Alcoximercuración-Desmercuración de éteres: mecanismo y ejemplo

Publicado el 17 septiembre, 2020

La magia de mercurio

Cuando escuchas la palabra mercurio, ¿qué es lo primero que te viene a la mente? Quizás piense en una antigua empresa de automóviles que solía fabricar automóviles. O tal vez piense en el líquido brillante y plateado que a veces se usa dentro de los termómetros en un laboratorio de química. Independientemente de su punto de vista sobre el mercurio, probablemente no lo piense en el contexto de la química orgánica.

Sin embargo, resulta que el mercurio puede desempeñar un papel importante en un tipo específico de reacción en la química orgánica llamada alcoximercuración-desmercuración. Hoy vamos a aprender sobre esta transformación estudiando cuidadosamente el mecanismo de reacción y observando un ejemplo específico de la reacción. ¡Veamos qué puede hacer el mercurio!

¿Qué es alcoximercuración-desmercuración?

Comencemos hablando primero de la reacción en términos generales. Alcoximercuración-desmercuración es una reacción en la que un alqueno (un compuesto que contiene un doble enlace carbono-carbono) se hace reaccionar con un alcohol en presencia de acetato de mercurio que inicialmente produce lo que se llama un intermedio de alcoximercurio, que produce un éter después de la reducción con borohidruro de sodio. . Definitivamente es un bocado y parece técnico, así que vamos a desglosarlo pieza por pieza.

Básicamente, de lo que estamos hablando es de hacer reaccionar primero un compuesto orgánico que contiene un alqueno con un alcohol y acetato de mercurio, que es nuestro reactivo que contiene mercurio. Esta reacción produce un intermedio llamado intermedio de alcoximercurio. Este intermedio luego se hace reaccionar adicionalmente con un agente reductor llamado borohidruro de sodio para producir finalmente un éter como producto orgánico final. Los éteres son derivados orgánicos del agua en los que ambos átomos de hidrógeno han sido reemplazados por dos grupos basados ​​en carbono. Por ejemplo, el éter dietílico es un buen ejemplo de cómo se ve un éter general.


El éter dietílico es un ejemplo de la estructura general de un éter
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Un ejemplo específico de una reacción de alcoximercuración-desmercuración

Ahora que estamos familiarizados con la reacción en sí, echemos un vistazo a un ejemplo específico para obtener una mejor ayuda visual de lo que estamos hablando. Usemos la reacción de ciclohexeno con etanol y acetato de mercurio como nuestro sistema modelo. Observe primero que el ciclohexeno contiene un doble enlace carbono-carbono que se necesita para la reacción.


Alcoximercuración-desmercuración de ciclohexeno usando etanol
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Dado que el etanol es el alcohol que estamos usando en este caso, finalmente incorporaremos esta molécula en nuestro material de partida de ciclohexeno y formaremos un éter etílico como producto. Al perder el doble enlace carbono-carbono, también es importante darse cuenta de que ganamos un nuevo enlace carbono-hidrógeno además del enlace carbono-oxígeno del éter.

Mecanismo de alcoximercuración-desmercuración

Analicemos ahora cómo ocurre la reacción de alcoximercuración-desmercuración observando el mecanismo de reacción detallado usando nuestro sistema modelo anterior como ejemplo.

Paso 1

En el primer paso del mecanismo, tiene lugar una reacción entre el alqueno y el acetato de mercurio, formando un sistema de anillo de tres miembros con carga positiva en el átomo de mercurio.


El primer paso mecanicista en una reacción de alcoximercuración.
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Paso 2

Con el intermedio de mercurio de tres miembros formado, aquí es donde nuestro alcohol actúa como nucleófilo (donante de pares de electrones) y se une con uno de los átomos de carbono del anillo de tres miembros. Cuando esto sucede, el anillo se abre para formar nuestro intermedio de alcoximercurio que mencionamos anteriormente.


El segundo paso en un mecanismo de reacción de alcoximercuración.
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Paso 3

En el paso final de la reacción, un ion hidruro (suministrado por borohidruro de sodio) ataca el átomo de carbono unido al átomo de mercurio y simultáneamente inicia el mercurio como grupo saliente. Aquí es de donde viene el nuevo enlace carbono-hidrógeno y también representa por qué se necesita borohidruro de sodio como parte de la reacción.


El paso mecánico final en la reacción en la que se forma el producto de éter final.
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El producto final es nuestro éter. Entonces, para resumir, una reacción de alcoximercuración intercambia un doble enlace carbono-carbono en un compuesto orgánico por un enlace carbono-oxígeno y un nuevo enlace carbono-hidrógeno.

Resumen de la lección

En esta lección, aprendimos que la alcoximercuración-desmercuración es una reacción en la que un alqueno (un compuesto que contiene un doble enlace carbono-carbono) se hace reaccionar con un alcohol en presencia de acetato de mercurio que inicialmente produce lo que se llama un intermedio de alcoximercurio, que produce un éter después de la reducción con borohidruro de sodio.

Vimos que los éteres son derivados orgánicos del agua en los que ambos átomos de hidrógeno han sido reemplazados por dos grupos basados ​​en carbono, siendo el éter dietílico un ejemplo de la estructura general de un éter. Luego usamos la alcoximercuración-desmercuración del ciclohexeno como un ejemplo específico de este tipo de transformación y aprendimos que, en general, se pierde un doble enlace carbono-carbono en el transcurso de la reacción a cambio de un nuevo enlace carbono-oxígeno y un nuevo carbono. -enlace de hidrógeno.

Los pasos mecánicos de la reacción se pueden dividir en tres pasos simples:

  1. En el primer paso, el alqueno reacciona con el acetato de mercurio para formar un anillo de tres miembros que contiene el átomo de mercurio.
  2. En el segundo paso, el alcohol actúa como nucleófilo (donante de pares de electrones) y se une a uno de los átomos de carbono del anillo de tres miembros. Cuando esto sucede, el anillo se abre para formar nuestro intermedio de alcoximercurio.
  3. En el tercer y último paso, un ion hidruro (suministrado por borohidruro de sodio) ataca el átomo de carbono unido al átomo de mercurio y simultáneamente lanza el mercurio como grupo saliente para dar el producto de éter final.

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