Chemia 08
Transkrypt
Chemia 08
ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE – NOMENKLATURA ALDEHYD – łac. ‘ALcohol DEHYDrogenatus’ (‘otrzymany przez odwodornienie alkoholu’) ALDEHYD KETON R R NOMENKLATURA SYSTEMATYCZNA IUPAC ALDEHYDÓW 1. Najdłuższy łańcuch zawierający grupę –CHO decyduje o rdzeniu nazwy; dodaje się końcówkę -al 2. Atom węgla grupy –CHO otrzymuje lokant 1 C O C O R' H nie uwzględnia się go w nazwie Ar C O H R Ar H H O H 3C C O C O CH2 C O C H Ar metanal C O etanal H fenyloetanal Ar' bardziej reaktywne niż ketony O C H ALE aldehyd mrówkowy aldehyd octowy aldehyd fenylooctowy aldehyd benzoesowy łatwiej utleniają się niż ketony formaldehyd ZWIĄZKI KARBONYLOWE – NOMENKLATURA acetaldehyd benzaldehyd ZWIĄZKI KARBONYLOWE – NOMENKLATURA NOMENKLATURA SYSTEMATYCZNA IUPAC KETONÓW NOMENKLATURA ALDEHYDÓW δ Cl γ β α O CH2CH2 CH2CH2 5 4 3 2 C 1 H 1. Ustala się najdłuższy łańcuch zawierający grupę –CO– 2. Do nazwy alkanu o takiej samej liczbie atomów węgla dodaje się końcówkę -on 3. Przed nazwą należy podać najniższy z możliwych lokant atomu węgla karbonylowego (powiązanego z atomem tlenu) 5-chloropentanal O ALE aldehyd δ-chlorowalerianowy CH 3 C O O CH3 propanon CH3 C CH3 CH2 CH3 2-butanon C CH3 CH CH3 3-metylo-2-butanon O PODSTAWNIK O FORMYL C H nie ma potrzeby podawać lokantu CH 3 C CH 2CH CH 2 4-penten-2-on a nie 1-penten-4-on 1 ZWIĄZKI KARBONYLOWE – NOMENKLATURA ZWIĄZKI KARBONYLOWE – NOMENKLATURA NOMENKLATURA ZWYCZAJOWA KETONÓW NOMENKLATURA ZWYCZAJOWA KETONÓW Po słowie KETON podaje się w kolejności alfabetycznej nazwy w formie przymiotnikowej podstawników na atomie karbonylowym węgla O CH 3 O C CH3 CH3 keton dimetylowy O CH3 C O O O C CH3 C CH2CH3 C CH2 CH3 propiofenon acetofenon benzofenon O CH3 CH C keton etylowometylowy CH 3 CH3 C CH 2CH CH 2 keton allilowometylowy keton izopropylowometylowy ZWIĄZKI KARBONYLOWE ∠CC(O)C ≈ 120° R' WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE +δ ZWIĄZKI KARBONYLOWE WŁAŚCIWOŚCI FIZYCZNE C O R 1. ketony fenylowe – występuje w nazwie końcówka –FENON −δ µ = 2.3 – 2.8 D Temperatura wrzenia 2. Rozpuszczalność w wodzie Małe związki karbonylowe (C ≤ 5) – dobrze rozpuszczalne w H2O CH3CH2CH2CH2CH3 CH3CH2CH2CHO PENTAN BUTANAL M 72 tw 36°C CH3CH2OCH2CH3 ETER DIETYLOWY tw 37°C M 74 M 72 CH3CH2CH2CH2OH tw 76°C M 74 CH3COCH2CH3 2-BUTANON tw 80°C BUTANOL tw 118°C O H formaldehyd, gaz tw -21°C C H formalina – roztwór wodny CH3CH2CO2H KWAS PROPANOWY tw 141°C paraformaldehyd – polimery, ciała stałe trioksan O CH 2O TEMPERATURA WRZENIA / POLARNOŚĆ n O O 2 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE OTRZYMYWANIE OTRZYMYWANIE 1. 