Para sa mga aldehydes at ketones, ang mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic ay pinakakaraniwan A N .

Pangkalahatang paglalarawan ng mekanismo ng pagdaragdag ng nucleophilicA N

Ang kadalian ng pag-atake ng nucleophilic sa carbon atom ng carbonyl group ng isang aldehyde o ketone ay depende sa magnitude ng bahagyang

positibong singil sa carbon atom, ang spatial accessibility nito at acid-base properties ng kapaligiran.

Isinasaalang-alang ang mga elektronikong epekto ng mga pangkat na nauugnay sa carbonyl carbon atom, ang halaga ng partial positive charge δ+ dito sa aldehydes at ketones ay bumababa sa sumusunod na serye:

Ang spatial accessibility ng carbonyl carbon atom ay bumababa kapag ang hydrogen ay pinalitan ng bulkier organic radicals, kaya ang aldehydes ay mas reaktibo kaysa sa mga ketone.

Pangkalahatang pamamaraan ng mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic A N sa isang carbonyl group ay nagsasangkot ng isang nucleophilic na pag-atake sa carbonyl carbon atom, na sinusundan ng pagdaragdag ng isang electrophile sa oxygen atom.

Sa isang acidic na kapaligiran, ang aktibidad ng carbonyl group ay karaniwang tumataas dahil ang protonation ng oxygen atom ay lumilikha ng positibong singil sa carbon atom. Karaniwang ginagamit ang acid catalysis kapag ang umaatake na nucleophile ay may mababang aktibidad.

Ayon sa mekanismo sa itaas, ang isang bilang ng mga mahahalagang reaksyon ng aldehydes at ketones ay isinasagawa.

Maraming mga reaksyong katangian ng aldehydes at ketones ang nangyayari sa ilalim ng mga kondisyon ng katawan; ang mga reaksyong ito ay ipinakita sa mga susunod na seksyon ng aklat-aralin. Isasaalang-alang ng kabanatang ito ang pinakamahalagang reaksyon ng aldehydes at ketones, na ibinubuod sa Scheme 5.2.

Pagdaragdag ng mga alkohol. Ang mga alkohol, kapag nakikipag-ugnayan sa mga aldehydes, ay madaling mabuo hemiacetals. Ang mga hemiacetal ay karaniwang hindi nakahiwalay dahil sa kanilang kawalang-tatag. Kapag mayroong labis na alkohol sa isang acidic na kapaligiran, ang mga hemiacetals ay nagbabago sa acetals.

Ang paggamit ng isang acid catalyst sa conversion ng hemiacetal sa acetal ay malinaw mula sa mekanismo ng reaksyon na ibinigay sa ibaba. Ang gitnang lugar sa loob nito ay inookupahan ng pagbuo ng isang carbocation (I), na nagpapatatag dahil sa pakikilahok ng isang nag-iisang pares ng mga electron ng isang kalapit na oxygen atom (+M-epekto ng C 2 H 5 O group).

Ang mga reaksyon ng pagbuo ng mga hemiacetal at acetals ay nababaligtad, kaya ang mga acetals at hemiacetal ay madaling na-hydrolyzed ng labis na tubig sa isang acidic na kapaligiran. Ang mga hemiacetals ay matatag sa isang alkaline na kapaligiran, dahil ang alkoxydione ay isang mas mahirap na grupong umalis kaysa sa hydroxide ion.

Ang pagbuo ng mga acetals ay kadalasang ginagamit bilang pansamantalang proteksyon para sa pangkat ng aldehyde.

Pagdugtong ng tubig. Pagdaragdag ng tubig sa isang carbonyl group - hydration- nababaligtad na reaksyon. Ang antas ng hydration ng isang aldehyde o ketone sa isang may tubig na solusyon ay depende sa istraktura ng substrate.

Ang produkto ng hydration, bilang panuntunan, ay hindi maaaring ihiwalay sa libreng anyo sa pamamagitan ng distillation, dahil nabubulok ito sa mga orihinal na bahagi nito. Ang formaldehyde sa isang may tubig na solusyon ay higit sa 99.9% na hydrated, ang acetaldehyde ay humigit-kumulang kalahati, ang acetone ay halos hindi na-hydrated.

