Альдольная реакция

8 заданий

Механизм и продукт

Одна молекула — нуклеофил (енолят), другая — электрофил (карбонил).

Как найти продукт альдольной реакции

Нарисуйте две молекулы: донор (с α-H) и акцептор (C=O).
Свяжите α-атом донора с карбонильным атомом C акцептора.
Кислород акцептора становится группой OH; C=O донора сохраняется.
Результат — β-гидроксикарбонильное соединение: OH через один атом от C=O.
Механизм в щёлочи: \(\ce{OH-}\) снимает α-H → енолят атакует C=O → алкоксид → вода его протонирует.

Альдольная реакция ацетальдегида и дегидратация альдоля

Примеры

1. Пропаналь + NaOH (5 °C) → 3-гидрокси-2-метилпентаналь.

2. Фенилацетальдегид + NaOH → 3-гидрокси-2,4-дифенилбутаналь.

3. Циклогексанон + NaOH → 2-(1-гидроксициклогексил)циклогексанон (в равновесии его мало).

errorOH — у бывшего C=O акцептора

Не ставьте группу OH к α-атому: α-атом донора образует связь C–C, а гидроксил появляется там, где был кислород акцептора.

edit_noteПопробуйте сами

Какой альдоль даёт 3-фенилпропаналь?

expand_moreПоказать решение

2-Бензил-3-гидрокси-5-фенилпентаналь.

Равновесие и ретро-альдоль

Альдольная реакция обратима — иногда выгоднее обратное направление.

Как оценить равновесие

Альдегиды: равновесие сдвинуто к альдолю.
Кетоны: C=O менее электрофильна и затруднена — равновесие у исходных веществ; продукт выводят из смеси или сразу дегидратируют (урок 283).
Ретро-альдоль: β-гидроксикарбонильное соединение в щёлочи при нагревании распадается на два карбонильных соединения — рвётся связь между α- и β-атомами.
Кислотный катализ: енол атакует протонированный карбонил; в кислоте продукт обычно сразу теряет воду.
В клетке альдолаза расщепляет фруктозо-1,6-бисфосфат на две триозы — ретро-альдольная реакция (глава 29).

Примеры

1. Ацетон + \(\ce{Ba(OH)2}\) (экстрактор Сокслета: продукт уходит от катализатора) → 4-гидрокси-4-метилпентан-2-он (диацетоновый спирт).

2. Диацетоновый спирт + NaOH, нагревание → две молекулы ацетона.

errorРетро — разрыв между α и β

При ретро-альдольной реакции рвётся связь между атомом C, несущим OH (β), и α-атомом: получаются два карбонильных соединения.

edit_noteПопробуйте сами

На что распадается при нагревании со щёлочью 3-гидрокси-2,2-диметилпропаналь?

expand_moreПоказать решение

На 2-метилпропаналь и формальдегид.

push_pinГлавное

В щёлочи енолят одной молекулы присоединяется к C=O другой: образуется β-гидроксиальдегид (альдоль) или β-гидроксикетон. Новая связь C–C соединяет α-атом донора и карбонильный атом C акцептора; OH оказывается у бывшего карбонильного атома акцептора. В кислоте нуклеофил — енол, электрофил — протонированный карбонил. Реакция обратима: у альдегидов равновесие сдвинуто к альдолю, у кетонов — к исходным веществам; при нагревании в щёлочи β-гидроксикарбонильные соединения распадаются (ретро-альдольная реакция).

Закрепите теорию: 8 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.