α, β-Ненасыщенные карбонильные соединения относятся к органическим соединениям с общей структурой (O = CR) -C = CR. Примеры: enones и enals. В этих соединениях карбонильная группа конъюгирована с алкеном (отсюда прилагательное ненасыщенный ). В отличие от карбонилов без фланкирующей алкеновой группы, α, β-ненасыщенные карбонильные соединения восприимчивы к атаке нуклеофилами по β-углероду. Этот образец реактивности называется винилогичным. Примерами ненасыщенных карбонилов являются акролеин (пропеналь), мезитилоксид, акриловая кислота и малеиновая кислота. Ненасыщенные карбонилы могут быть получены в лаборатории по альдольной реакции и по реакции Перкина.
Метилвинилкетон, простейший α, β-ненасыщенный кетон
Акролеин, простейший α, β-ненасыщенный альдегид
Метилакрилат, α, β- ненасыщенный сложный эфир
акриламид, предшественник полиакриламида
малеиновая кислота, α, β-ненасыщенный дикарбонил
фумаровая кислота, изомерный с малеиновой кислотой
α, β-Ненасыщенные карбонилы можно подразделить на подклассы в соответствии с природой карбонильной группы.
α, β-ненасыщенная кислота представляет собой тип α, β-ненасыщенного карбонила, который состоит из алкен , конъюгированный с карбоновой кислотой. Простейшим примером является акриловая кислота (CH 2 = CHCO 2 H). Эти соединения склонны к полимеризации, в результате чего образуется большая площадь акрилатных пластиков. Акрилаты являются производными, но не содержат акрилатной группы. Метилакрилат и акриламид являются коммерчески важными примерами α, β-ненасыщенных сложных эфиров и α, β-ненасыщенных амидов. Они также легко полимеризуются. Акриловая кислота, ее сложные эфиры и ее амидные производные имеют акрилоильную группу, CH 2 = CHC (O) -.
α, β-Ненасыщенные дикарбонилы также широко распространены. Исходными соединениями являются малеиновая кислота и изомерная фумаровая кислота. Малеиновая кислота образует сложные эфиры, имид и ангидрид, то есть диэтилмалеат, малеимид и малеиновый ангидрид. Фумаровая кислота, как фумарат, является промежуточным звеном в цикле лимонной кислоты Кребса, который имеет большое значение в биоэнергетике.
енон представляет собой тип α, β-ненасыщенного карбонила, который состоит из алкена , конъюгированного в кетон. Простейшим еноном является метилвинилкетон (бутенон, CH 2 = CHCOCH 3). Эноны обычно получают с использованием альдольной конденсации или конденсации Кневенагеля. Некоторые коммерчески значимые еноны, полученные конденсацией ацетона, представляют собой мезитилоксид (димер ацетона) и форон и изофорон <137.>(тримеры ).
Общая реакция альдольной конденсации между двумя карбонильными соединениями.В перегруппировке Мейера-Шустера исходным соединением является пропаргил спирт. Циклические еноны могут быть получены с помощью реакции Паусона-Ханда.
. енал представляет собой тип α, β-ненасыщенного карбонила, состоящий из алкена , конъюгированного с альдегидом. Простейшим еналом является акролеин (CH 2 = CHCHO). Другие примеры включают цис-3-гексеналь (эссенция скошенных газонов) и коричный альдегид (эссенция корицы).
E-кротоновый альдегид, энал, который существует в виде изомеров
циклогексенон, общий циклический енон
тестостерон, мужской половой гормон
коричный альдегид, esse без корицы
парахинон, особенно электрофильный α, β-ненасыщенный карбонил
еноновый комплекс трикарбонила железа
α, β-ненасыщенные карбонилы электрофильны как по карбонилу, так и по β-углероду. В зависимости от условий любой сайт атакуется нуклеофилами. Добавки к алкену называются сопряженными добавками. Одним из типов добавления конъюгата является добавка Майкла, которая коммерчески используется для превращения мезитилоксида в изофорон. Благодаря протяженному сопряжению α, β-ненасыщенные карбонилы склонны к полимеризации. В промышленном масштабе преобладает полимеризация при использовании α, β-ненасыщенных карбонилов. Опять же из-за своего электрофильного характера алкеновая часть α, β-ненасыщенных карбонилов является хорошими диенофилами в реакциях Дильса – Альдера. Они могут быть дополнительно активированы кислотами Льюиса, которые связываются с кислородом карбонила. α, β-Ненасыщенные карбонилы являются хорошими лигандами для комплексов низковалентных металлов, примерами являются Fe (bda) (CO) 3 и трис (дибензилиденацетон) дипалладий (0).
α, β- Ненасыщенные карбонилы легко гидрируются. Гидрирование может избирательно нацеливаться на карбонил или алкен (восстановление конъюгата ) или на обе функциональные группы.
Эноны подвергаются реакции циклизации Назарова и реакции Раухута – Каррие (димеризация).
Поскольку α, β-ненасыщенные соединения являются электрофилами и алкилирующими агентами, многие α, β-ненасыщенные карбонильные соединения токсичны. Эндогенное соединение-поглотитель глутатион естественным образом защищает от токсичных электрофилов в организме. Некоторые препараты (амифостин, N-ацетилцистеин ), содержащие тиоловые группы, могут защищать от такого вредного алкилирования.