Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner



All kunnskapen som mennesket har samlet i århundrer om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner er nå tilgjengelig på internett, og vi har samlet og bestilt den for deg på en mest mulig tilgjengelig måte. Vi vil at du skal kunne få tilgang til alt relatert til Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner som du vil vite raskt og effektivt; at opplevelsen din er hyggelig og at du føler at du virkelig har funnet informasjonen om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner som du lette etter.

For å nå våre mål har vi gjort en innsats for ikke bare å få den mest oppdaterte, forståelige og sannferdige informasjonen om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner, men vi har også passet på at utformingen, lesbarheten, lastehastigheten og brukervennligheten til siden være så hyggelig som mulig, slik at du på denne måten kan fokusere på det essensielle, kjenne til all data og informasjon som er tilgjengelig om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner, uten å måtte bekymre deg for noe annet, vi har allerede tatt hånd om det for deg. Vi håper vi har oppnådd vårt formål og at du har funnet informasjonen du ønsket om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner. Så vi ønsker deg velkommen og oppfordrer deg til å fortsette å nyte opplevelsen av å bruke scientiano.com.

Alfa-substitusjonsreaksjoner inntreffer ved den posisjon ved siden av karbonylgruppen, den -stilling, og involverer substitusjon av en hydrogenatom med en elektrofil , E, gjennom enten en enol eller enolat ion mellomprodukt .

Reaksjonsmekanisme

Fordi deres dobbeltbindinger er elektronrik, enoler oppfører seg som nukleofiler , og reagere med elektrofiler på mye den samme måte som alkener gjør. Men på grunn av resonans elektrondonering av et lonepair av elektroner på den nærliggende oksygen , enoler er mer elektron- rik og tilsvarende mer reaktiv enn alkener. Legg merke til i det følgende elektrostatiske potensielle kartet over ethenol (H 2 C = CHOH) hvordan det er en betydelig mengde elektrontetthet på a-karbonet.

Alfasubstitusjonsmekanisme2

Når et alken reagerer med en elektrofil, så som HCl , innledende tilsetning av H + gir et mellomprodukt kation og etterfølgende reaksjon med Cl - gir et tillegg produkt . Når en enol reagerer med en elektrofil, er imidlertid bare det første tilsetningstrinnet det samme. I stedet for å reagere med CI - for å gi et addisjonsprodukt, mister mellomkatjonen OH - protonet for å gi en a-substituert karbonylforbindelse .

Alfa-halogenering av aldehyder og ketoner

En spesielt vanlig -substitusjonsreaksjon i laboratoriet er det halogenering av aldehyder og ketoner ved deres a-stillingene ved omsetning Cl 2- Br 2 eller I 2 i sur løsning. Brom i eddiksyreoppløsningsmiddel brukes ofte.

Bemerkelsesverdig forekommer ketonhalogenering også i biologiske systemer , spesielt i marine alger, hvor dibromoacetaldehyd, bromaceton , 1, l, l-tribromoaceton og andre beslektede forbindelser er funnet.

Halogeneringen er en typisk a-substitusjonsreaksjon som fortsetter ved syrekatalysert dannelse av et enol-mellomprodukt.

Syre i alfa-hydrogenatomer: enolert ionedannelse

Et hydrogen i a-stillingen til en karbonylforbindelse er svakt surt og kan fjernes med en sterk base for å gi et enolation. Ved sammenligning av aceton (pK en = 19,3) med etan (pK en = 60), for eksempel nærvær av en nabo karbonylgruppe øker surheten av ketonet over alkan med en faktor på 10 40 .

Abstraksjon av et proton fra en karbonylforbindelse skjer når a CH-bindingen er orientert omtrent parallelt med p- bane i karbonylgruppen. A-karbonatomet i enolationet er sp 2 -hybridisert og har ap-orbital som overlapper de nærliggende karbonyl p-orbitaler. Dermed blir den negative ladningen delt av det elektronegative oksygenatom, og enolationet blir stabilisert ved resonans .

Karbonylforbindelser er surere enn alkaner av samme grunn som karboksylsyrer er surere enn alkoholer. I begge tilfeller stabiliseres anionene ved resonans. Enolatet ioner avvike fra karboksylationer, men i at de to resonansformer ikke er equivalent- form med den negative ladning på oksygen er lavere energi enn form med ladningen på karbon. Likevel er prinsippet bak resonansstabilisering det samme i begge tilfeller.

