- •Лекция 8
- •План
- •8.1. Общая характеристика оксосоединений
- •Классификация альдегидов
- •Непредельные альдегиды
- •Ароматические альдегиды
- •Алифатические кетоны
- •Смешанные жирноароматические и ароматические кетоны
- •Реакционные центры в молекулах альдегидов и кетонов
- •Атом углерода карбонильной группы является электрофильным центром и представляет собой удобный центр для
- •Легкость нуклеофильной атаки
- •Схема механизма реакции нуклеофильного присоединения к карбонильным соединениям
- •Реакции АN в ряду альдегидов
- •Гидраты альдегидов и кетонов в свободном виде выделить, как правило, не удается, т.к.
- •Возможно образование стабильного гидрата – нингидрина, который используется для обнаружения аминокислот, пептидов, белков
- •2) Реакция ацетализации
- •Механизм реакции ацетализации
- •Механизм реакции ацетализации на примере образования ацеталей
- •Схема реакции гидролиза ацеталей
- •Механизм реакции гидролиза
- •Если альдегидная и спиртовая группы находятся в одной молекуле, то за счет внутримолекулярной
- •Образование циклического полуацеталя
- •3) Присоединение тиолов
- •4) Реакции присоединения- отщепления
- •1 стадия – нуклеофильное присоединение по карбонильной группе
- •2 стадия – отщепление воды
- •Механизм реакции
- •Аналогично взаимодействуют и производные аминов – гидроксиламин, гидразин, фенилгидразины и т.д. Одной из
- •Схема реакции получения оксима ацетона
- •Схема реакции с фенилгидразином
- •Большое значение в биологическом плане имеет реакция карбонильных соединений (альдегидов и кетонов) с
- •Имины являются промежуточными продуктами в некоторых ферментативных реакциях, при синтезе аминов из альдегидов
- •Схема реакции взаимодействия карбонильных соединений с аммиаком in vivo
- •Взаимодействие аммиака с альдегидами может осложняться возможной циклизацией. Так, из формальдегида А.М. Бутлеров
- •5) Реакция присоединения синильной кислоты (НСN)
- •Механизм реакции
- •6) Реакция альдольной конденсации
- •Механизм реакции альдольной конденсации
- •II стадия
- •Реакция альдольной конденсации часто сопровождается дальнейшим отщеплением молекулы воды с образованием α,β-ненасыщенных карбонильных
- •Кротоновая конденсация
- •Реакция альдольной конденсации возможна только для тех карбонильных соединений, в молекулах
- •В реакцию альдольной конденсации могут вступать также две молекулы различных альдегидов, кетонов
- •Реакция альдольной
- •Механизм реакции альдольной конденсации
- •II стадия
- •Реакция альдольной конденсации, а также обратная ей реакция - альдольное расщепление в клетках
- •Реакция альдольной конденсации
- •Образование лимонной кислоты in vivo
- •COOH
- •Альдольная конденсация протекает в клетках растений в процессе фотосинтеза при взаимодействии фосфорилированного диоксиацетона
- •7) Реакция Канниццаро-Тищенко (ОВР
- •Механизм реакции
- •В реакцию Канниццаро- Тищенко вступают альдегиды, не имеющие водородного атома у α-углеродного атома,
- •Общая формула альдегидов, вступающих в реакцию Канниццаро-Тищенко
- •Спасибо за внимание
Схема реакции с фенилгидразином
|
|
|
O |
|
|
|
|
|
|
|
OH H |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
CH3 |
|
C |
+ H2N |
|
NH |
|
C6H5 |
|
CH3 |
|
C |
|
N |
|
NH |
|
C6H5 |
||
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
фенилгидразин |
|
|
H |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
уксусныйальдеги |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-H2O CH3 C N NHC6H5
Hфенилгидразон
уксусногоальдегида
Большое значение в биологическом плане имеет реакция карбонильных соединений (альдегидов и кетонов) с аммиаком, при этом образуются имины (основания Шиффа), неустойчивые, легкогидролизующиеся соединения
Имины являются промежуточными продуктами в некоторых ферментативных реакциях, при синтезе аминов из альдегидов и кетонов
Схема реакции взаимодействия карбонильных соединений с аммиаком in vivo
R |
|
O + NH3 |
|
|
R |
C |
|
|
[H] |
C |
|
_ H O |
|
|
|
NH |
|||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
||||||
R' |
2 |
|
R' |
имин |
|
||||
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
R
CH NH2
R' амин
Взаимодействие аммиака с альдегидами может осложняться возможной циклизацией. Так, из формальдегида А.М. Бутлеров впервые получил медицинский препарат – гексаметилентетраамин (уротропин), широко применяется в качестве антисептического средства
6 CH2O + 4 NH3 (CH2)6N4 + 6 H2O
N
CH2
N
CH2 CH2 N N
уротропин
5) Реакция присоединения синильной кислоты (НСN)
|
|
|
O |
|
|
|
OH |
|||
|
|
|
OH- |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
+ HCN |
|
C |
|
CN |
|||
R |
|
C |
|
R |
|
|
||||
|
|
|
|
|||||||
|
||||||||||
|
|
|||||||||
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
оксинитрил
Механизм реакции
HCN + OH- H2O + CN-
|
O |
|
O- |
|
|
|
|
- |
|
|
+H2O |
||
+ CN |
R C |
C N |
||||
R C |
|
|
||||
|
H |
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH
R C C N + OH-
возвраткатализатор
H
6) Реакция альдольной конденсации
|
|
O |
|
|
O |
OH- CH3 |
|
|
|
|
|
|
O |
CH3 |
|
C |
+ HCH2 |
|
C |
|
CH |
|
CH2 |
|
C |
||
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
||||||||||||
|
|
H |
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
OH |
|
|
альдоль
3-гидроксибутаналь