plik


ÿþ1. Reakcje kondensacji zwizków aminowych ze zwizkami karbonylowymi Wiele ró|norodnych substancji zawierajcych grup  NH2 ulega kondensacji ze zwizkami karbonylowymi, przy czym powstaj zwizki z grup i woda: W wyniku kondensacji zwizku karbonylowego /aldehydu lub ketonu/ z aminami pierwszorzdowymi otrzymuje si iminy. Reakcja polega na addycji aminy, a nastpnie eliminacji wody. W przypadku, gdy wyj[ciowy zwizek karbonylowy zawiera w czsteczce atom wodoru ±, w pierwszym etapie tworzy si enamina, która nastpnie ulega szybkiej tautomeryzacji do iminy: dð+ð dð-ð -H O 2 imina /zasada Schiffa/ Kondensacja aldehydów lub ketonów z hydroksyloamin prowadzi do oksymów /aldoksymy i ketoksymy/. dð+ð dð-ð -H O 2 oksym Kondensacja aldehydów lub ketonów z hydrazyn prowadzi do hydrazonów. Dalsza kondensacja z aldehydem lub ketonem prowadzi do azyn. dð+ð dð-ð -H O 2 hydrazon dð+ð dð-ð -H O 2 azyna 1 Kondensacja aldehydu lub ketonu z semikarbazydem (analogicznie tiosemikarbazydem) prowadzi do semikarbazonu (tiosemikarbazonu). dð+ð dð-ð -H O 2 semikarbazyd semikarbazon dð+ð dð-ð -H O 2 tiosemikarbazyd tiosemikarbazon Kondensacja formaldehydu z amoniakiem prowadzi do urotropiny. 6 4 NH 3 -6 H O 2 2 NH 3 -H O 2 NH 3 3 -3 H O 2 2. Kondensacja aldolowa i krotonowa Grupy karbonylowe zwikszaj ruchliwo[d atomów wodoru znajdujcych si przy ssiednim atomie wgla (poBo|enie ±). Ruchliwo[d tak zwanych ±  protonów wynika z elektroujemnego charakteru grupy karbonylowej, która na skutek efektu indukcyjnego powoduje przesunicie pary elektronowej wizania C  H, uBatwiajc tym oderwanie si protonu. PrzykBadem kondensacji aldolowej jest reakcja aldehydu octowego, zachodzca w obecno[ci katalizatorów zasadowych. W [rodowisku sBabo zasadowym reakcja ta prowadzi do aldehydu ²  hydroksymasBowego, który jest przedstawicielem aldoli, czyli aldehydoalkoholi: 2 NaOH 2 Mechanizm kondensacji aldolowej polega na tym, |e w pierwszym etapie anion wodorotlenowy odczepia proton od atomu wgla znajdujcego si w poBo|eniu ± wzgldem grupy karbonylowej, w wyniku czego powstaje odpowiedni karboanion. Proces ten jest mo|liwy dziki szczególnej trwaBo[ci karboanionu, którego budow mo|na przedstawid za pomoc dwóch granicznych struktur rezonansowych: W opisywanym anionie wystpuje delokalizacja Badunku ujemnego rozdzielonego pomidzy dwa atomy: wgla i tlenu; na skutek tego maj one tylko czstkowe Badunki ujemne. Faktyczny rozkBad elektronów w omawianym anionie mo|na przedstawid w sposób nastpujcy: dð- dð- PowstaBy karboanion jest reaktywnym ukBadem nukleofilowym, dziki czemu natychmiast atakuje karbonylowy atom wgla drugiej czsteczki aldehydu: H O 2 -OH- Dð -H O 2 Ketony ulegaj analogicznej reakcji znacznie trudniej (kondensacja krotonowa). Dla przykBadu: aceton w obecno[ci wodorotlenku baru kondensuje do 4-metylopentan4-ol-2-onu. 3 H O 2 -OH- 3. Kondensacja Michaela Kondensacja Michaela jest katalizowan zasadowo reakcj addycji karboanionu do ±,²  nienasyconych zwizków karbonylowych. Pierwszym etapem jest utworzenie karboanionu w wyniku ataku zasady na zwizek zawierajcy aktywn grup metylenow skutkujcy oderwaniem protonu. Wspomniana grupa metylenowa powinna byd poBczona z jedn lub dwiema grupami wycigajcymi elektrony (EWG)  w zwizkach tego typu Badunek ujemny jest zdelokalizowany i stabilizowany rezonansowo przez grupy EWG. -H O 2 W drugim etapie powstaBy karboanion o cechach silnego nukleofila przyBcza si do ±,²  nienasyconego zwizku karbonylowego. H+ 4 4. Kondensacja Claisena a) Kondensacja Claisena  Schmidta: Kondensacja midzy aromatycznymi i alifatycznymi aldehydami (ketonami) w obecno[ci rozcieoczonego roztworu zasady prowadzi do ±,² nienasyconego aldehydu lub ketonu w którym podwójne wizanie jest sprz|one z pier[cieniem