рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Енолят-анионы и енамины. Таутомерия. Альдольные реакции

Енолят-анионы и енамины. Таутомерия. Альдольные реакции - раздел Химия, Енолят-Анионы И Енамины Карбонильная Группа Полярна И Частично Положительный...

Енолят-анионы и енамины Карбонильная группа полярна и частично положительный заряд с ее атома углерода передается на соседний (a-атом) углерода, делая соединенные с ним атомы водорода подвижными. Альдегиды и кетоны могут проявлять, таким образом, свойства С-Н-кислот.Конечно, кислотность карбонильных соединений очень мала, тем не менее именно кислотностью a-атомов водорода объясняются многие их химические свойства. Кислотность a водородов в альдегидах и кетонах объясняется, прежде всего, тем, что при этом анион, образующийся из них при отщеплении протона, стабилизирован резонансом.

Отрицательный заряд в нем делокализован. (1) енолят-анион Резонансно стабилизированный анион может присоединять протон или к атому углерода или к атому кислорода.В первом случае образуется кетонная форма, а во втором енольная форма. Енолят-анионы могут реагировать с алкилгалогенидами по механизму SN2 (2) или с альдегидами и кетонами (3) енолят-анион кетон тетраэдральный промежуточный продукт присоединения к карбонильной группе Таутомерия Итак, подвижный атом водорода, хотя и очень медленно может переходить к кислороду с образованием, так называемой, енольной формы: Кетонные и енольные формы карбонильных соединений являются своеобразными структурными изомерами. Поскольку эти изомеры легко переходят друг в друга под действием кислот или оснований для такого вида изомерии используется специальный термин таутомерия.

Например: (>99%) (1,5x10-4%) Енольная форма обычных альдегидов и кетонов не была выделена в чистом виде, т.к. она быстро превращается в карбонильную форму.

Для b-дикарбонильных соединений енольная форма может быть выделена в чистом виде, так как у этих соединений енольные формы достаточно стабильны, причем в некоторых случаях они даже более стабильны, чем карбонильные. 2,4-пентандион (24%) енольная форма (76%) Cтабильность енольной формы b-дикарбонильных соединений объясняется возникающим сопряжением и образованием внутримолекулярной водородной связи: Превращение карбонильных и енольных форм друг в друга является примером таутомерного превращения, понятие о котором мы теперь можем сформулировать в общем виде. Термин таутомерия обозначает обратимое превращение органических соединений.

Чаще всего таутомерия относится к миграции протонов, т.е. перемещению протона от одного атома к другому, при котором, как правило, происходит перемещение двойной связи.В определенном смысле таутомерный сдвиг протонов является внутримолекулярным кислотно-основным превращением.

Возникающие при миграции протона изомеры называют таутомерами. При таутомерных превращениях оптических изомеров они могут превращаться в рацемическую смесь.Например, (R)-втор-бутилфенилкетон при стоянии перестает вращать плоскость поляризованного света. (4) (R)-втор-бутилфенилкетон енол (R)-втор-бутилфенилкетон (S)-втор-бутилфенилкетон Упр. 1. Напишите формулу 2,4-циклогексадиен-1-она и объясните, почему он существует практически только в енольной форме? Альдольные реакции При действии на ацетальдегид разбавленного раствора NaOH при обычной или даже пониженной температуре происходит его димеризация с образованием 3-гидроксибутаналя.

Поскольку 3-гидроксибутаналь одновременно является альдегидом и спиртом (алкоголь) его обычно называют “альдоль”, а реакции такого типа стали называть альдольными реакциями или реакциями альдольного присоединения. (5) 3-гидроксибутаналь (альдоль) Кетоны также вступают в катализируемое основаниями альдольное присоединение, равновесие не столь благоприятно, как в случае альдегидов. Это препятствие преодолевается проведением реакции в условиях быстрого выведения продукта из реакционной смеси.

Из ацетона, например, таким путем может быть получен диацетоновый спирт: 4-гидрокси-4-метил-2-пентанон Альдольное присоединение проходит по трехстадийному механизму.На первой стадии основание (гидроксид-анион) отрывает протон от a углерода молекулы ацетальдегида давая енолят-ион с делокализованным отрицательным зарядом: (М 1) енолят-анион На второй стадии енолят-анион выступает в роли нуклеофила и атакует карбонильный атом углерода другой молекулы ацетальдегида.

На этой стадии образуется алкоксид-анион. алкоксид-анион На третьей стадии алкоксид-анион отрывает протон от молекулы воды и превращается в альдоль. более сильное адьдоль менее сильное основание В механизме альдольного присоединения проявляются два основных свойства карбонильных соединений: кислотность a водородов и склонность карбонильной группы к реакциям нуклеофильного присоединения.