Ang formaldehyde (formaldehyde) ay may kakayahang mag-coagulate ng mga protina. Ang 40% aqueous solution nito, na tinatawag na formaldehyde, ginagamit sa medisina bilang disinfectant at preservative para sa anatomical na paghahanda.

Ang trichloroacetic aldehyde (chloral) ay ganap na na-hydrated. Ang electron-withdrawing trichloromethyl group ay nagpapatatag ng chloral hydrate nang labis na ang mala-kristal na sangkap na ito ay nahahati lamang sa tubig sa panahon ng distillation sa pagkakaroon ng mga dehydrating substance - sulfuric acid, atbp.

Ang pharmacological effect ng chloral hydrate CC13CH(OH)2 ay batay sa partikular na epekto ng aldehyde group sa katawan, na tumutukoy sa mga katangian ng disinfectant nito. Pinapahusay ng mga atomo ng halogen ang epekto nito, at binabawasan ng hydration ng carbonyl group ang toxicity ng substance sa kabuuan.

Pagdaragdag ng mga amin at mga derivatives nito. Ang mga amin at iba pang mga compound na naglalaman ng nitrogen ng pangkalahatang formula na NH2X (X = R, NHR) ay tumutugon sa mga aldehydes at ketone sa dalawang yugto. Una, ang mga produkto ng pagdaragdag ng nucleophilic ay nabuo, na pagkatapos, dahil sa kawalang-tatag, ay nag-aalis ng tubig. Sa bagay na ito, ang prosesong ito ay karaniwang inuri bilang isang reaksyon attachment-pagtanggal.

Sa kaso ng mga pangunahing amine, pinalitan imines(tinatawag din sila mga base ni Schiff).

Ang mga imine ay mga intermediate na produkto ng maraming proseso ng enzymatic. Ang paggawa ng mga imine ay dumadaan sa yugto ng pagbuo ng mga amino alcohol, na medyo matatag, halimbawa, kapag ang formaldehyde ay tumutugon sa α-amino acids (tingnan ang 12.1.4).

Ang mga imine ay mga intermediate na produkto sa paggawa ng mga amine mula sa aldehydes at ketones sa pamamagitan ng reductive amination. Kasama sa pangkalahatang pamamaraang ito ang pagbabawas ng pinaghalong carbonyl compound na may ammonia (o isang amine). Ang proseso ay nagpapatuloy ayon sa pamamaraan ng karagdagan-pag-aalis na may pagbuo ng isang imine, na pagkatapos ay nabawasan sa isang amine.

Kapag ang mga aldehydes at ketone ay tumutugon sa mga hydrazine derivatives, gumagawa sila mga hydrazone. Ang reaksyong ito ay maaaring gamitin upang ihiwalay ang mga aldehydes at ketone mula sa mga pinaghalong at kilalanin ang mga ito sa pamamagitan ng kromatograpikal.

Ang mga base ng Schiff at iba pang katulad na mga compound ay madaling na-hydrolyzed ng mga may tubig na solusyon ng mga mineral acid upang mabuo ang mga panimulang produkto.

Sa karamihan ng mga kaso, ang mga reaksyon ng aldehydes at ketones na may mga nitrogenous na base ay nangangailangan ng acid catalysis, na nagpapabilis sa pag-aalis ng tubig ng karagdagan na produkto. Gayunpaman, kung ang kaasiman ng daluyan ay tumaas nang labis, ang reaksyon ay bumagal bilang resulta ng conversion ng nitrogenous base sa non-reactive conjugate acid XNH3+.

Mga reaksyon ng polimerisasyon. Ang mga reaksyong ito ay pangunahing katangian ng aldehydes. Kapag pinainit ng mga mineral acid, ang mga aldehyde polymer ay nabubulok sa kanilang orihinal na mga produkto.

Ang pagbuo ng mga polimer ay maaaring ituring bilang resulta ng isang nucleophilic na pag-atake ng oxygen atom ng isang aldehyde molecule sa carbonyl carbon atom ng isa pang molekula. Kaya, kapag nakatayo ang formaldehyde, ang polimer ng formaldehyde - paraform - ay namuo sa anyo ng isang puting namuo.

Ang nucleophilic na karagdagan sa alkynes ay sinimulan sa ilalim ng impluwensya ng isang negatibong sisingilin na particle - nucleophile. Sa pangkalahatan, ang katalista para sa mga naturang reaksyon ay mga base. Pangkalahatang pamamaraan ng unang yugto ng reaksyon ng pagdaragdag ng nucleophilic:

Karaniwang mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic

Ang isang tipikal na halimbawa ng isang reaksyon ng pagdaragdag ng nucleophilic ay ang reaksyon ng Favorsky - ang pagdaragdag ng mga alkohol sa pagkakaroon ng alkalis upang bumuo ng mga alkenyl ether:

· Ang mga pangunahing amin, sa ilalim ng impluwensya ng mga base, ay idinagdag sa mga alkynes upang bumuo ng mga imine:

Sa pamamagitan ng pagkakatulad, ang acetylene ay tumutugon sa ammonia upang bumuo ng ethylideneimine:

Sa mataas na temperatura sa pagkakaroon ng isang katalista, ang imine ay dehydrogenated at na-convert sa acetonitrile:

· Sa isang kapaligiran na may napakalakas na base (halimbawa: KOH + DMSO), ang acetylene ay tumutugon sa hydrogen sulfide, na bumubuo ng divinyl sulfide:

Mga reaksyon ng radikal na karagdagan

Sa pagkakaroon ng mga peroxide o iba pang mga kondisyon na nagtataguyod ng pagbuo ng mga libreng radikal, ang pagdaragdag sa mga alkynes ay nangyayari sa pamamagitan ng isang radikal na mekanismo - laban sa panuntunan ni Markovnikov (Kharasch effect):

Ang reaksyon ng mga alkynes na may thiols ay maaaring mangyari sa pamamagitan ng isang libreng radikal na mekanismo*:

* - Sa pagkakaroon ng mga base, ang reaksyon ay nagpapatuloy sa pamamagitan ng isang nucleophilic na mekanismo.

Ang pagdaragdag ng mga carbenes ay nangyayari nang katulad:

Mga reaksyon ng ethynylation

Ang mga reaksyon ng ethynylation ay mga reaksyon na nagpapataas ng carbon skeleton ng mga alkynes habang pinapanatili ang triple bond. Maaari silang magpatuloy sa alinman sa isang electrophilic o isang nucleophilic na mekanismo, depende sa medium ng reaksyon at mga kondisyon, ang likas na katangian ng substrate, at ang uri ng katalista na ginamit.

Paghahanda ng acetylene alcohols

Sa pagkakaroon ng malalakas na base, ang mga alkynes na may terminal na triple bond ay makakapagdagdag ng mga carbonyl compound upang makabuo ng mga alkohol (Favorsky reaction):

Ang pinakamahalagang reaksyon mula sa pangkat na ito ay ang pagdaragdag ng formaldehyde sa acetylene upang bumuo ng propargyl alcohol at pagkatapos ay butine-2-diol-1,4 *:

Paghahanda ng acetylene esters at acids

Ang mga acetylene acid o ang kanilang mga ester ay maaaring ihanda ng Tsuzhi reaction:

Mga Catalyst: PdCl 2, CuCl.

Mga reaksyon ng hydrogenation

Heterogenous hydrogenation

Ang hydrogenation ng alkynes na may hydrogen sa mga heterogenous catalysts, bilang panuntunan, ay humahantong sa pagbuo cis- mga pagpasok. Kabilang sa mga hydrogenation catalyst ang Ni, Pd, Pt, pati na rin ang mga oxide o complex ng Ir, Ru, Rh at ilang iba pang mga metal.

Sa unang yugto, nabuo ang isang alkene, na halos agad na na-hydrogenated sa isang alkane:

Upang ihinto ang reaksyon sa yugto ng paggawa ng isang alkena, ginagamit ang mga Lindlar catalyst (Pd/PbO/CaCO 3) o nickel boride.

Sa pamamagitan ng hydrogenating acetylene sa isang nickel-cobalt catalyst, ang isobutylene ay maaaring makuha:

Homogeneous hydrogenation

Ang homogenous hydrogenation ay isinasagawa gamit ang sodium amide sa likidong ammonia o lithium aluminum hydride sa tetrahydrofuran. Sa panahon ng reaksyon, sila ay nabuo kawalan ng ulirat-alkenes.

Hydroboration

Ang mga alkynes ay madaling magdagdag ng diborane laban sa panuntunan ni Markovnikov, na bumubuo cis-alkenylboranes:

o i-oxidize ang H 2 O 2 sa isang aldehyde o ketone.

Ang mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic ay mga reaksyon ng karagdagan kung saan ang pag-atake sa unang yugto ay isinasagawa ng isang nucleophile - isang particle na negatibong sisingilin o may isang libreng pares ng elektron.

Sa huling yugto, ang resultang carbanion ay napapailalim sa electrophilic attack.

Sa kabila ng pagkakatulad ng mekanismo, ang mga reaksyon ng karagdagan ay nakikilala sa pamamagitan ng carbon-carbon at carbon-heteroatom bond.

Ang mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic ay mas karaniwan para sa triple bond kaysa sa double bond.

Mga reaksyon sa pagdaragdag ng nucleophilic sa mga bono ng carbon-carbon

Ang nucleophilic na karagdagan sa isang maramihang bono ay karaniwang isang dalawang-hakbang na proseso Ad N 2 - isang bimolecular nucleophilic addition reaction:

Ang nucleophilic na karagdagan sa C=C bond ay medyo bihira, at, bilang panuntunan, kung ang tambalan ay naglalaman ng mga electron-withdraw substituents. Ang reaksyon ni Michael ay pinakamahalaga sa klase na ito:

Ang pagdaragdag sa pamamagitan ng triple bond ay katulad ng karagdagan sa pamamagitan ng C=C bond:

Ang mga reaksyon ng nucleophilic na karagdagan sa isang carbon-heteroatom bond Ang nucleophilic na karagdagan sa isang maramihang carbon-heteroatom bond ay may mekanismo ng Ad N 2

Bilang isang patakaran, ang hakbang na naglilimita sa rate sa proseso ay nucleophilic attack; ang electrophilic na karagdagan ay nangyayari nang mabilis.

Minsan ang mga produkto ng karagdagan ay sumasailalim sa isang reaksyon sa pag-aalis, sa gayon ay sama-samang nagbibigay ng isang reaksyon ng pagpapalit:

Ang nucleophilic na karagdagan sa C=O bond ay napaka-pangkaraniwan, na may malaking kahalagahan sa praktikal, pang-industriya at laboratoryo.

Acylation ng unsaturated ketones

Ang pamamaraang ito ay nagsasangkot ng paggamot sa substrate na may isang aldehyde at cyanide ion sa isang polar aprotic solvent tulad ng DMF o Me 2 SO. Ang pamamaraang ito ay naaangkop sa a,b-unsaturated ketones, esters at nitriles.

Pagkondensasyon ng mga ester na may mga ketone

Kapag ang condensing esters na may ketones, ang ani ng β-diketone ay mababa, tungkol sa 40%, ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng side reaction ng self-condensation ng ester.

Hydrolysis ng mga nitro compound (reaksyon ng Nef)

Ang reaksyon ng Nef ay isang reaksyon ng acid hydrolysis ng mga nitro compound na may pagbuo ng mga carbonyl compound. Natuklasan noong 1892 ng Russian chemist na si M.I. Konovalov at J. Nef noong 1894. Ang reaksyon ng Nef ay binubuo sa hydrolysis ng mga acyl na anyo ng mga nitro compound (nitronic acids), at samakatuwid ang pangunahin at pangalawang aliphatic at alicyclic nitro compound ay maaaring pumasok dito.

