KARBONILCSOPORTOT TARTALMAZÓ VEGYÜLETEK. Léránt István

Átírás

1 KARBNILSPRTT TARTALMAZÓ VEGYÜLETEK Léránt István

2 KARBNILSPRT σ -KÖTÉS

3 X-VEGYÜLETEK Karbonil csoport >= & szénhidrogén csoport Aldehid Formil csoport Formaldehid Szénhidrogén & szénhidrogén Ketonok R=R egyszerű keton R, R nem azonos, vegyes keton R formaldehid aldehid formil-csoport R R' keton

4 XVEGYÜLETEK SPRTSÍTÁSA soportosítás Szénhidrogéncsoport Nyílt láncú (alifás) aldehidek Szénhidrogéncsoport és ketonok Aliciklusos ikl aldehidek és ketonok Ezociklusos ketonok Exociklusos ketonok Aromás aldehidek és ketonok A szénlánban olefinkötés, halogén, szubsztituens ciklohexanon ciklohexilkarbaldehid Telítettlen-oxovegyületek alogén-oxovegyületek idroxi-oxovegyületek oxovegyületek xocsoportok száma szerint

5 ALDEIDEK NÓMENKLATÚRÁJA -al Alkanal Alkenal Szubsztituens esetén a számozás aldehid csoportnál kezdődik - Dial -Trial formil-ciklopentán formil-ciklohexán

6 3 2 2 butanal butiraldehid fenil-metanal benzaldehid

7 etandial glioxiál 2 propándial malon-dialdehid

8

9 Vitamin A - látás Retinal (mind transz) cisz - Retinal 11 psin h*ν Rhodopsin

10

11

12 KETNK NEVEZÉKTANA Szénhidrogén + on (számozás) Alkanon, cikloalkanon Alkenon Szénhidrogén csoport neve + keton Triviális elnevezés 3 3 aceton (propanon) (dimetilketon) 3 metil-vinil-keton (1-butén-3-on) ciklohexanon metil-propil-keton (2-pentaton) 3 ciklohexil-metil-keton 2 3 l klór-aceton (klór-propanon) hidroxi-aceton (hidroxi-propanon)

13 KETNK NEVEZÉKTANA Aromás ketonoknál a 3 bennük formailag acetofenon jelenlévő savgyök nevéből Kumulált ketonok Diacetil (butándion) (ketének) benzofenon acetil-aceton 24b 2,4-butándion) Gyűrűben konjugált 2 aromás diketonok (kinonok) k) o-benzokinon ketén p-benzokinon pbe o 1,4-naftokinon

14 Szerkezet - polarizáció nem-kötő elektronpárok σ-kötés nem-kötő elektronpárok π-kötés

15 Szerkezet - polarizáció δ+ δ μ 2,5 D Elektronegativitás > poláris kötés

16 Forráspontok összehasonlítása Molekulatömeg ~ London erők Dipól-dipól p kölcsönhatás δ+ δ δ+ 89 o - o δ 21 -kötés 16 o δ+ δ 3 65 δ δ+ δ

17 Az aldehidek vízoldékony vegyületek δ+ δ hidrogén-kötés δ+ δ δ

18 ENL - X(KET)- TAUTMÉRIA

19 Reakcióképességük alapja xigén nukleofil elektrofil (E) reaktáns támadáspontja δ+ δ A kettős kötés: addíció szén elektrofil nukleofil (Nu) reaktáns támadáspontja

20 Reakcióképességük alapja Mechanizmus: NUKLEFIL ADDÍIÓ (A N ) δ+ δ δ+ + E Nu δ Nu E

21 idrogén-cianid addíció idrogén-cianid addíció N + +N - Kémiai szintézisek kiinduló reakciója

22 idrogén-cianid addíció Egy 1560-ban kiadott tudományos mű például de mindenen túltett a bámulatos százlábú rinya, lángarcával Ragadozók, rovarokkal és csigákkal táplálkoznak Elsõ láb párukon hatalmas méregmirigy gy de gyakran a kisebb gerincesekre is halálos. A méreg megbénítja, vagy azonnal megöli az áldozatot Védekező mechanizmus: pl. százlábú rinya N + N benzaldehid-ciánhidrin benzaldehid

23 MNXVEGYÜLETEK KÉMIA TULAJDNSÁGA Az oxo csoport könnyen oxidálható, redukálható Az α-helyzetben y könnyebb a szubsztitúció Az aldehidek jóval reakcióképesebbek, mint a ketonok

24 ALDEIDEK ÉS KETNK REAKIÓI xidáció Redukció oxidáció oxidáció R 2 R R redukció oxidáció + [ Al ] Li Al 4 R1 2 R2 R1 R2 vegyes keton karbonsav1 karbonsav2

25

26 XVEGYÜLETEK A N -JA FÜGG X-= X tulajdonsága X térkitöltése A nukleofil részecske töltése Legreaktívabb Formaldehid Reaktivitás Aldehid >>keton EXAMETIL-AETN 3