1. Reakcje utleniania Reakcje utleniania reakcje utleniania alkenów reakcje utleniania alkoholi 1°i 2° R O R R CH2OH R lub CHOH [O] R C [O] lub O R OH R" O R" 1. O3 2. H2O/Zn C O + R C H R' PRZYKŁADY USUWANIE ALDEHYDU ZE ŚRODOWISKA REAKCJI H O 1. O3 2. H2O/Zn C O R' R' H C H R' CCH2CH2CH2CH2C 1. O CH3CH CH2 2. H 3O/Zn 2 [O]: Na2Cr2O7/H2SO4 O H CH3CHO + H2C=O CrO3/CH3CO2H CrO3×Pyr × HCl (PCC) R reakcje utleniania vic-dioli R' CH CH R O PCC R CH2OH C H ZWIĄZKI KARBONYLOWE O H C O + R C H R' ZWIĄZKI KARBONYLOWE OTRZYMYWANIE 2. - IO4 t. pok. pH 7 OH OH OTRZYMYWANIE 4. Związki karbonylowe izolowane ze źródeł naturalnych Reakcje acylowania – metoda Friedel – Craftsa makrocykliczne ketony utrwalające zapachy – piżmo CH2 AlCl3 O O C R + AlCl3 C R O H3O+ (CH2)7 O (CH2)13 C R O CH2 Cl (CH2)7 muskon 3. kora drzewa cynamonowego – aldehyd cynamonowy Metoda przemysłowa – reakcja addycji wody do alkinów O H H H C C R HgSO4, H2SO4 H2O O OH R H R H C H O CH 3 jaśmin – pochodna pochodna cyklopentenonu fiołki - n-oktanal + n-nonanal olejek ró żany – 50% n-heptanal 3 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE OTRZYMYWANIE 4. Związki karbonylowe izolowane ze źródeł naturalnych WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE 1. SPOLARYZOWANE WIĄZANIE C=O – niewiążące pary elektronów na atomie tlenu 2. DEFICYT ELEKTRONOWY NA ATOMIE WĘGLA 3. ‘RUCHLIWY’ PROTON NA ATOMIE WĘGLA Cα 4. TAUTOMERIA – wiązanie podwójne C=C olejek migdałowy – aldehyd benzoesowy O H H +δ −δ C O C kamfora -H + C O olejek miętowy – karwon O C O ZWIĄZKI KARBONYLOWE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE Ad. 1. SPOLARYZOWANE WIĄZANIE C=O – niewiążące pary elektronów na atomie tlenu R R +H+ C O H H H Ad. 4. TAUTOMERIA – wiązanie podwójne C=C H C O C O H R C H H Ad. 3. RUCHLIWY’ PROTON NA ATOMIE WĘGLA Cα H R C H O C H B O ZWIĄZKI KARBONYLOWE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE R C C R C H O C R C H H O C H C H R O H C H O C H 4 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE WŁAŚCIWOŚCI CHEMICZNE Ad. 2. Ad. 2. DEFICYT ELEKTRONOWY NA ATOMIE WĘGLA – reakcje przyłączenia nukleofilowego do wiązania C=O MECHANIZM REAKCJI BIEGNĄCEJ PRZY UDZIALE SŁABEGO NUKLEOFILA – niezbędna kataliza kwasem KWAS MECHANIZM REAKCJI BIEGNĄCEJ PRZY UDZIALE SILNEGO NUKLEOFILA Nu Nu R' R C O +δ −δ H wolno R' R CZĄSTECZKA PLANARNA C O szybko INTERMEDIAT TETRAEDRYCZNY R' +δ C Nu Nu R' R C O H PRODUKT TETRAEDRYCZNY DEFICYT ELEKTRONOWY NA ATOMIE WĘGLA – reakcje przyłączenia nukleofilowego do wiązania C=O + Nu R + H A ETAP 2 Nukleofil tworzy wiązanie z atomem wegla Ckarbonyl poprzez ‘przekazanie’ swojej pary elektronów Jon alkoksylowy jako silna zasada ‘odrywa’ proton od jakiegokolwiek kwasu, np. odczynnika nukleofilowego czy rozpuszczalnika szybko -A- C C O H O H R R ETAP 1 