Fordi karbonylforbindelser bare er svakt sure, er en sterk base nødvendig for enolationdannelse. Dersom et alkoksyd, så som natriumetoksyd brukes som base, foregår deprotoneringen sted bare i en grad av 0,1% fordi aceton er en svakere syre enn etanol (pK en = 16). Hvis det imidlertid brukes en kraftigere base som natriumhydrid (NaH) eller litiumdiisopropylamid ( LDA ), kan en karbonylforbindelse omdannes fullstendig til dets enolation. Litiumdiisopropylamid (LDA), som lett fremstilles ved omsetning av den sterke basen- butyllitium med diisopropylamin , er mye brukt i laboratoriet som en base for å fremstille enolationer fra karbonylforbindelser.

Mange typer karbonylforbindelser, inkludert aldehyder , ketoner , estere , tioestere , syrer og amider , kan omdannes til enolationer ved reaksjon med LDA. Merk at nitriler også er sure og kan omdannes til enolatlignende anioner (referert til som nitrilanioner ). Når et hydrogenatom er flankert av to karbonylgrupper, forbedres surhetsgraden enda mer. Denne forbedrede surhetsgraden av p-dikarbonylforbindelser skyldes stabiliseringen av de resulterende enolationer ved delokalisering av den negative ladningen over begge karbonylgrupper.

Reaktivitet av enolerte ioner

Enolate-ioner er mer nyttige enn enols av to grunner. For det første kan rene enoler normalt ikke isoleres, men genereres i stedet bare som kortvarige mellomprodukter i lav konsentrasjon . Derimot fremstilles stabile løsninger av rene enolationer lett fra de fleste karbonylforbindelser ved reaksjon med en sterk base. For det andre er enolerte ioner mer reaktive enn enoler og gjennomgår mange reaksjoner som enol ikke gjør. Mens enoler er nøytrale, er enolerte ioner negativt ladet, noe som gjør dem til mye bedre nukleofiler. Som et resultat er enolationer vanligere enn enoler i både laboratorie- og biologisk kjemi.

Fordi de er resonanshybrider av to ikke -verdige former, kan enolationer sees på enten vinylalkoksider (C = C-O - ) eller som -ketokarbanjoner ( - CC = O). Således kan enolerte ioner reagere med elektrofiler enten på oksygen eller på karbon. Reaksjon på oksygen gir et enolderivat, mens reaksjon på karbon gir en a-substituert karbonylforbindelse. Begge typer reaktivitet er kjent, men reaksjon på karbon er mer vanlig.

Alkylering av enolationer

Den kanskje viktigste reaksjonen av enolationer er deres alkylering ved behandling med et alkylhalogenid eller tosylat , og danner derved en ny CC-binding og sammenføyer to mindre stykker til ett større molekyl . Alkylering oppstår når nukleofile enolat ion reagerer med den elektrofile alkylhalogenid i en SN 2 reaksjon og fortrenger den utgående gruppe ved baksiden angrep.

alkylering

Alkyleringsreaksjoner er underlagt de samme begrensningene som påvirker alle SN 2- reaksjoner. Således kan den avgivende gruppe X i alkyleringsmidlet RX være klorid , bromid , jodid eller tosylat . Flisalkylgruppe R skal være primær eller metyl, og helst være allylisk eller benzyl . Sekundære halogenider reagerer dårlig, og tertiære halogenider reagerer ikke i det hele tatt fordi en konkurrerende E2- eliminering av HX skjer i stedet. Vinyl- og arylhalogenider er også ureaktive fordi baksiden tilnærming er sterkt forhindret.

referanser

Opiniones de nuestros usuarios

Daniel Langeland

Faren min utfordret meg til å gjøre leksene uten å bruke noe fra Wikipedia, jeg fortalte ham at jeg kunne gjøre det ved å søke på mange andre nettsteder. Heldig for meg fant jeg denne nettsiden og denne artikkelen om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner hjalp meg med å fullføre leksene mine. Jeg nesten falt inn i Jeg ble fristet til å gå til Wikipedia, for jeg fant ikke noe om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner, men heldigvis fant jeg den her, for da sjekket faren min nettleserhistorikken for å se hvor han hadde vært. Kan du tenke deg om jeg kommer til gå til Wikipedia? Jeg er heldig at jeg fant denne nettsiden og artikkelen om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner her. Det er derfor jeg gir deg mine fem stjerner.

Lisa Løken

Veldig interessant dette innlegget om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner.

Agnes Dale

Språket ser gammelt ut, men informasjonen er pålitelig og generelt gir alt som skrives om Karbonyl alfa-substitusjonsreaksjoner mye selvtillit.