فصل انول، انوالت و انونها

تفاوت انول و انوالت

2

O OH

Obase acid

enolate enol

دسته بندی واکنشهای انول و انوالتها

3

هالوژناسیون آلدهید و کتونها در موقعیت آلفا

محیط اسیدی

4

O

Cl2, HOAc

O

Cl+ HCl

:1نکته محی)ط در این واکنش نشس)تن هالوژنه)ای بع)دی س)خت و آهس)ته اس)ت چ)ون در

اول( اس)یدی )مرحل)ه ان)ول مج)دد تش)کیل مرحل)ه هالوژناس)یون مون)و از بع)د س)خت می ش)ود ک)ه علت آن الک)ترون گیرن)دگی ب)االی ه)الوژن اولی اس)ت ک)ه در

ب)ه همین علت آلف)ا نشس)ته ه)الوژن م)وقعیت ی)ک م)وقعیت می فق)ط این در نشیند

O

CH3H2C

Br

OH

CH3H2C

Br

H+

مرحل)))))))))ه چون علت ب))ه انولیزاس))یون گیرن))))دگی الک))))ترون هالوژن سخت می شود

مکانیسم واکنش هالوژناسیون در محیط

اسیدی

5

O

Cl2, HOAc

O

Cl+ HCl

H+

OH

H

OH

-H+

OH2 OH

ClCl Cl

Cl

enol

هالوژناسیون آلدهید و کتونها در موقعیت آلفامحیط قلیایی

2نکته :محی)ط آلف)ا قلی)اییدر هی)دروژنهای ه)الوژن هم)ه ب)ا

بخ)اطر ه)الوژن اینج)ا چ)ون ش)وند می ج)ایگزین الک)ترون کش)ندگی خص)لت اس)یدی هی)دروژن آلف)ا را بیش)تر می کن)د پس ب)از می توان)د هی)دروژنهای بع)دی کام)ل هالوژناس)یون ت)ا واکنش و بگ)یرد راحت)تر را

پیش می رود

6

O

R CH3R

O

Br

O

RBr

BrBr

Br2, OH-

آلکیالسیون آلدهید و کتون

7

O1) LDA, THF

2) CH3CH2I

O

ی)ک ب)از حجیم و ق)وی اس)ت و مخف)ف لی)تیم دی LDAنکت�ه: از ت)وان می آن بج)ای اس)ت. آمین هم NaHایزوپروپپی)ل

استفاده کردعیب این روش این اس)ت ک)ه ممکن اس)ت آلکیالس)یون چن)د ب)ا بای)د راهی انج)ام ش)ود پس ی)ا در ه)ر دو ط)رف انج)ام ش)ود

دیگر یافت

راه حل : تهیه انامین مربوطه

8

را می هی)دروژن آلف)ا هم)انطور ک)ه در خ)ط آخ)ر نش)ان داده ش)ده آب نکت�ه: نمی رود )این واکنش در فص)ل Rهی)دروژنهای گروهه)ای گ)یرد و س)راغ

آلدهید و کتونها توضیح داده شده(

9

انامینها هم نوکلئوفیل هستند

همپوشانی زوج الکترون تنهای نیتروژن با اوربیتالهای پایپیوند دوگانه باعث قرار گرفتن بار منفی روی کربن آلفا

)شکل زیر( می شود

آلکیالسیون از طریق انامین مربوطه

10

11

نحوه انجام واکنشهای تراکمی

حمله نوکلئوفیلی به کربن کربونیل

حمله به الکتروفیل از طریق یون انوالت

انواع واکنشهای تراکمی

12

13

تراکم آلدولی

یک مولک)ول اس)تالدهید در محی)ط ب)ازی )مثال در حض)ورNaOEt ( با یک مولکول دیگر از استالدهید واکنش می دهدNaOHیا

آلدول = آلدهید + الکل مولک)ول دو ی)ا آلدهی)د مولک)ول دو بین توان)د می واکنش این

کتون مشابه و یا غیر مشابه انجام شود

14

مکانیسم تراکم آلدولی بین دو استالدهید

مثالی دیگر از تراکم آلدولی ساده-پنتانون3دیمریزاسیون

15

O

H

NaOCH3, CH3OHO

OH

O

OCH3

O

O

O

CH3OH

0.5 mol equiv. base

16

تراکم آلدولی بین دو کتون مشابه

تراکم آلدولی متقاطع )بین دو ترکیب کربونیل دار متفاوت(

17

CH3CH2CHO + CH3CHO1) NaOEt

2) H3O+ 4 Products

نکته: یکی از عیبهای این روش این است که ممکن است به جای یک محصول چند

محصول بدهد.در این واکنش چهار محصول بصورت زیر هستند

تراکم پروپیون آلدهید با خودش1(تراکم استالدهید با خودش2(

گرفتن هیدروژن اسیدی از آلفا استالدهید و حمله نوکلئوفیلی آن به کربونیل 1(پروپیون آلدهید