aromatycznym. NaOH -H O 2 Mechanizm: -H O 2 dð-ð dð+ð H O 2 -OH- Dð -H O 2 b) Kondensacja Claisena: Estry zawierajce w czsteczce tzw. alfa  atomy wodoru ulegaj w [rodowisku alkalicznym reakcjom kondensacji. Obecno[d zasady (etanolan sodu) warunkuje zapocztkowanie reakcji, gdy| czsteczki zasadowe odczynnika (lub jony) odczepiaj od czsteczki estru atomy alfa-wodoru powoduj powstawanie w reakcji nukleofilowych karboanionów. BH+ B Ujemny Badunek anionu nie jest skupiony wBcznie na atomie wgla i w tym anionie atom wgla jest silnie nukleofilowy, atakuje zatem nastpn czsteczk estru wi|c si z dodatnim atomem wgla jej grupy karbonylowej. 5 -OR- W wyniku kondensacji otrzymuje si sól sodow estru acetylooctowego zawierajc w czsteczce anion o Badunku ujemnym, rozBo|onym pomidzy metylenowy atom wgla i oba atomy tlenu grup karbonylowych. Ester acetylooctowy otrzymuje si z jego soli przez zakwaszenie kwasem (np. octowym). 5. Kondensacja Perkina Aromatyczne aldehydy kondensuj z bezwodnikami kwasowymi posiadajcymi dwa atomy wodoru na atomie ±  wgla w obecno[ci zasady tworzc ²  akrylowe kwasy aromatyczne. Reakcja jest katalizowana solami sodowymi lub potasowymi kwasu karboksylowego, odpowiadajcego u|ytemu bezwodnikowi. Reakcja przebiega wg mechanizmu kondensacji aldolowej. Bierze w niej udziaB grupa karbonylowa aldehydu oraz aktywna grupa metylenowa bezwodnika. Mechanizm: dð-ð R-CH COO- 2 dð+ð -R-CH COOH 2 H+ Dð -H O 2 H O 2 6 6. Kondensacja benzoinowa Kondensacji benzoinowej ulegaj aldehydy aromatyczne oraz inne aldehydy nie zawierajce atomów wodoru w poBo|eniu ±. Sama kondensacja polega na Bczeniu si dwóch czsteczek aldehydu po wpBywem katalizatora  cyjanku sodu lub potasu. Produktem dimeryzacji aldehydu benzoesowego jest ±  hydroksyketony  benzoina: 2 Mechanizm kondensacji benzoinowej: dð-ð dð+ð CN- dð-ð dð+ð Benzoiny mog sBu|yd jako substraty w syntezie szeregu innych zwizków. Dla przykBadu utlenianie benzoiny prowadzi do ±  diketonu  dibenzoilu. [O] 7 7. Kondensacja Knoevanagela Kondensacja aldehydów ze zwizkami zawierajcymi aktywn grup metylenow w obecno[ci zasad organicznych prowadzi do ±,²  nienasyconego kwasu lub estru. 2HCl piperydyna -2R OH 1 200oC -CO 2 Mechanizm kondensacji Knoevenagela: dð-ð dð+ð Dð -H O 2 8 8. Przegrupowanie wewntrzczsteczkowe a) Pinakolinowe i retropinakolinowe Bis  trzeciorzdowe 1,2  diole typu pinakonu ulegaj dehydratacji, której towarzyszy wewntrzczsteczkowe przegrupowanie  przegrupowanie pinakolinowe. Dla przykBadu podczas ogrzewania pinakonu z rozcieoczonym kwasem solnym powstaje t-butylometyloketon zwany pinakolina. -H O/H+ 2 W opisanym procesie obok dehydratacji nastepuje migracja grupy metylowej. Przegrupowanie pinakolinowe jest wewntrzczsteczkowym przegrupowaniem nukleofilowym. Ze wzgldu na przebieg pod wpBywem mocnych kwasów przyjmuje si, |e pierwsze stadium reakcji polega na przyBczeniu protonu do tlenu grupy hydroksylowej z utworzeniem kationu oksoniowego. Nastpnie eliminacji ulega czsteczka wody z wytworzeniem karbokationu: -H O 2 W wyniku przegrupowania polegajcego na migracji anionu alkilowego powstaje karbokation, który stabilizuje si przez eliminacje protonu z utworzeniem odpowiedniego ketonu: -H+ Przegrupowanie retropinakolinowe: -H O 2 -H+ 9 b) Beckmanna Przegrupowanie Beckmanna to reakcja przegrupowania oksymów do amidów katalizowana kwasowo. Cykliczne oksymy przegrupowuj do laktamów. NH OH 2 H SO 2 4 Reakcja cykloheksanolu jest jednym z najwa|niejszych przykBadów przegrupowania Beckmanna, poniewa| otrzymany kaprolaktam jest wykorzystywany do produkcji nylonu. Odczynnik Beckmanna katalizujcy reakcj skBada si z kwasu octowego, kwasu solnego i bezwodnika octowego. W przemysBowej produkcji laktamów jako katalizatora u|ywa