Domanda:
Perché un anello a sei membri si contrae in questa reazione SN1?
user1611612
2018-05-06 15:42:23 UTC
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Stavo guardando questo video su Khan Academy ( link YouTube) sui meccanismi S N 1 e sui riarrangiamenti dei carbocationi e mi sono imbattuto in questo meccanismo.

Intorno al timestamp 4:20 nel video, perché si verifica il passaggio 2 in cui l'anello si contrae a 5 atomi di carbonio? Sicuramente sarebbe molto più facile avere semplicemente uno spostamento di metile dal carbonio in blu, il che si tradurrebbe anche in un carbocatione terziario più stabile.

mechanism

Una risposta:
NotEvans.
2018-05-06 21:01:19 UTC
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Una rapida occhiata a diversi testi di chimica organica (Clayden, Carey, March, Vollhardt) e SciFinder non rivela alcun caso della stessa reazione usata nel video della Khan Academy: ciò significherebbe che la reazione è stata fatta fino a illustrare un punto (anche se non molto bene) o proviene da qualche parte più oscura (letteratura storica in una lingua diversa dall'inglese).

S N 1 vs S N 2

La prima domanda a cui sarebbe utile rispondere è se la reazione procede tramite un percorso S N 1 o S N 2, o, per esprimerlo in modo più accurato, fino a che punto l'alogenuro è dissociato nel momento in cui si verifica il riarrangiamento.

In generale, gli alogenuri secondari possono subire sia reazioni S N 1 o S N 2 a seconda delle condizioni utilizzate (le sostituzioni nei centri secondari sono sempre dure prevedere, e spesso non andare né con inversione completa né completa racemizzazione). In Advanced Organic Chemistry di marzo, il capitolo sui riarrangiamenti cationici riassume:

Il processo di tipo S N 1 si verifica principalmente quando B è un atomo terziario o ha un gruppo arile e almeno un altro gruppo alchile o arile. In altri casi, il processo di tipo S N 2 è più probabile.

Stereoelettronica

Se accettiamo che la reazione passi attraverso un S N 2-like path, dobbiamo quindi riconoscere il requisito stereoelettronico che il gruppo migrante deve essere in grado di interagire con l'orbitale C-Br σ *.

Questo requisito esclude immediatamente la migrazione del gruppo metilico esociclico, lasciando migrare solo il legame CC interno (supponendo che il bromo adotti la posizione equatoriale e l'anello si trovi su una conformazione simile a una sedia sono presupposti ragionevoli).

1,1-dimethyl-2-bromocyclohexane 3D structure

Capacità di migrazione di gruppo

Anche ignorando le questioni steroeelettroniche, l'attitudine migratoria favorirebbe il riarrangiamento del legame CC interno in quanto è leggermente più in grado di stabilizzare la carica positiva in via di sviluppo durante il riarrangiamento.

tl;dr

In assenza della letteratura originale, è difficile dire con certezza quale gruppo migra (anche se sarebbe un esperimento facile da realizzare ....) . Detto questo, seguendo le tendenze generali per riarrangiamenti / migrazioni trovate nei testi universitari di chimica organica, sembrerebbe molto probabile che il riarrangiamento avvenga come mostrato piuttosto che il concorrente spostamento 1,2-metile (stiamo anche ignorando la possibilità di un eliminazione del protone per dare un alchene).



Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 4.0 con cui è distribuito.
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