گرفتن هیدروژن اسیدی از آلفا پروپیون آلدهید و حمله نوکلئوفیلی آن به 2(کربونیل استالدهید

چهار محصول واکنش قبل عبارتند از:

18

موارد استفاده تراکم آلدولی متقاطع

آل)دولی ت)راکم محص)والت تع)دد احتم)ال علت به هی)دروژن ی)ک فق)ط مواردیک)ه در بیش)تر متق)اطع اس)یدی قاب)ل کن)ده ش)دن توس)ط ب)از )هی)دروژن قاب)ل

انولیزه شدن( داشته باشیم استفاده می شود

19

CHOCHO NaOH

CHO1

O

H H3C CHONaOH

OH

CHO

OH

2

هیچک)دام هی)دروژن اس)یدی در م)وقعیت 2 و 1اینج)ا ترکیب)ات آلف)ا ندارن)د ب)ه همین دلی)ل ب)رای ه)ر واکنش تنه)ا ی)ک محص)ول

می گیریم

تراکم درون مولکولی

20

O

O

O

OH

H3O+

O

+ H2OA

AB

B

NaOCH3

methanol

وق)تی ی)ون ان)والت و گ)روه کربونی)ل ه)ر دو روی ی)ک مولک)ول این ک)اربرد داریم مولک)ولی درون آل)دولی ت)راکم هس)تند ب)ا ت)راکم در تش)کیل ترکیب)ات حلق)وی اس)ت معم)وال حلق)ه

کمترین کشش تشکیل می شودترتیب ارجحیت ساخته شدن حلقه ها عبارتند از:

10-8 <4 < 7 < 3 < 6 < 5

21

مکانیسم تراکم آلدولی درون مولکولی

ی)ک روی کربونی)ل دو هر اینج))ا اس))ت. مولک))ول هی)))دروژن نوکلئوفی)))ل اس)یدی یکی اس)ت )ک)ه ب)ا ب)ار و کن)ده می ش)ود ب)از می ایج)اد آنج)ا در منفی هم الکتروفی)ل و ش)ود( مقاب))ل کربونی))ل گ))روه

است

تحت کم)تر ک)ه محص)ولی راحت)))تر باش)))د فش)))ار این)ج)ا ش)و)د می تش)کی)ل

ت)ا)یی را)حت)تر اس)ت 5ح)لق)ه ا)ولی ) مس))یر فق))ط) پی)

انجام ) می شود

روشهای تهیه ترکیبات کربونیل دار آلفا-بتا غیر اشباع یا انونها

22

O

RR= H or Alkyle

ab

23

تهی)ه ب)ه منج)ر آل)دول محص)والت از آبگ)یری غ)یر آلفا-بت)ا دار کربونی)ل ترکیب)ات ی)ا انونه)ا

اشباع می شود The -hydroxy carbonyl products dehydrate to yield

conjugated enones The term “condensation” refers to the net loss of

water and combination of 2 molecules

24

آبگیری از بتا هیدروکسی کتونها یا آلدهیدها

در شرایط قلیایی باز هیدروژن آلفا را می گیرد، انوالت مربوطه تشکیل می شود و در از مولکول براحتی خارج می شود -OHنهایت چون محیط قلیایی است

در شرایط اسیدی اینOH-پروتونه شده و بصورت یک مولکول آب خارج می شود

25

تراکم آلدولی و آبگیری

حذف آب از محصول تراکم آلدولی منجر به تهیهترکیب کربونیل دار آلفا – بتا غیر اشباع مورد

نظر می شود

هالوژناسیون-هالوژن زدایی آلدهید و کتونهای اشباع

26

H2C CH

OH2C

H2C

O1) Br2, H+

2) baseR

استفاده از یکی از

روشهای تهیه آلکن

H2C CH

OO

واکنش ویتیگ

27

Ph3P CH

O

H O

RR

O

H

Et2O, heatP(Ph)3

O

PPh3

O

HXPh3P C

H

O

H

H2C CH

OO استفاده ازیکی از

روشهای تهیه آلکن

28

O

واکنشهای ترکیبات کربونیل دار آلفا-بتا غیر اشباع

این ترکیب)ات اغلب واکنش)های مرب)وط ب)ه پیون)د دوگان)ه C=C آلکنه)ا( و پیون)د دوگان)ه(C=O گ)روه کربونی)ل

را انجام می دهند به عن)وان مث)ال هیدروژناس)یون پیون)د دوگان)هC=C ب)ا

هیدروژن و پالتین و ...