Ang reaksyon ng Nef ay nagpapahintulot sa isa na makakuha ng mga dicarbonyl compound na may ani na hanggang 80-85%. Upang gawin ito, ang reaksyon ay isinasagawa sa pH = 1, dahil sa isang hindi gaanong acidic na kapaligiran ang mga nitronic acid ay isomerized pabalik sa isang nitro compound na may pagbaba sa conversion ng nitro compound, at sa isang mas acidic na kapaligiran ang pagbuo ng by -tumataas ang mga produkto. Ang reaksyong ito ay isinasagawa sa t=0-5 0 C.

Pakikipag-ugnayan ng mga ketone na may acid chlorides sa pagkakaroon ng piperidine

Ang mga acid chlorides ay madaling nabawasan sa mga pangunahing alkohol sa pamamagitan ng pagkilos ng lithium aluminum hydride. Ngunit kung ang enamine na nakuha mula sa ketone sa ilalim ng impluwensya ng piperidine ay tumutugon sa mga acid chlorides, pagkatapos pagkatapos ng hydrolysis ng paunang nakuha na asin, ang mga b-diketone ay nabuo.

Ang kimika ng aldehydes at ketones ay tinutukoy ng pagkakaroon ng isang carbonyl group. Ang pangkat na ito, una, ay ang lugar ng pag-atake ng nucleophilic at, pangalawa, pinapataas ang kaasiman ng mga atomo ng hydrogen na nakagapos sa -carbon atom. Ang parehong mga epekto ay medyo pare-pareho sa istraktura ng carbonyl group, at sa katunayan pareho ay dahil sa kakayahan ng oxygen na kumuha ng negatibong singil.

(Ang kabanatang ito ay sumasaklaw lamang sa mga pinakasimpleng uri ng nucleophilic addition reactions. Ang mga reaksyon ng -hydrogen atoms ay tatalakayin din sa Kabanata 27.)

Ang carbonyl group ay naglalaman ng carbon-oxygen double bond; Dahil ang mga mobile-electron ay malakas na naaakit sa oxygen, ang carbon ng carbonyl group ay isang electron-deficient center, at ang oxygen ng carbonyl group ay electron-rich. Dahil ang bahaging ito ng molekula ay patag, ito ay relatibong naa-access sa pag-atake mula sa itaas o ibaba ng eroplanong ito sa direksiyong patayo dito. Hindi nakakagulat, ang naa-access na polarized na grupo ay lubos na reaktibo.

Anong uri ng mga reagents ang aatake sa naturang grupo? Dahil ang pinakamahalagang yugto sa mga reaksyong ito ay ang pagbuo ng isang bono na may kulang sa elektron (acidic) na carbonyl na carbon, ang pangkat ng carbonyl ay pinaka-prone na makipag-ugnayan sa mga electron-rich nucleophilic reagents, ibig sabihin, na may mga base. Ang mga tipikal na reaksyon ng aldehydes at ketones ay magiging nucleophilic addition reactions.

Tulad ng inaasahan, ang pinakatumpak na larawan ng reaktibiti ng pangkat ng carbonyl ay maaaring makuha sa pamamagitan ng pagsasaalang-alang sa estado ng paglipat para sa pagdaragdag ng nucleophile. Sa reagent, ang carbon atom ay trigonal. Sa transition state, ang carbon atom ay nagsisimulang ipagpalagay ang tetrahedral configuration na mayroon ito sa produkto; sa gayon, ang mga pangkat na nauugnay dito ay medyo mas malapit. Samakatuwid, maaari naming asahan ang ilang spatial na paghihirap na lilitaw, ibig sabihin, ang malalaking grupo ay hahadlang sa convergence na ito sa mas malaking lawak kaysa sa mas maliliit na grupo. Ngunit ang estado ng paglipat sa reaksyong ito ay hindi gaanong mahahadlangan kaysa sa estado ng paglipat para sa, halimbawa, isang reaksyon kung saan ang carbon ay nakagapos sa limang atomo. Ito ang kamag-anak na kadalian ng kahirapan na sinadya kapag ang isang carbonyl group ay sinasabing maaatake.

Sa estado ng paglipat, ang oxygen ay nagsisimulang makakuha ng mga electron at ang negatibong singil na mayroon ito sa huling produkto. Ito ay ang ugali ng oxygen na kumuha ng mga electron, o sa halip ang kakayahang magdala ng negatibong singil, iyon ang tunay na dahilan ng reaktibiti ng carbonyl group patungo sa mga nucleophile. (Ang polarity ng carbonyl group ay hindi ang sanhi ng reaktibiti, ngunit isa pang pagpapakita lamang ng electronegativity ng oxygen.)

Ang mga aldehydes sa pangkalahatan ay sumasailalim sa mga reaksyon ng nucleophilic na karagdagan kaysa sa mga ketone. Ang pagkakaibang ito sa reaktibiti ay pare-pareho sa likas na katangian ng intermediate na estado ng reaksyon at, tila, ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng pinagsamang pagkilos ng electronic at spatial na mga kadahilanan. Ang ketone ay naglalaman ng pangalawang alkyl o aryl group, at ang aldehyde ay naglalaman ng hydrogen atom. Ang pangalawang aryl o alkyl group ng ketone ay mas malaki kaysa sa hydrogen atom ng aldehyde at samakatuwid ay mas malamang na pigilan ang pagtaas ng steric hindrance sa transition state. Ang pangkat ng alkyl ay nag-donate ng mga electron at sa gayon ay na-destabilize ang estado ng paglipat sa pamamagitan ng pagtaas ng negatibong singil sa oxygen.

Maaaring asahan ng isa na ang pangkat ng aryl, na may epektong inductive na pag-withdraw ng elektron nito (Problema 18.7, p. 572), ay magpapatatag sa estado ng paglipat at sa gayon ay magpapabilis sa reaksyon; gayunpaman, ang epektong ito ay lumilitaw na higit na nagpapatatag sa panimulang ketone dahil sa resonance (kontribusyon mula sa istraktura I) at, bilang resulta, na-deactivate ang ketone sa reaksyong pinag-uusapan.

A) Pakikipag-ugnayan sa mga alkohol. Ang mga aldehydes ay maaaring tumugon sa isa o dalawang molekula ng alkohol upang bumuo ng hemiacetals at acetals, ayon sa pagkakabanggit.

Ang mga hemiacetals ay mga compound na naglalaman ng hydroxyl at alkoxy (OR) na mga grupo sa parehong carbon atom. Ang mga acetals ay mga compound na naglalaman ng dalawang grupo ng alkoxy sa isang carbon atom:

hemiacetal acetal

Ang reaksyon upang makabuo ng mga acetals ay malawakang ginagamit sa mga organikong synthesis upang "protektahan" ang aktibong pangkat ng aldehyde mula sa mga hindi kanais-nais na reaksyon:

Ang ganitong mga reaksyon ay lalong mahalaga sa kimika ng carbohydrates.

b) Pagdaragdag ng hydrosulfites nagsisilbing ihiwalay ang mga aldehydes mula sa mga pinaghalong may iba pang mga sangkap at makuha ang mga ito sa purong anyo, dahil ang nagreresultang sulfo derivative ay napakadaling ma-hydrolyzed:

R-CH=O + NaHSO 3 → R-CH(OH)-SO 3 Na.

V) reaksyon sa theols. Ang mga aldehydes at ketone ay tumutugon sa mga thiol sa isang acidic na kapaligiran, nabuo ang dithioacetal:

G) Pagdaragdag ng hydrogen cyanide(hydrocyanic) acid:

CH 3 -CH=O + H-CN → CH 3 -CH(CN)-OH.