Elektrony par niewiążących atomu tlenu Okarbonyl ‘przyjmują’ proton od kwasu Lewisa lub Brønsteda; tworzy się jon oksoniowy, w którym ułatwiony jest atak nukleofila na atom węgla Ckarbonyl Nu HNu R' ETAP 1 R' R' O −δ C NuH O wolno C R' R H R A- OH szybko C R' O H + H A R ETAP 2 Nukleofil atakuje atom wegla Ckarbonyl, tworzy wiązanie C–O, a następnie zasada odrywa proton ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WI ĄZANIA C=O NUKLEOFILE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ ZWIĄZKÓW GRIGNARDA DO WIĄZANIA C=O HO RO HS HC≡ ≡C R CN O H2O ROH H2S RSH NaHSO3 NH2NH2 NH2OH NH3 RNH2 R2NH H +δ C R' O −δ R +δ RMgX −δ R' C H3O+ H2O O MgX H R R' C OH H PRZYKŁAD C O CH3MgI H2O/NH4Cl CH3 H3C CH3 C H3C O C MgI H3C OH 5 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ ALKOHOLI DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ JONU CYJANKOWEGO DO WIĄZANIA C=O H +δ C R' C N R' O −δ H C N R' H+ C C N W ŚRODOWISKU ZASADOWYM C O H OH H +δ C PRZYKŁAD R' O R R' O −δ HOR C OR H O O R R' C H + O R OH CYJANOHYDRYNA NaCN + HCl -NaCl HEMIACETAL C N O C N H+ C N O H O ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ ALKOHOLI DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ ALKOHOLI DO WI ĄZANIA C=O W ŚRODOWISKU KWASOWYM R' +δ C H O −δ + H O H W ŚRODOWISKU KWASOWYM R' R' szybko C R R C O H O H R H H R O O H O C R' O H + H O H R H O O H R H O R H + C R' OH 2 H -H2O R O O H H C R' R H C R' O H R' R' H C H C O R O R H HEMIACETAL ETAP 1 kwasowo katalizowane tworzenie HEMIACETALU ETAP 2 kwasowo katalizowana eliminacja cząsteczki wody 6 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ ALKOHOLI DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ ALKOHOLI DO WI ĄZANIA C=O W ŚRODOWISKU KWASOWYM PRZYKŁADY H R' R' C C O R O R O H R H H O H O O CH2CH 2OH CH2CH2 H HO OH O H H+ H+ R O H O O R H O R C R' O C R' R H OR + H O CH 2CH2OH -H O 2 O OH 2 O R H H O H -H+ ACETAL W ŚODOWISKU KWASOWYM – REAKCJA CAŁKOWICIE ODWRACALNA O ETAP 3 KETAL reakcja z drugą cząsteczką alkoholu O ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ ALKOHOLI DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ N-NUKLEOFILI DO WI ĄZANIA C=O PRZYKŁADY ADDYCJA O CH 3 CH3CH2 O −δ C OCH 3 H HOCH3 CH 3CH2 H O O CH 3 H R C O W ŚODOWISKU ZASADOWYM REAKCJA NIE BIEGNIE DALEJ – POWSTAJE HEMIACETAL H H H N H N R C O R H N H C OH ELIMINACJA H +δ C CH 3CH 2 O CH3 C + OH H -H2O C H3C O OCH2CH3 OCH2CH3 CH3CH2OH CH3CH2O O R C C H3C H3C OH HEMIKETAL N C H 7 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ N-NUKLEOFILI DO WIĄZANIA C=O REAKCJE Z HYDROKSYLOAMINĄ C O H + H REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ N-NUKLEOFILI DO WIĄZANIA C=O REAKCJE Z HYDROKSYLOAMINĄ – PRZYKŁADY