полуацеталь
В органической химии или полуацеталь гемикеталь имеют общую формулу Р 1 Р 2 C(OH)OR , где Р 1 , Р 2 представляет собой водород или органический заместитель . Обычно они возникают в результате добавления спирта один (соединения, содержащего по крайней мере -OH группа ) до альдегида ( R-CH=O ) или кетон ( R 2 C=O ), хотя последние иногда называют гемикеталами . Большинство сахаров представляют собой полуацетали.
Номенклатура
[ редактировать ]Согласно определению ИЮПАК , в R 1 Р 2 C(OH)OR R 1 и Р 2 может быть или не быть водородом. В полукетале ни одна R-группа не может быть водородом. Гемикетали рассматриваются как полуацетали, в которых ни одна из R-групп не является H, и поэтому являются подклассом полуацеталей. [1] Греческий префикс «хеми» был добавлен один спирт означает «половина» и указывает на то, что к карбонильной группе , в отличие от ацеталей или кеталей , которые образуются при добавлении к структуре второй алкоксигруппы. [2]
Циклические полуацетали и гемикетали иногда называют лактолами . [3] Они часто легко образуются, особенно если они представляют собой 5- и 6-членные кольца. 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 полукеталей.
Формирование
[ редактировать ] |
| Образование полуацеталей |
 |
| Образование полукеталей |
Растворы простых альдегидов в спиртах состоят преимущественно из полуацеталя. Равновесие легко меняется и является динамичным. Равновесие чувствительно к стерическим эффектам. [4]
| Карбонильное соединение | спиртовой растворитель | % полуацеталя |
|---|---|---|
| ацетальдегид | метанол | 97 |
| ацетальдегид | этанол | 91 |
| пропиональдегид | метанол | 95 |
| бромацетон | метанол | 47 |
Полуацетали в природе
[ редактировать ]Вероятно, наиболее распространенными полуацеталями являются сахара, например глюкоза . Благоприятность образования шестичленного кольца без напряжений и электрофильность альдегида в совокупности сильно благоприятствуют ацетальной форме.
 |  |
| Слева — глюкоза, циклический полуацеталь. Прямо лактол фруктозы, циклический полукетал. | |
Реакции
[ редактировать ]Полуацетали и гемикетали можно рассматривать как промежуточные продукты реакции между спиртами и альдегидами или кетонами, при этом конечным продуктом является ацеталь или кеталь:
- R 2 C=O + R'OH ⇌ R 2 C(OH)(OR')
- R 2 C(OH)(OR') + R'OH ⇌ R 2 C(OR') 2 + H 2 O
Обычно вторая реакция неблагоприятна. В присутствии дегидратирующего агента оно протекает.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ ИЮПАК , Сборник химической терминологии , 2-е изд. («Золотая книга») (1997). Интернет-исправленная версия: (2006–) « Хемикеталы ». дои : 10.1351/goldbook.H02776
- ^ Фокс, Мэри Энн; Уайтселл, Джеймс К. (2004). Органическая химия . Джонс и Бартлетт Обучение. п. 590. ИСБН 9780763721978 .
- ^ Золотой книги ИЮПАК Лактолы
- ^ Перейти обратно: а б Шмитц, Эрнст; Эйххорн, Инге (1967). «Ацетали и полуацетали». Эфирная связь (Химия функциональных групп ПАТАИ) . стр. 309–351. дои : 10.1002/9780470771075.ch7 . ISBN 9780470771075 .
- ^ Салаун, Жак (1983). «Циклопропаноновые полуацетали». Химические обзоры . 83 (6): 619–632. дои : 10.1021/cr00058a002 .