso, por lo que probablemente sea una reacción SN2. (Otra pista es el hecho de que se usa un solvente aprótico polar).

Para formar el enlace CO requerido, el átomo de oxígeno alcohólico debe ser el nucleófilo. Como se usa una base y el oxígeno fenólico es ácido, podemos suponer que el primer paso es la desprotonación del nucleófilo para producir un ion fenóxido.

El carbonato de potasio desprotona el fenol, formando un alcóxido . El alcóxido ataca al alquino alfa-bromado en una sustitución SN2. El resultado es un éter.