Если реакционную смесь, образующуюся при альдольном присоединии, нагреть то происходит дегидратация, приводящая к образованию кротонового альдегида (2-бутеналя): (7) кротоновый альдегид Следует помнить, что подвижными в карбонильных соединениях являются лишь a-атомы водорода. (8) 2-метил-3-гидроксипентаналь Упр 2. На примере пропионового альдегида разберите механизм альдольного присоединения в условиях щелочногo катализа.Дегидратация легко происходит по тому, что участвующий в ней a водород подвижен, а в образующемся продукте возникает сопряжение.

В некоторых альдольных реакциях дегидратация осуществляется так легко, что альдоль выделить и не удается. Превращение альдегида в непредельный альдегид через альдоль называется альдольной (кротоновой) конденсацией.Конденсацией называют реакцию, в результате которой молекулы соединяясь, выделяют небольшие молекулы таких веществ как вода или спирт. продукт присоединения продукт конденсации не выделяют еналь В такую же конденсацию вступают и кетоны Альдольная конденсация может катализироваться и кислотами.

Так, ацетон в присутствии HCl превращается в 4-метил-3-пентен-2-он. Реакция начинается с образования енола: (9) (М 2) Енол далее присоединяется к протонированной форме другой молекулы ацетона: Затем происходит дегидратация и образуется 4-метил-3-пентен-2-он (окись мезитила): (окись мезитила) В альдольных реакциях могут участвовать и два различных карбонильных соединения.

В этом случае их называют перекрестными альдольными реакциями. Использование в перекресной альдольной реакции карбонильных соединений, каждое из которых имеет a водороды не рационально, так как при этом образуются многокомпонентные смеси продуктов реакции. Частным случаем перекресной альдольной конденсации является реакция Клайзена-Шмидта.Она заключается в конденсации ароматических альдегидов с алифатическими и жирноароматическими альдегидами и кетонами в присутствии водных растворов щелочей и приводит к образованию a,b-ненасыщенных альдегидов или кетонов. (10) коричный альдегид (11) бензальацетон (12) дибензальацетон (13) бензальвцетофенон Дикарбонильные соединения легко вступают во внутримолекулярные альдольные реакции особенно в том случае, когда при этом образуются пяти и шестичленные циклы: (14) 6-Оксогептаналь 1-ацетилциклогексен Упр. 3. Напишите реакции альдольного присоединения (а) бутаналя, (б) циклогексанона, (в) фенилацетальдегида и (г) циклопентанона.

Ответ: Продукты альдольного присоединения образуются в результате нуклеофильного присоединенния a-углеродного атома одной молекулы к карбонильной группе другой. (а) (б) Упр. 4. Нарисуйте продукты дегидратации альдолей из упр.3 Ответ: (а) (б) Упр. 5. Катализируемая кислотой альдольная конденсация ацетона может приводить и к образованию 2,6-диметил-2,5-гептадиен-4-она (форона). Напишите эту реакцию и объясните ее механизм.

Упр. 6. Нагревание ацетона с серной кислотой приводит к образованию 1,3,5-триметилбензола (мезитилена). Напишите эту реакцию.

Упр. 7. Нарисуйте прдукты катализируемых щелочью следующих реакций альдольного присоединения: (а) бутаналь, (б) циклогексанон, (в)фенилацетальдегид, (г) циклопентанон Упр. 9. Напишите внутримолекулярные реакции альдольной конденсации, приводящие к образованию (а) (б) (с).

– Конец работы –

Используемые теги: Енолят-анионы, енамины, Таутомерия, Альдольные, реакции0.073

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Енолят-анионы и енамины. Таутомерия. Альдольные реакции

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Еще рефераты, курсовые, дипломные работы на эту тему:

Химические реакции. Реакции в растворах электролитов
Целочисленные параметры a, b, c и d в уравнении реакции называют стехиометрическими коэффициентами.Химические реакции классифицируются различными… Окисление это процесс отдачи электронов атомом, молекулой или ионом. Если атом отдат свои электроны, то он приобретает положительный заряд, например Zn0 2e Zn2. Если отрицательно…

Основные классы неорганических соединений. Определение молярной массы эквивалентов цинка. Определение теплоты реакции нейтрализации. Скорость химической реакции. Катализ
ВВЕДЕНИЕ... При изучении химии большое значение имеет лабораторный практикум Правильно поставленный эксперимент позволяет...

