Гемиацеталь

редактировать
Формула скелета полуацеталя Гемикетала

A гемиацеталя или гемикетала представляет собой соединение, которое является результатом добавления спирта к альдегиду или кетону соответственно. Греческое слово hèmi, означающее половину (полу), относится к тому факту, что один спирт был добавлен к карбонильной группе, в отличие от ацеталей или кеталей <51.>, которые образуются при добавлении второй алкоксигруппы к структуре.

Выше: 1-этоксибутан-1-ол, полуацеталь. Ниже: 1,1-диэтоксибутан, ацеталь

Общая формула полуацеталя - RRC (OH) OR, где R или R часто представляют собой водород, а R (связанный с O) не является водородом.. В то время как в определении IUPAC полуацеталь R 1 или R 2 может быть или не быть водородом, в гемикетале ни одна из R-групп не может быть водород. Полукетали рассматриваются как полуацетали, где ни одна из R-групп не является H, и поэтому являются подклассом полуацеталей.

Formation of hemiacetals.png
Образование полуацеталей
.
Hemiketal education.png
Образование полукеталей

Циклические полуацетали и гемикетали

Рибопираноза Фруктопираноза
Остался лактол рибозы, циклический полуацеталь.. Справа лактол фруктозы, циклический гемикеталь.

Гемиацетали и гемикетали обычно являются нестабильными соединениями. Однако в некоторых случаях стабильные циклические полуацетали и гемикетали, называемые лактолами, могут быть легко образованы, особенно с 5- и 6-членными кольцами. В этом случае внутримолекулярная ОН-группа реагирует с карбонильной группой. Глюкоза и многие другие альдозы существуют в виде циклических полуацеталей, тогда как фруктоза и подобные кетозы существуют в виде циклических полукеталов.

Синтез

Гемиацетали можно синтезировать несколькими способами:

Реакции

Гемиацетали и гемикетали можно рассматривать как промежуточные продукты в реакции между спиртами и альдегидами или кетонами, причем конечный продукт представляет собой ацеталь или кеталь:

-C = O + 2 ROH ⇌ -C (OH) (OR) + ROH ⇌ -C (OR) 2 + H 2O

Гемиацеталь может реагировать с спиртом в кислых условиях с образованием ацеталя и может диссоциировать до образуют альдегид и спирт.

полуацеталь + спирт (избыток) + кислоту (катализатор) ↔ ацеталь + вода

Растворенный в воде альдегид находится в равновесии с низкими концентрациями его гидрата, R-CH (OH) 2. Точно так же в избытке спирта альдегид, его полуацеталь и его ацеталь находятся в растворе.

Гемиацеталь является результатом нуклеофильной атаки гидроксильной группы спирта на углерод связи C = O. Ацетали - это продукты реакций замещения, катализируемых кислотой. Присутствие кислоты улучшает уходящую способность гидроксильной группы и делает возможным ее замещение алкоксильной группой (-OR). Превращение полуацеталя в ацеталь представляет собой реакцию SN1..

Кетоны дают гемикетали и кетали. Они не образуются так легко, как полуацетали и ацетали. Чтобы увеличить выход кеталей или ацеталей, воду, образующуюся в ходе реакции, можно удалить в соответствии с принципом Ле Шателье.

Ссылки
  1. ^Fox, Marye Anne; Уайтселл, Джеймс К. (2004). Органическая химия. Джонс и Бартлетт Обучение. п. 590. ISBN 9780763721978.
  2. ^IUPAC, Сборник химической терминологии, 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Онлайн-исправленная версия: (2006–) "гемикеталли ". doi : 10.1351 / goldbook.H02776
  3. ^Золотая книга ИЮПАК лактолы
Последняя правка сделана 2021-05-23 08:10:13
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте