ALDEHYDER och KETONER Del D-2007

Transkript

1 ALDEYDE och KETNE Del D-2007 Karbonyl grupp: -# +# dipol, sp 2, 120 o vinkel Aldehyd ändelse: - al metanal formaldehyd 3 etanal acetaldehyd 3 2 propanal propionaldehyd bensaldehyd akrolein mrering av kolkedja: l klorpropanal l 2 2! "!-klorpropionaldehyd Keton ändelse: - on propanon aceton kp 56 o butanon etylmetylketon 2-pentanon 3-pentanon Keton som sustituent: 3-oxo-butanal

2 Vanliga reaktioner för Aldehyder / Ketoner xidation av alkoholer: 2 Na 2 r S 4 P 2 l 2 P = Pyridinium hloro hromate Na 2 r S eduktion: NaB 4 2 prim. alkohol NaB 4 sek. alkohol Addition: N cyanohydrin N ny kol-kol bindning kleofil addition till karbonylföreningar som aldehyd och ketoner Generell Mekanism E + sp 2, plan E sp 3 Tetrahedrisk geometri! +! " E + E Vanliga kleofiler: A) -, B) 2, ) -N 2, D) N (se ex ovan)

3 KABXYLSY - Na ändelse -syra -oat Motsvarande salt Strukturformel Systemat. namn Trivialnamn Systemnamn Trivialnamn Metansyra Myrsyra metanoat formiat 3 Etansyra Ättiksyra etanoat acetat 3 2 Propansyra Propionsyra propanoat propionat Butansyra Smörsyra butanoat butyrat Pentansyra Valeriansyra pentanoat valeriat elativt starka syror: pk a! 5 + Bas + - Bas pk a 2!6 esonansstabiliserad anjon bidrar till lågt pka Dimerer ger hög k.p. och sm.p. för karboxylsyror $ # " 1 3-metylbutansyra #-metylsmörsyra Dikarboxylsyror - etandisyra oxalsyra oxalat 2 propandisyra malonsyra malonat

4 Induktiv effekt: l 2 polarisering av elektroner av elektronegativa atomslag ger dipoler är en starkare syra än 3 pka = 4.85 l l 2 l pka induktiva effekten avtar med avståndet minskad syrastyrka Se även ousecroft 26.4 tab eaktioner som ger karboxylsyror xidation: 3 2 Na 2 r S 4 3 k.p. 78 o 20 o 118 o lätt oxiderbar 3 KMn4 2 S 4 bensoesyra Aromatisk sidokedja Addition och xidation Utspädd KMn 4 Konc. KMn 4 + Substitution + hydrolys: 3 2 Br + N 3 2 N / 2 3 2

5 DEIVAT AV KABXYLSY: 1) ESTE Framställning 3 ättiksyra ' Syra etanol Funktionell grupp - Änderlse: -yl -oat etylacetat Namngivning Alkoholens alkylgrupp följt av syrasaltets namn alkyl alkanoat etyletanoat etylbutanoat pentylacetat etylacatat (persika lukt) (banan lukt) N 2 Br 2-brompropyl-3-nitrobutanoat Många enkla estrar med rel. korta kolkedjor har angenäm doft. Basisk hydrolys: Saponifiering (förtvålning av fetter) ' + ydrolys: + ' Saponifiering Na Na glycerylstearat 2 glycerol natrium stearat "tvål"

6 2) AMID N 2 N ' N ' '' N 2 Ändelse: metanamid -amid formamid N 2 N 2 etanamid propanamid acetamid propionamid Sekundära och tertiära amider namnges som N-alkyl substituerade primära amider 3 N 3 Br N 3 3 N N-metyletanamid N,N-dimetylmetanamid N,N-dimetylformamid (DMF) N,N-dietyl-3-brombutanamid Framställning: + '-N 2 N ' + 2 Ex.vis Peptdbindning esonans: N 2 N 2 Amidkvävet är mindre basiskt jämfört med aminer (- 2 -N 2 ) Något mindre vanliga karboxylsyraderivat är: 3) SYAKLID och 4) KABXYLSYA ANYDID --l ----

7 EAKTINE MED KABXYLSYA DEIVAT L L= lämnande grp kleofil substitution: Generell mekanism för karboxylsyra derivat + L L Addition + elimination ger totalt en substitution + L L L A. Syraklorid l l B. Karboxylsyraanhydrid. Karboxylsyra D. Ester E. Amid ' N ' N 2 educerad reaktivitet För hög reaktivitet: Lämnande grp ska vara en svag bas Karbonylkolet ska vara så positiv elektrofil som möjligt Gäller inte för: Aldehyde Ketone ' Dåliga lämnande grp pga mycket starka baser

8 lika reaktioner på karboxylsyra derivat: A Estrar 1. Från karboxylsyra Syrakatalyserad jämviktsreaktion: / Mekanism A: / ( ) Proton byte Jämviktsreaktion: ög [] eller borttagande av 2 ökad ester bildn. ög [2] minskad ester bildning (= Sur ester hydrolys) K ofta 1 (ex. etyl acetat bildningen ovan)

9 Basisk hydrolys av estrar Na 3 Na Mekanism B: 3 Et + 3 Et Irreversibelt steg = 1 8 (Syreisotop 18) Sista steget är irreversibelt (i motsats till den reversibla syra katalyserade hydrolysen) Sur hydrolys av estrar : är den samma som reversibla esterbildningen ovan. Mekanism : / Proton byte Laktoner = yklsika estrar / 2 En lakton yklisk ester Exempel på känd lakton: Vitamin

10 B Amider Viktig bindningstyp hos proteiner inom biokemin Amid från reaktion då ester reagerar med amin ' + N 3 N 2 + '- pss med N 2 ' och N 2 N' resp. N 2 ' Mekanism D: ' + N 3 N 2 ' N 2 ' N 2 + '- BS! N N- Syra-bas jämvikt mellan karboxylsyra och amid. N En Laktam = cyklisk amid, ingår exempelvis i penicilliner Amider kan bildas enkelt från reaktiva syraklorider och karboxylsyraanhydrider Ex. N 2 N + 3 l 3 + -l Anilin Etansyraklorid Acetylklorid N-Fenyletanamid Acetylanilid Se även Labhandledning för motsvarande reaktion med bensoesyra anhydrid.

11 mfunktionalisering mellan olika funktionella grupper En brokig sammanfattande bild av rganisk kemi