Upload
vanquynh
View
226
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
Compușii organici care conțin grupa carbonil se
numesc compuși carbonilici și se clasifică în:
Aldehide
Cetone
R C
O
H
R C R
O
C
O
HH3C
Metanal(formaldehida sau aldehida formică), C
O
HH
Etanal (acetaldehidă sau aldehida acetică)
C
O
CH2 HH3CPropanal (aldehida propionică)
CH3 C CH3
OPropanonă (acetonă,dimetilcetonă)
CH3 C
O
CH2 CH3
C CH3
OAcetofenonă (metilfenilcetonă)
Butanonă (metiletilcetonă)
C O C O C Oδ+ δ-
Grupa carbonil este puternic polarizată
Atomul de carbon carbonilic posedă o sarcină
parţial pozitivă, este electrofil şi capabil să
reacționeze cu reagenţi nucleofili.
1) de mărimea sarcinii parţial pozitive a atomului de carbon carbonilic:
C
Cl
Cl
Cl
CO
H
C O
H
H
C O
H
RC O
R
R
> > >
Se micşorează reactivitatea chimică
(scade mărimea sarcinii pozitive efective
pe atomul de carbon carbonilic)
Reactivitatea compușilor carbonilici depinde de mai mulți
factori:
2) De proprietățile acido-bazice ale mediului de reacție; în
mediul acid crește reactivitatea
C O + H+ C OH C OH
Carbocation
Mecanismul general al reacțiilor AN :
C O
R
R+ C
R
R
Nu
Nu
O-
C
R
R
O-
Nu
E+
NuR
R
C
OE
Ionul de alcoxid Produs
de adiție
1) Adiţia alcoolilor (reacţia de acetalizare), are loc
în condiții de cataliză acidă
R C
O
H + H-ORH
+
R CH
OH
OR'
'
(Semiacetal)
OR'
OH
HR C 'H-OR+
OR'HR C
OR'-H2O
(Acetal),
unde: R = H, CH3, C2H5, C3H7, C6H5 ș.a.
Mecanismul reacției – (АN)
adiție nucleofilă:
R C
O
H
H+
R C
OH
H
+R'OH
R C
OH
H
O R'
H
-H+
Carbocation Ion de alchiloxoniu
-H2O
R C
OH
H
O R'+H
+R C
H
O R'R C
H
O R'
O HH+HOR'
Semiacetal Ion de oxoniu Carbocation
CH2 CH2 CH2 CH2 CO
HOH
CH2 CH2 CH2 CH2 CH
OH
O
5-Hidroxipentanal Semiacetal ciclic
CH2 OH
H2C
CH2 CH2
C
O
H
O
HC
CH2CH2
H2C
CH2 OHH+
Ciclu piranozic
În cazul unor hidroxialdehide se obțin semiacetali ciclici, de
exemplu:
Ţinând cont de conformaţia compuşilor organici, reacţia poate
fi prezentată astfel:
OR'
R CHOR'
+ 2H2O+H
+
R C
O
H + 2R'OH + H2O
HR CR C
O
H + HOHH
+ OH
OH
Acetalii şi semiacetalii sunt stabili în mediul bazic şi uşor
hidrolizează în mediul acid:
În reacţiile cu apa aldehidele formează hidraţi. Reacţia
este reversibilă.
O
O
O +H2O
O
O
OH
OH
Indantrion-1,2,3 Ninhidrină
Stabilitatea hidraților crește în cazul prezenței
substituenților electronoacceptori
H+ HOHH
+ OH
OHC
O
HC
Cl
Cl
Cl
C C
Cl
Cl
Cl
Cloral Cloralhidrat
• 2. Adiţia aminelor primare.
(Reacţia de adiţie şi eliminare)
CO
HR + N R
H
H
R C
H
N R + H2O
Aldehidă Amină Imină (bază Schiff)
N
OH
C
CH2PO3H2
H3C
O
H+ H2N CH COOH
R
N
OH
C
CH2PO3H2
H3C
H
NH CH COOH
R
Piridoxalfosfat -Aminoacid Aldimină
Formarea şi hidroliza iminelor are importanţă în reacţiile
de transaminare a -aminoacizilor, care decurg cu
participarea coenzimei – piridoxalfosfatul.
CH3 C
O
H
+ HO-NH2 CH3 CN
H
OH+ H2O
Hidroxilamină Oximă
CH3 C
O
H+ NH2 NH
NO2
NO2
NO2
NO2
NHCH3 CH N
2,4-Dinitrofenilhidrazină
2,4-Dinitrofenilhidrazonă
Oximele şi hidrazonele sunt substanţe cristaline şi se
utilizează la identificarea aldehidelor şi cetonelor.
3. Reacţii de condensare aldolică
CH3 C
O
H
+ CH3 C
O
HCH3 CH
OH
CH2 C
O
H
OH-
Acetaldehidă 3-Hidroxibutanal
(aldol)
În condiții de cataliză bazică are loc condensarea a două
molecule de aldehidă cu formarea unui aldol
Mecanismul reacției AN :
C
O
H
CH2
H
+ HO-
-H2OC
O
H
CH2 CH2 C
O-
H
+CH3 C
O
HC
O
H
CH2CH3 CH CH2 C
O
HO
-
Carboanion Ionul de enolat
Ionul de tip alcoxidic
HOHCH3 CH
OH
CH2 C
O
H+ HO
-
3-Hidroxibutanal (aldol)
Reacţiile de condensare aldolică au loc şi în celulele
plantelor şi animalelor: în plante se formează glucoza, iar la
animale are loc scindarea aldolică a glucozei.
C
C OHH
CH2OPO3H2
OH
+
CH2OPO3H2
C O
CH2OH
CH2OPO3H2
C O
C HHO
C
C
OHH
OHH
CH2OPO3H2Gliceraldehidă- Dihidroxiace-
-3-fosfat tonă-fosfat
1,6-difosfatfructoza