Nukleofilná adícia
Nukleofilná adícia je najčastejšia reakcia karbonylových zlúčenín. Okrem karbonylových zlúčenín môže prebiehať aj na nitrilovú skupinu R-C≡N, imíny R1-CH=N-R2, aj na alkény.[1]
Mechanizmus
Nukleofil Nu- postupuje pozdĺž väzby C=O pod uhlom asi 75° k rovine karbonylovej skupiny a naviaže sa na elektrofilný uhlík C=O skupiny. V rovnakom čase dochádza ku rehybridizácii karbonylového uhlíka z sp2 na sp3, elektrónový pár z väzby C=O preskočí na elektronegatívny kyslík a okamžite vzniká tetraedrálny alkoxidový ión. V kyslom prostredí sa stabilizuje na konečný alkohol.[2]
Karbonylové zlúčeniny
Ako nukleofil môže byť použitý:
- alkohol R-OH na prípravu poloacetálov pri reakcii s prvým ekvivalentom, pri reakcii s druhým ekvivalentom na prípravu acetálov
- anión vodíka H- na redukciu na alkohol
- amín R-NH2 alebo imín R1-CH=N-R2 podľa mechanizmu Schiffovej reakcie
- karbonylová zlúčenina s vodíkmi na α uhlíku na Aldolovu reakciu
- Grignardovo činidlo na predĺženie reťazca
Nitrily
Nukleofilné adície na nitriloch:
- hydrolýza na amid kyseliny až karboxylovú kyselinu
- adícia alkoholu podľa mechanizmu Pinnerovej reakcie
- karbonylová zlúčenina alebo nitril s vodíkmi na α uhlíku podľa mechanizmu Thorpovej reakcie
Imíny
Nukleofilné adície na imínoch:
- hydrogenácia na amíny
- hydrolýza na karbonylové zlúčeniny
Cramovo pravidlo
Pri nukleofilnej adícii na karbonylové zlúčeniny vzniká chirálne centrum *. Za predpokladu, že R a R' nemajú chirálne vlastnosti, bude nukleofil východiskovú, v podstate planárnu molekulu, atakovať s rovnakou pravdepodobnosťou z obidvoch strán. Vznikne teda zmes, ktorá obsahuje rovnaké množstvá obidvoch enantiomérov, t.j. racemát +-. Ale ak pôvodná karbonylová zlúčenina už obsahuje chirálne centrum - najmä ak je chirálne centrum v polohe α - a tak z jednej strany karbonylového uhlíka už nebude (štatisticky) rovnako pravdepodobný ako z druhej strany. Výsledkom bude, že diastereoizomérne adukty nevzniknú v rovnakých množstvách.[3]
Pozri aj
- Elektrofilná adícia
- Elektrofilná aromatická substitúcia
- Nukleofilná substitúcia
- Radikálová adícia
- Radikálová substitúcia
- Eliminácia
Zdroje
- ↑ MCMURRY, John. Organická chemie. 6. vyd. [s.l.] : [s.n.]. ISBN 978-80-214-3291-8. S. 528.
- ↑ MCMURRY, John. Organic Chemistry. 6. vyd. [s.l.] : [s.n.]. ISBN 978-80-214-3291-8. S. 702.
- ↑ SYKES, Peter. Skúmanie mechanizmov organických reakcií. 1. vyd. [s.l.] : [s.n.]. S. 189.
- Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Nucleophilic addition na anglickej Wikipédii.