H3C -H2O HO N N CH3 C O C + NH2OH -H2O N H3C OH ACETON KETON lub ALDEHYD C CH 3 HO OKSYM ACETONU OKSYM HYDROKSYLOAMINA PRZYKŁADY H C O + NH2OH H -H2O N H3 C HO ACETALDEHYD C O -H2O N C CH3 HO ACETOFENON ACETALDOKSYM OKSYM ACETOFENONU ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ N-NUKLEOFILI DO WIĄZANIA C=O REAKCJE Z HYDRAZYNĄ REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ N-NUKLEOFILI DO WIĄZANIA C=O REAKCJE Z HYDRAZYNĄ - PRZYKŁADY H + NH2 OH CH3 ZWIĄZKI KARBONYLOWE C O + H 3C C H N -H2O H 2N N C C O NH 2 + NH 2NH 2 -H2O H BENZALDEHYD KETON lub ALDEHYD N C H H 2N HYDRAZON BENZALDEHYDU PRZYKŁADY C O CH3CH2 CH2CH3 C O H3C 2-BUTANON + NH2NH2 -H2O N H2N + NH2 NH2 -H2O N C H 2N C CH3 CYKLOHEKSANON HYDRAZON CYKLOHEKSANONU HYDRAZON 2-BUTANONU 8 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WIĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ N-NUKLEOFILI DO WIĄZANIA C=O REAKCJE Z FENYLOHYDRAZYNĄ C O H + REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE ADDYCJI NUKLEOFILOWEJ N-NUKLEOFILI DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE Z AMINAMI 1° H N -H2O HN N C H C O + H N NH -H2O R (Ar) R N (Ar) C IMINA PRZYKŁADY PRZYKŁADY FENYLOHYDRAZYNA O + NH 2NH -H2O N HN C O + H3CNH 2 -H2O H CYKLOPENTANON FENYLOHYDRAZON CYKLOPETANONU ZWIĄZKI KARBONYLOWE N C CH3 METYLOAMINA H BENZALDEHYD ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJE ADDYCJI WODORU DO WI ĄZANIA C=O REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJE ADDYCJI WODORKU DO WI ĄZANIA C=O H2 / Ni lub Pt (70 atm, 50°C) O OH 1. LiAlH4 H O H2/Pt H 2. H2O/H3O+ 3-PENTEN-1-OL CH 3CH2CH 2CH2CH 2OH REDUKCJA WIĄZANIA C=O REDUKCJA WIĄZAŃ C=C ORAZ C=O H WIĄZANIE C=C POZOSTAE NIENARUSZONE LiAlH4 / eter, np. THF NaBH4 / alkohol 9 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJE ADDYCJI WODORKU DO WIĄZANIA C=O REAKCJA REDUKCJI WOLFF’A – KIŻNERA WIĄZANIA C=O DO -CH2- ETAP 1 H C O + H C H Al H Li O O H + NH 2NH 2 AlH 3Li + H2 O N H 2N H2SO4/H2O ETAP 2 H C + OH Al2(SO4)3 + Li2SO4 N N C N HN H HN N C HN HN H OH- N H H2O OH- C H2N H H2O + N N H N N H ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJA REDUKCJI WOLFF’A – KIŻNERA WIĄZANIA C=O DO -CH2- REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJA REDUKCJI CLEMMENSEN’A WIĄZANIA C=O DO -CH2- O + NH 2NH2 N ARYL + H2O Ar Ar H2N C O CYKLOHEKSANON - R OH N R HN C O HN N N N Zn(Hg)/HCl ∆ CH3 CH2 H OH- H H O H2O H H C PRZYKŁADY N HN Zn(Hg) HCl, ∆ + N2 H2O H H CYKLOHEKSAN 1-FENYLO-1-PROPANON (PROPIOFENON) CH2 H H Zn(Hg)/HCl ∆ CH 3CH2 n-PROPYLOBENZEN stosuje się tylko dla ketonów posiadających podstawnik arylowy silnie kwaśne środowisko Zn/HCl – redukuje również inne grupy, np. nitrową –NO2 10 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJE UTLENIANIA ALDEHYDÓW REAKCJE UTLENIANIA ALDEHYDÓW 3. 