Цепные неразветвлённые реакции. Тройные соударения и тримолекулярные реакции
Рассмотрим тримолекулярное превращение вида: Из-за малой вероятности тримолекулярных соударений целесообразно ввести более реалистичную схему,… Её не следует переоценивать. Это лишь качественная теория. Она не в состоянии… Б) Тримолекулярными являются также очень важные реакции рекомбинации валентно-насыщенных частиц в превращениях типа: ,…

Титрование с применением окислительно-восстановительной реакции
В оксидиметрии в качестве вещества рабочего раствора используют окислители, а в редуциометрии - восстановители. В зависимости от решаемой… Редокси-метрически могут быть количественно определены как неорганические, так… В ходе ОВР вещество ОХ1 с большим сродством к электрону (окислитель) присоединяет электроны, понижает свою степень…

Сложные реакции
Математически это означает, что кинетическое уравнение сложной реакции является алгебраической суммой кинетических уравнений составляющих её… Во многих случаях принцип независимости подтверждается опытом и его применение…

Скорость образования, расходования компонента и скорость реакции
Если реакция гетерогенная и протекает на границе раздела фаз, то реакционным пространством является поверхность S (R = S) и изме¬нение количества… При этом скорость расходования исходных веществ будет от¬рицательной (со… Та¬кой системе в химической технологии соответствует прерывный про¬цесс, например, в закрытых чанах или автоклавах. В…

Фенолы. Реакции нуклеофильного замещения ароматических соединений. Получение фенолов
Тимол является антисептиком и используется в парфюмерии. Эвгенол содержится в различных эфирных маслах, в том числе в гвоздичном масле.… Приведенные реакции используются для разделения фенолов, спиртов и карбоновых… Фенолы, содержащие электроноакцепторные группы в ядре, имеют большую кислотность, чем сам фенол. Большая кислотность…

Химические свойства альдегидов и кетонов. Реакции окисления и восстановления
При этом -связь поляризована сильнее, чем -связь.Таким образом, атом углерода карбонильной группы является… Электрофильный центр  карбонильный атом углерода, возникновение… Важно отметить, что альдегиды и кетоны являются жесткими основаниями Льюиса и координируются с жесткими кислотами:…

Цепные разветвлённые реакции
Она является результирующей характеристикой совокупности нескольких стадий сложной реакции. В условиях проведения реального эксперимента наблюдаемые эмпирические… Выделим лишь некоторые наиболее характерные стадии, и введём очень упрощённую модельную схему, пригодную для…

Синтез и реакции Бис-(2,6-тремитилсилилокси)би-цикло[3.3.1]нонандиена-2,6
Некоторые типичные примеры приведены на схемах (1-9). Методы получения эфиров енолов, приведенные на схемах (2) и (3), показывают, как, используя… Реакция, представленная схемой (4), демонстрирует другой путь синтеза…

0.027
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • По категориям
  • По работам
  • Химическая реакция в смеси идеальных газов. Константа химического равновесия в смеси идеальных газов В любом естественно протекающем (самопроизвольном или свободном) процессе свободная энергия системы понижается. При достижении системой состояния… Термодинамическое равновесие в макросистеме совсем не означает, что и в её… Основной целью статистического метода является установление количественной связи между характеристиками механических…
  • Реакции фенолов По реакции алкилирования фенолов хлоруксусной кислотой получают такие гербициды как 2,4-дихлорфеноксиуксусная кислота (2,4-Д).
  • Реакции аминов Последние можно выделить, обрабатывая соль четвертичного аммониевого основания влажным оксидом серебра: Термическое разложение четвертиных… При нагревании N-оксиды расщепляются с образованием алкена и дизамещенного… Важнейшими из них являются хлорамин Б хлорамин Т дихлорамин Т При нагревании сульфонамидов в водных растворах кислот…
  • Реакции альдегидов и кетонов: присоединение углеродных нуклеофилов Таким образом, атом углерода карбонильной группы является электронодефицитным центром, а кислорода - электроноизбыточным. … Электрофильный центр  карбонильный атом углерода, возникновение… Важно отметить, что альдегиды и кетоны являются жесткими основаниями Льюиса и координируются с жесткими кислотами:…
  • Рассчет изменения скорости химической реакции Расчет теплового эффекта реакции. Изменение свободной энергии Гиббса , или изменение изобарно-изотермического потенциала - это та максимальная часть… В соответствии с законом действующих масс для произвольной реакции а A + b B… Константа равновесия является постоянной только для данной температуры, т.е. Кс = f (Т). Константу равновесия…