Ang resultang compound ay naglalaman ng isa pang carbon atom kaysa sa panimulang aldehyde o ketone, kaya ang mga reaksyong tulad nito ay ginagamit upang pahabain ang carbon chain.

d) Pagdaragdag ng isang Grignard reagent. Sa organic synthesis, ang Grignard reagent, isa sa pinakasimpleng organometallic compound, ay kadalasang ginagamit.

Kapag ang isang solusyon ng isang haloalkane sa diethyl ether ay idinagdag sa pagliko ng magnesiyo, ang isang exothermic na reaksyon ay madaling mangyari, ang magnesium ay napupunta sa solusyon at isang Grignard reagent ay nabuo:

R-X + Mg → R-Mg-X,

kung saan ang R ay isang alkyl o aryl radical, ang X ay isang halogen.

- Pakikipag-ugnayan ng Grignard reagent Sa formaldehyde maaari kang makakuha ng halos anumang pangunahing alkohol (maliban sa methanol). Upang gawin ito, ang karagdagan na produkto ng Grignard reagent ay hydrolyzed sa tubig.

H 2 CO + RMgX → R-CH 2 -O-MgX → R-CH 2 -OH.

- Kapag gumagamit ng anumang iba pang aliphatic aldehydes, maaaring makuha ang pangalawang alkohol:

- Ang mga tertiary alcohol ay nakukuha sa pamamagitan ng pagtugon sa mga Grignard reagents na may mga ketones:

(CH 3) 2 C=O + R-MgX → (CH 3) 2 C(R)-O-MgX → (CH 3) 2 C(R)-OH

16. Aldehydes at ketones. Mga katangian ng kemikal: reaksyon ng condensation, mga reaksyon sa mga compound na naglalaman ng nitrogen. Mga indibidwal na kinatawan at ang kanilang aplikasyon.

Ang mga organikong compound na ang molekula ay naglalaman ng carbonyl group C=O ay tinatawag na carbonyl compound o oxo compound. Nahahati sila sa dalawang magkakaugnay na grupo - aldehydes at qutons.

Reaksyon ng condensation:

Aldol condensation

Sa mga compound na mayroong CH acidic na mga katangian, ang mga aldehydes at ketone ay nakapasok sa iba't ibang mga reaksyon ng condensation. ang mga compound na naglalaman ng mobile hydrogen sa mga reaksyong ito ay kumikilos bilang isang nucleophilic reagent at tinatawag na mythelenic component, at ang aldehydes at ketones ay tinatawag na carbonyl component. Ang aldol condensation reaction ay nangyayari kapag ang aldehyde o ketone ay nalantad sa dilute alkalis. sa kasong ito, ang isang molekula ng aldehyde ay kumakatawan sa isang bahagi ng methylene, ang isa ay isang bahagi ng carbon.

Sa ilalim ng pagkilos ng isang base, ang aldehyde ay kumukuha ng isang proton mula sa α CH acid center at nagiging isang carbanion. Ang carbanion ay isang malakas na nucleophile at nakakabit sa isa pang molekula ng aldehyde. Ang pagpapapanatag ng nagresultang anion ay nangyayari dahil sa abstraction ng isang proton mula sa isang mahinang acid.

Mekanismo:

Kung ang condensation ng aldol ay sinamahan ng pag-aalis ng tubig (sa mataas na temperatura), kung gayon ang naturang condensation ay tinatawag na Croton condensation:

Aldol o cratonic condensation reaksyon ay madalas na isinasagawa sa halo-halong bagay. kapag ang mga bahagi ng methylene at carbon ay magkaibang mga compound. ang pagpili ng mga kasosyo para sa reaksyong ito ay isinasagawa sa batayan na ang bahagi ng carbonyl ay dapat magkaroon ng mataas na reaktibiti sa mga reaksyon ng pagdaragdag ng nucleophilic. ito ay pangunahing isang aldehyde. sa parehong oras, ang bahagi ng methylene ay dapat na may mataas na kaasiman ng CH - iba't ibang mga aldehydes o ketones na may α-hydrogen atom.