1. REAKCJA CANNIZZARO ALDEHYDY BEZ Hα TEST TOLLENS’A OH O R C H 2. Ag(NH3)2+ H2O O R C O C + Ag C O + HO H O H BENZALDEHYD O C TEST FEHLING’A H O R C H OH O * CuSO4 * NaOH + WINIAN SODOWO-POTASOWY R + C ANION KWASU BENZOESOWEGO Cu2O O O C C ALKOHOL BENZYLOWY H + O H + C O H C OH O H ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE UTLENIANIA ALDEHYDÓW 3. REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O REAKCJA CANNIZZARO REAKCJE UTLENIANIA ALDEHYDÓW 3. REAKCJA CANNIZZARO Reakcji Cannizzaro ulegają aldehydy takie, jak: ALDEHYD 2,2-DIMETYLOPROPANAL BENZALDEHYD FORMALDEHYD H CH3 O H3C C C H CH3 C O O H C H CZĄSTECZKA ULEGA REDUKCJI ALKOHOL CZĄSTECZKA ULEGA UTLENIENIU ANION KWASU REAKCJA DYSPROPORCJONOWANIA 11 ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE UTLENIANIA I REDUKCJI GRUPY KARBONYLOWEJ C=O ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE UTLENIANIA ALDEHYDÓW 3. REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN CH3 – CH3 KRZYŻOWA REAKCJA CANNIZZARO α R H C H O + H C O + pKa 44 pKa 25 pKa 19 – 20 β O dla Hβ H pKa 40 O C OH OH + H C -H O H H CH2 = CH2 HC ≡ CH dla Hα H pKa 50 R R O H O H ENOLAN ALDEHYD REDUKOWANY ALDEHYD UTLENIANY ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN TAUTOMERIA RACEMIZACJA PRZYKŁADY CH 3CH2 H3 C H O C OH- lub H3O+ C CH3CH2 O C H3C H Ph (R)-1-FENYLO-2-METYLO-1-BUTANON O C + Ph C Ph O CH2CH3 C CH3 H C H3 C CH3 CCH 3 >99% 98.8% O MIESZANINA RACEMICZNA OH OH O H (R)- i (S)-1-FENYLO-2-METYLO-1-BUTANON CH 3CH 2 OH H 1.2% H 2C CCH 3 1.5× × 10–4 % OH H H C Ph ≈100% O H3C C O O CH 3 H 3C H C O CH 3 H ACHIRALNY ENOL 24% 76% 12 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJA HALOGENOWANIA KETONÓW – REAKCJA HALOFORMOWA REAKCJA HALOGENOWANIA KETONÓW Cl O C C C C wolno Cl dla metyloketonów w środowisku zasadowym HALOFORM O C C C - C + Cl H O O Cl H H H X O C C + 3 X O C X + 3 OH X X R + 3 X - + 3 H 2O C OH- O X3 CH + R C R O ZALEŻY OD: STĘŻENIA KETONU STĘŻENIA KWASU ETAP 1 HALOGENOWANIE SZYBKOŚĆ REAKCJI NIE ZALEŻY OD RODZAJU CHLOROWCA X2: Cl2 Br2 ETAP 2 ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJA HALOGENOWANIA KETONÓW – REAKCJA HALOFORMOWA MECHANIZM – ETAP 1 l C H H C R OH C C l H H R C C H OH R C C R C I O R I R OH C C O O I3C C R I3C R C OH C O + l3C OH - + l l C O OH C O C I R l C R O OH + l3 C C O O + l3CH I I C l R H C O l H - + R I I R H I O R C l H O C O C H l l C H H O O R H REAKCJA HALOGENOWANIA KETONÓW – REAKCJA HALOFORMOWA MECHANIZM – ETAP 2 H O ROZSZCZEPIENIE HALOGENOKETONU ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN H I2 I R C O C I I O C I C R + - l JODOFORM – żółty osad l