29

افزایش هالوژن

مکانیسم این واکنش مشابه افزایش هالوژن بهآلکنها است

30

H3CHC CHCCH3

OBr2, CCl4

H3CHC CHCCH3

Br

Br O

واکنش با آمینها و مشتقات آنها

31

H3CHC CHCCH3

O

H3CHC CCCH3Z NH2

NZ

Z=OH, RNH, R, ...

نکته:مکانیسم این واکنش مشابه مکانیسم مطرح شده در فصل

قبل است و هیچ تفاوتی با آن ندارد

کال نوکلئوفیل یک باز استنکته: باز ض�عیف حمل�ه ب�ه پیون�د دوگان�ه کربن-ک�ربن )اک�ثر باز ض�عیف حمل�ه ب�ه پیون�د دوگان�ه کربن-ک�ربن )اک�ثر

موارد این حمله انجام می شود(موارد این حمله انجام می شود(

باز قوی حمله به کربونیل

واکنش با واکنشگرهای آلی فلزی

32

O O

Me2CuLi

H2C CH

O

H2CHC

R R'

O1) R2CuLi, THF

2) R'X

THF مخفف تترا هیدروفوران است و نقش یک حاللآپروتیک را دارد

33

شمای کلی حمله یک نوکلئوفیل به ترکیبات آلفا-بتا غیر اشباع

Enolates can add as nucleophiles to ,-unsaturated aldehydes and ketones to give the conjugate addition product

34

بهترین شرایط انجام واکنش مایکل

When a particularly stable enolate ion Example: Enolate from a -keto ester or other 1,3-

dicarbonyl compound adding to an unhindered ,-unsaturated ketone

35

قانون کلی واکنش مایکل

واکنش مایکل با دامنه گسترده ای از ترکیبات کربونیل دار اتفاق می افتد

EWG1

EWG2

R

baseEWG2

R1GWE

EWG=O

R

O

OR

O

NR2

O

NO

CN, , , ,

واکنش مایکل

36

O

1) LDA, THF

2) O

3) H3O+

O O

مکانیسم واکنش مایکل

37

افزایش کربانیونها به ترکیبات آلفا-بتا غیر اشباع

38

EtO CC

CH3

C

H H

OO EtONa, EtOH

+C

H

H3CC

O

CH2C

H

H3CC

O

C

H

C

HH

CO2Et

C

H

O

CH3

این واکنش ن)یز ن)وعی واکنش مایک)ل اس)ت. هی)دروژنهای بین دو نکت�ه: ی)ک گ)روه تنه)ا از زم)انی هس)تند ک)ه ت)ر گ)روه کربونی)ل بس)یار اس)یدی آلف)ا ب)ه ک)ربن الک)ترون کش)نده اینج)ا دو گ)روه کربونی)ل داش)تیم چ)ون

متصلند پس هیدروژنهایش هم اسیدی تر است- دی کربونی)ل می توانن)د 3،1دو گ)روه کربونی)ل مرب)وط ب)ه ت)رکیب نکت�ه:

ه)ر دو کت)ونی، اس)تری ی)ا آلدهی)دی باش)ند در ه)ر ص)ورت هی)دروژنهای بین دو گروه کربونیل اسیدی تر از سایر هیدروژنهای این ترکیب هستند

انواع افزایش های مزدوج به ترکیبات کربونیل دار آلفا-بتا غیر

اشباع

39

COCC

Nu

ROHC C C

OH

Nu

Nu:

RO-

C C CO

ROHCCNu C

OC C

H

Nu CO

RO-

-

- +

-

+

+

fast

slow

1,2-Addition)less stable product(

1,4-Addition)more stable product(

40

حلقه زایی رابینسون

شامل دو مرحله است( واکنش مایکل1( تراکم آلدولی درون مولکولی2

مثالی از یک واکنش رابینسون

41

O

O

CH3 1) NaOH, CH3OH

2) O

3) NaOH (-H2O)

O

OCH3

O

O

O

OO

O

O

Micheal addition Aldol condensationa

42

O

O

CH3

H 1) NaOCH3, CH3OH

2) O

3) NaOH (-H2O)

O

OCH3

O

O

CH3 O O

O

CH3

O

HOCH3

O

OCH3

O

H

NaOH-H2O