si kwasu siarkowego (VI), który Batwo mo|na zobojtnid roztworem amoniaku. Oksymy s zwizkami organicznymi powstajcymi w reakcji kondensacji hydroksyloaminy z aldehydem (aldoksym) lub ketonem (ketoksym). Posiadaj ugrupowanie: Laktamy s poBczeniami heterocyklicznymi zawierajcymi azot w pier[cieniu oraz grup karbonylow w pozycji 2 wzgldem atomu azotu. Powstaj w wyniku *2+2+ cykloaadycji ketenów z nitrylami. Mechanizm przegrupowania Beckmanna: W wyniku dziaBania protonu H+ na czsteczk oksymu, powstaje jon oksoniowy, a grupa R1 znajdujca si poBo|eniu trans wobec grupy hydroksylowej migruje do atomu azotu tworzc przej[ciowy kompleks, który przez odBczenie i przyBczenie czsteczki wody przechodzi w form enolow amidu. Migracji do azotu ulega zawsze grupa znajdujca si w poBo|eniu trans wzgldem grupy hydroksylowej. H+ H O -H O 2 2 -H+ 10 c) Friesa Estry fenylowe przegrupowuj si w obecno[ci katalizatorów metalohalogenkowych do form: o- i p- hydroksyketonów. MX n Mechanizm przegrupowania Friesa: Ogata i Tabuchi zaproponowali wewntrzczsteczkowy mechanizm dla przegrupowania Friesa z udziaBem À  kompleksu. AlX 3 -HCl -HCl H O 2 11 d) Benzydynowe i semidynowe Powstajcy w wyniku Bagodnego uwodornienia azobenzenu hydrazobenzen ulega pod wpBywem kwasów przegrupowaniu, które prowadzi do benzydyny, czyli 4,4  dwuaminodwufenylu: Podczas przegrupowania benzydynowego z jedn czsteczk hydrazobenzenu reaguj dwa protony. W powstaBym kationie wizanie midzy jednoimiennie naBadowanymi atomami azotu ulega rozluznieniu, bowiem para elektronowa przemieszcza si do jednego z atomów azotu. Jednocze[nie zaczyna si tworzyd wizanie z atomami wgla w poBo|eniu para. W drugim etapie pka ostatecznie wizanie midzy atomami azotu i tworzy nowe wizanie pomidzy atomami wgla, przy czym odczepiaj si dwa protony. 2 H+ -2 H+ Pochodne difenyloaminy mo|na otrzymad równie| w przegrupowaniu semidynowym , które zachodzi zamiast benzydynowego, je|eli w benzydynie pozycja para - jest zajta. 9. Przegrupowanie wewntrzczsteczkowe na atomie tlenu a) Wodoronadtlenków Przegrupowania wodoronadtlenków katalizowane s za pomoc kwasów i przebiegaj analogiczne do przegrupowao karbokationów, z t ró|nic, |e w stadium przej[ciowym zamiast atomu wgla naBadowanego dodatnio wystpuje atom tlenu obdarzony Badunkiem dodatnim. -H O 2 H O 2 -H+ 12 b) Przegrupowanie allilowe Halogenki allilowe ulegaj izomeryzacji poprzez przegrupowanie wewntrzczsteczkowe. Wspomniana izomeryzacja zachodzi w przypadku rozpuszczalnika, w którym w wyniku jonizacji halogenku nie powstaj bezpo[rednio jony , lecz tworzy si zwarta para jonów, w której kation i anion s [ci[le ze sob zwizane. c) Przegrupowanie Claisena Ogrzewanie eteru allilowo  winylowego w wyniku przegrupowania prowadzi do nienasyconych zwizków karbonylowych. Dð Dð Istnieje znaczny wpByw rozpuszczalników w reakcjach Claisena. Rozpuszczalniki polarne maj tendencj do przyspieszenia reakcji w wikszym stopniu. Rozpuszczalniki posiadajce wizania wodorowe daj najwy|sze staBe szybko[ci. d) Przegrupowanie nitroamin aromatycznych 10. Przegrupowanie midzyczsteczkowe a) Hydroksyloamin b) Diazoniowe c) nitrozoamin 13

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
5 Kondensacja wewnÄ…trz przegrody
Miernik pojemnooeci kondensatorów
Przegrody budowlane ze stali nierdzewnej PL
Lampy EL – świecące kondensatory
PRZEGRZEBKI Z CHORIZO
liczenie przegród
Obliczanie wspolczynnika przenikania ciepla dla przegrod w kontakcie z gruntem metoda uproszczona
10 Zrodla ciepla kondensacja
Przegrody ogniowe Przegrody wokół kominów
Stevens Jackie Przegrani wygrani
20 1 Nie ma ludzi przegranych
Kotły gazowe kondensacyjne Centralne ogrzewanie, kotły, piece, grzejniki esklep
Kondensatory B300 SMDTAN xx

więcej podobnych podstron