KARBNILSPRTT TARTALMAZÓ VEGYÜLETEK Léránt István
KARBNILSPRT σ -KÖTÉS 2 2009.12.06.
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
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
ALDEIDEK NÓMENKLATÚRÁJA -al Alkanal Alkenal Szubsztituens esetén a számozás aldehid csoportnál kezdődik - Dial -Trial formil-ciklopentán formil-ciklohexán
3 2 2 butanal butiraldehid fenil-metanal benzaldehid 6 2009.12.06.
etandial glioxiál 2 propándial malon-dialdehid 7 2009.12.06.
8 2009.12.06.
Vitamin A - látás 3 3 3 3 3 11 Retinal (mind transz) 3 3 3 3 3 11-cisz - Retinal 11 psin h*ν Rhodopsin 9 2009.12.06.
10 2009.12.06.
11 2009.12.06.
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 3 2 2 metil-propil-keton (2-pentaton) 3 ciklohexil-metil-keton 2 3 l 2 3 2 3 klór-aceton (klór-propanon) hidroxi-aceton (hidroxi-propanon)
KETNK NEVEZÉKTANA Aromás ketonoknál a 3 bennük formailag acetofenon jelenlévő savgyök nevéből Kumulált ketonok Diacetil (butándion) (ketének) benzofenon 3 3 3 2 3 acetil-aceton 24b 2,4-butándion) Gyűrűben konjugált 2 aromás diketonok (kinonok) k) o-benzokinon ketén p-benzokinon pbe o 1,4-naftokinon
Szerkezet - polarizáció nem-kötő elektronpárok σ-kötés nem-kötő elektronpárok π-kötés 14 2009.12.06.
Szerkezet - polarizáció δ+ δ μ 2,5 D Elektronegativitás > poláris kötés 15 2009.12.06.
Forráspontok összehasonlítása Molekulatömeg ~ London erők 3 3-89 3 3 Dipól-dipól p kölcsönhatás δ+ δ δ+ 89 o - o δ 21 -kötés 16 o δ+ δ 3 65 δ+ 3 2009.12.06. δ+ δ
Az aldehidek vízoldékony vegyületek δ+ δ hidrogén-kötés δ+ δ δ+ 17 2009.12.06.
ENL - X(KET)- TAUTMÉRIA 18 2009.12.06.
Reakcióképességük alapja xigén nukleofil elektrofil (E) reaktáns támadáspontja δ+ δ A kettős kötés: addíció szén elektrofil nukleofil (Nu) reaktáns támadáspontja 19 2009.12.06.
Reakcióképességük alapja Mechanizmus: NUKLEFIL ADDÍIÓ (A N ) δ+ δ δ+ + E Nu δ Nu E 20 2009.12.06.
idrogén-cianid addíció idrogén-cianid addíció N + +N - Kémiai szintézisek kiinduló reakciója 21 2009.12.06.
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 22 2009.12.06.
MNXVEGYÜLETEK KÉMIA TULAJDNSÁGA Az oxo csoport könnyen oxidálható, redukálható Az α-helyzetben y könnyebb a szubsztitúció Az aldehidek jóval reakcióképesebbek, mint a ketonok 23 2009.12.06.
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
XVEGYÜLETEK A N -JA FÜGG X-= X tulajdonsága X térkitöltése A nukleofil részecske töltése Legreaktívabb Formaldehid Reaktivitás Aldehid >>keton 3 3 3 3 3 3 3 EXAMETIL-AETN 3
KNDENZÁIÓ = ADDÍIÓ + ELIMINÁIÓ A (N) E - 2 - z + + z z ADDUKTUM KNDENZÁTUM Ad N + E = kondenzáció 27 2009.12.06.
oxidáció R1 R2 R1 R2 szekunder alkohol redukció keton
NUKLEFIL ADDíIÓS REAKIÓK xovegyületek vizes oldatban hidrátot (geminális diolt) képezhetnek R + 2-2 R aldehid-hidrát geminális diol
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 2009.12.06.
GLÜKÓZ IKLFÉLAETÁLS GYŰRŰJÉNEK KIALAKULÁSA 1 2 3 4 5 6 2 D-glükóz 2 5 + 2-2 1 2 2 2 α-d-glükóz <1.5> β-d-glükóz D <1.5> 6 2 2 5 2 2 1 α - D - glükóz <1.5> β g ü ó 5 β - D - glükóz<1.5>
A KETÁL, A KETNK AETÁLJA R1 R2 Keton + 2 5 2 5 2 5 rtohangyasav-etilészter R1 2 5 + R2 2 5 2 5 Keton dietil-acetál angyasav-etilészter 32 2009.12.06.
D-FRUKTÓZ IKLFÉLAETÁL- KÉPZŐDÉS 1 2 2 2 2 1 3 3 4 4 5 5 6 6 2 2 D-fruktóz β-d-fruktóz <2.6> β-d-fruktofuranóz 2 2 1 3 4 5 6 2 β-d-fruktóz <2.5> β-d-fruktopiranóz 33 2009.12.06.
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
ALDL REAKIÓ Aldehidek, ketonok bázikus katalizátor jelenlétében dimerizálódnak, aldoloká, 3 + 3 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 - 2 3 krotonaldehid
ALDL REAKIÓ / KNDENZÁIÓ 36 2009.12.06.
Biokémia aldolképzés kollagén keresztkötés 37 2009.12.06.
38 2009.12.06.
Biokémia glikolízis - aldoláz aldoláz Fruktóz-1 6-biszfoszfát Dihidroxiaceton- Glicerinaldehid-3-1,6 foszfát foszfátfát
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.
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 41 2009.12.06.
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
FRMALDEID (METANAL)0 Szúrós szagú gáz ldhatóság Vízben Alkoholban Éterben Formalin 30-40 %-os vizes oldat Metanolt is tartalmazt Vízben geminális diolként van jelen + - paraformaldehid Műanyag gyártás 2 vízben geminális diolként formaldehid hidrát 2 (n+2) 2 2 2 2 n polioximetilén
1,2 DIXVEGYÜLETEK GLIXÁL (ETÁNDIAL) Zöldessárga folyadék Sárga kristállyá dermed 2 Gyűrűzárási reakciók 2 u 300-4 - 2 3 Etilénglikollik l Glioxál vizes közegben glioxál-hidrát
METILGLIXÁL (PRPANNAL) 3 3 Se -Se, - 2 3 Metil-glioxál 45 2009.12.06.
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)
Pöfögő futrinka 47 2009.12.06.
PÖFÖGŐ FUTRINKA A kinonok képződésének szerepe a pöfögő futrinka védekezésében http://www.youtube.com/watch?v=nfuieuneww4&feature=related
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)
A K-vitamin regenárációja enzim által katalizált folyamat, gátlásával a véralvadás szabályozható gátlás dikumarol (kumarin a penészes szénában: szénaillat ) Warfarin (patkányméreg)