3.13 - CARBONYL α-SUBSTITUTIEREACTIES

carbonylgroep

• aldehyden en ketonen

• binding wordt ook wel een gepolariseerde π-binding genoemd

  • C heeft δ⁺ ; nucleofiele aanval mogelijk

  • O heeft δ^- ; zwakke base (zuur-base)

α-plaats

• koolstof onmiddelijk gebonden aan koolstof functionele groep

keto-enol tautomerie

• base gekatalyseerd

• zuur gekatalyseerd

base gekatalyseerd

• keton → enol

  • eerste dubbele binding

  • enolaatanion

  • daarna OH

    ‎

• enol → keton

zuur gekatalyseerd

• keton → enol

  • eerst OH

  • geen enolaatanion!

  • daarna dubbele binding

    ‎

• enol → keton

keton vs enol

• keton-vorm is steeds stabieler en dus ook minder reactief

• om reacties te laten doorgaan, moeten we dus eerst tautomerie uitvoeren!!

α-halogenering aldehyde/keton — mechanisme

• aldehyde/keton + HX

  • mechanisme identiek aan zuur (HX) gekatalyseerde keto-enol tautomerie

    ‎

• enol + X₂

  • dubbele binding valt aan op elektrofiel

  • X₂ splitst heterolytisch

  • deprotonering OH → keton met X + HX

α-halogenering aldehyde/keton — toepassingen

• vorming dubbele binding

  • keton → enol → keton met X → E1

    ‎‎

• uitwisseling α-H-protonen voor D

  • D₃O⁺ toegevoegd ipv X₂

  • gebruikt in NMR-spectroscopie voor onderzoek naar reactiemechanismen, moleculaire interacties …

enolaatanion

• aanwezigheid carbonyl zorgt voor zure H’s op α-positie

  • pKz; ~60 → ~20

lithiumdiïsopropylamide (LDA)

• sterke, sterisch gehinderde base

• noodzakelijk om neb

alkylering enolaatanion

• SN2

  • R ←→ S

  • éénstapsreactie;

    • weinig sterische hinder

    • goede LG

directe alkylering keton

directe alkylering ester

β-diketon & β-ketoester

• vorming via Claisen condensatie

‎

• aldehyde/keton → aldol → β-diketon

• ester + ester → β-ketoester

malonestersynthese

• malonester + halogeenalkaan → carbonzuur

acetylazijnestersynthese

• acetylazijnester + halogeenalkaan → methylketon