27 KNDENZÁIÓ = ADDÍIÓ + ELIMINÁIÓ A (N) E z + + z z ADDUKTUM KNDENZÁTUM Ad N + E = kondenzáció

28 oxidáció R1 R2 R1 R2 szekunder alkohol redukció keton

29 NUKLEFIL ADDíIÓS REAKIÓK xovegyületek vizes oldatban hidrátot (geminális diolt) képezhetnek R R aldehid-hidrát geminális diol

30 NUKLEFIL ADDÍIÓS REAKIÓK R aldehid + R' alkohol l R R' fél-acetál geminális diol-féléter hidroxi aldehid ciklofélacetál R R'-, l aldehid R R' fél-acetál geminális diol-féléter R"-, l 30 R R" R' acetál

31 GLÜKÓZ IKLFÉLAETÁLS GYŰRŰJÉNEK KIALAKULÁSA D-glükóz α-d-glükóz <1.5> β-d-glükóz D <1.5> α - D - glükóz <1.5> β g ü ó 5 β - D - glükóz<1.5>

32 A KETÁL, A KETNK AETÁLJA R1 R2 Keton rtohangyasav-etilészter R R Keton dietil-acetál angyasav-etilészter

33 D-FRUKTÓZ IKLFÉLAETÁL- KÉPZŐDÉS D-fruktóz β-d-fruktóz <2.6> β-d-fruktofuranóz β-d-fruktóz <2.5> β-d-fruktopiranóz

34 ALDEIDEK TRIMERIZÁIÓJA, PLIMERIZÁIÓJA Trimerizáció Polimerizáció Alapja A (N) R1 R1 R1 + R1 R1 R1 gyűrűs trimer n R + 2 R R n-2 R Lineáris polimerizáció

35 ALDL REAKIÓ Aldehidek, ketonok bázikus katalizátor jelenlétében dimerizálódnak, aldoloká, illetve ketolokká lesznek. ALDEID + ALKL = ALDL Aldehid/keton enolát formája + α- atomon át reagál egy másik molekula karbonil csoportjával Savas / lúgos katalízis ß hidroxi-aldehid / ß hirdoxi-keton 3 2 aldol krotonaldehid

36 ALDL REAKIÓ / KNDENZÁIÓ

37 Biokémia aldolképzés kollagén keresztkötés

38

39 Biokémia glikolízis - aldoláz aldoláz Fruktóz-1 6-biszfoszfát Dihidroxiaceton- Glicerinaldehid-3-1,6 foszfát foszfátfát

40 KNDENZÁIÓ N TARTALMÚ VEGYÜLETEKKEL xovegyületek ammóniával és származékaival A (N) + E R R' + R'= alkil, N 2 R' R R" N R" gem. hidroxi-amin R R' N 2 R" belső ammónium vegyület R R' N R" R' R N R" + 2 R" =, alkil, N 2, 6 5 -N,, stb.

41 KNDENZÁIÓ N TARTALMÚ VEGYÜLETEKKEL R R' 2, + SIFF-bázis R + R" N 2 N R" - 2 R' R' =, alkil 2 R N R" R' szek. amin

42 ALDEIDEK & KETNK IDRAZNKÉPZÉSE idrazinnal Fenilhidrazinnal idrazonokat adnak Fenilhidrazonokból l felszabadítja az oxovegyületeket R Aldehid-hidrazon + 2 N N 2 R N N 2 R' R- Leválasztásukhoz R' N N R" azonosításukhoz aldazin

43 FRMALDEID (METANAL)0 Szúrós szagú gáz ldhatóság Vízben Alkoholban Éterben Formalin %-os vizes oldat Metanolt is tartalmazt Vízben geminális diolként van jelen + - paraformaldehid Műanyag gyártás 2 vízben geminális diolként formaldehid hidrát 2 (n+2) n polioximetilén

44 1,2 DIXVEGYÜLETEK GLIXÁL (ETÁNDIAL) Zöldessárga folyadék Sárga kristállyá dermed 2 Gyűrűzárási reakciók 2 u Etilénglikollik l Glioxál vizes közegben glioxál-hidrát

45 METILGLIXÁL (PRPANNAL) 3 3 Se -Se, Metil-glioxál

46 xidáció-redukció: KINNK hidrokinon (1,4-dihidroxibenzol) Biológiai oxidációban: kinon (1,4-benzokinon) ubikinon (oxidált) félkinon (átmeneti) Izoprén egységekből álló hidrofob lánc (kötődés a mitokondrium membránhoz) hidrokinon (redukált)

47 Pöfögő futrinka

48 PÖFÖGŐ FUTRINKA A kinonok képződésének szerepe a pöfögő futrinka védekezésében

49 K-VITAMIN Structure:, 2-metil -1, 4 naftokinon származék Szerepe a véralvadásban: aprotrombin karboxilációjának elősegítésével Szerepe a véralvadásban: aprotrombin karboxilációjának elősegítésével növeli az enzim a 2+ -iránti affinitását)

50 A K-vitamin regenárációja enzim által katalizált folyamat, gátlásával a véralvadás szabályozható gátlás dikumarol (kumarin a penészes szénában: szénaillat ) Warfarin (patkányméreg)