KETON TRIJODOMETYLOWOALKILOWY TEST ANALITYCZNY NA OBECNOŚĆ METYLOWYCH KETONÓW 13 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJA HALOGENOWANIA KETONÓW REAKCJA HALOGENOWANIA KETONÓW PRZYKŁADY H C H H PRZYKŁADY I O C + 3 I C6 H5 O C I + 3 OH C I H 3C + 3 Cl CH2C6H 5 C I Cl + 3 OH Cl3C C O O + OH C - + 3 Cl + 3 H2O CH 2C6H5 1-FENYLO-2-PROPANON FENYLOETANON I3C O O + 3 I- + 3 H2 O C 6H 5 C C6 H5 O CI3 C l3CH + O C + OH CH2 C6 H5 C + Cl3 CH O O ANION KWASU BENZOESOWEGO O H 3C C FENYLOOCTAN O + 3 Br CH2CH 3 Br3C Br + 3 OH C + 3 Br- + 3 H 2O CH2 CH3 O OH- Br3CH + CH3 CH2 C CH 3CH2 + Cl CH2 C6 H5 C O ANION KWASU PROPANOWEGO 2-BUTANON ZWIĄZKI KARBONYLOWE Cl O Cl H+ O CH 3CH C CH 2C 6H 5 1-FENYLO-2-BUTANON 1-FENYLO-3-CHLORO-2-BUTANON ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN KONDENSACJA ALDOLOWA REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN KONDENSACJA ALDOLOWA ALDOL MECHANIZM O 2 CH 3 10% NaOH H2O, 5°C C H ETAP 1 O H H 3C 3-HYDROKSYBUTANAL H H O C H OH C C O H C H H ENOLAN C C H OH O C CH2 + H2O C H 3C H OH ALDOL C H3C H O ALDEHYD O H 3C C H H C O C H H C O C H H 3C O H 3C O C CH 2 H C C H KETON O C H H OH H 3C CH3 C CH2 β -HYDROSKSYALDEHYD O H H + OH H H O Jon enolanowy – nukleofil atakuje atom węgla karbonylowego drugiej cząsteczki; tworzy się jon alkoksylowy C 3-HYDROKSYBUTANAL H3C + H 2O O C CH2 H H H ETAP 2 C Oderwanie protonu przez zasadę; tworzenie się stabilizowanego rezonansem jonu enolanowego H Jon alkoksylowy – silna zasada odrywa proton od rozpuszczalnika – wody O CH 3CHCH 2 ETANAL MECHANIZM ETAP 3 OH C CH2 CH3 O C CH3 β -HYDROSKSYKETON JON ALKOKSYLOWY 14 ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJA DEHYDRATACJI PRODUKTU ADDYCJI KRZYŻOWA KONDENSACJA ALDOLOWA ETAP 1 OH CH 2 O C C CH + OH O ∆ H H H CH 3 H H H 5-FENYLO-3-PENTEN-2-ON H H + H 2O C C CH CH2 CH3 H O C C OH C C C C H + H 2O O ENOLAN O H H H ETAP 2 OH H3C O C CH O ∆ + C C CH H3C OH CH3 H H H 2O H H C C H CH 3 H H O + C C H H C C O O O O CH 2 C H C H H ETAP 3 3-PENTEN-2-ON O C OH O CH 2 C + H 2O C H H O CH 2 + C OH H H 4-FENYLO-3-HYDROKSYBUTANAL ZWIĄZKI KARBONYLOWE ZWIĄZKI KARBONYLOWE REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN REAKCJE BIEGNĄCE PRZEZ ENOL lub ENOLAN KRZYŻOWA KONDENSACJA ALDOLOWA ZASTOSOWANIA SYNTYETYCZNE 2-ALKENAL α,β -nienasycony aldehyd OH ETAP 4 OH C CH O C H H R CH2 O + OH C CH H H O C CR' ∆ C H NaBH4 LiAlH4 H2, Ni, ciś. 3-FENYLO-2-PROPENAL H2, Pd/C R' OH R CH2 C CR' CH 2 OH R CH2 H H O O (CH3)3C C C H O H H C H C OH H KOMPONENTY DO KRZYŻOWEJ KONDESACJI ALDOLOWEJ BEZ Hα O CH C R CH2 H H H + H 2O C R' CH 2 C O C H ALDEHYD 1,3-ALKANODIOL R CH2 CH2 CH R' ALKOHOL CH2 OH R CH 2 CH C 2-ALKEN-1-OL alkohol typu allilowego CH2 OH R' 15