Oxovegyületek. Nevezéktan. Aldehidek. C O karbonilcsoportot tartalmaznak CH 3 CH 2 CH 2 CHO OCH CH 2 CH CH CHO

Hasonló dokumentumok
Oxovegyületek. Nevezéktan. Aldehidek

Aldehidek. láncvégi -CHO csoport (vagy oldalláncban) C-atomhoz kapcsolódik

OXOVEGYÜLETEK. Levezetés. Elnevezés O CH 2. O R C H aldehid. O R C R' keton. Aldehidek. propán. karbaldehid CH 3 CH 2 CH 2 CH O. butánal butiraldehid

OXOVEGYÜLETEK. Levezetés. Elnevezés O CH 2. O R C R' keton. O R C H aldehid. funkciós csoportok O. O CH oxocsoport karbonilcsoport formilcsoport

KARBONIL-VEGY. aldehidek. ketonok O C O. muszkon (pézsmaszarvas)

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Helyettesített karbonsavak

Aldehidek, ketonok és kinonok

MECHANIZMUSGYŰJTEMÉNY a Szerves kémia I. előadáshoz

O 2 R-H 2 C-OH R-H 2 C-O-CH 2 -R R-HC=O

1. KARBONILCSOPORTOT TARTALMAZÓ VEGYÜLETEK

ALKOHOLOK ÉS SZÁRMAZÉKAIK

Aromás vegyületek II. 4. előadás

Szemináriumi feladatok (alap) I. félév

Alkoholok és fenolok. Alifás hidroxivegyületek Aromás hidroxivegyületek

Helyettesített Szénhidrogének

7. Előadás. Alkoholok, éterek. Oxovegyületek.

Fémorganikus vegyületek

Fogalomtár Szerves kémia kollokviumhoz Semmelweis Egyetem Szerves Vegytani Intézet 2018.

HALOGÉNEZETT SZÉNHIDROGÉNEK

Szerves kémiai szintézismódszerek

Szénhidrogének III: Alkinok. 3. előadás

SZERVES KÉMIA I. B.Sc. képzés, kód: BMEVESZA301 Tantárgy követelményei 2018/2019tanév II. félév

SZERVES KÉMIA I. B.Sc. képzés, kód: BMEVESZA301 Tantárgy követelményei 2016/2017tanév II. félév

Intra- és intermolekuláris reakciók összehasonlítása

1. KARBONILCSOPORTOT TARTALMAZÓ VEGYÜLETEK

Budapest, szeptember 5. Dr. Tóth Tünde egyetemi docens

CH 2 =CH-CH 2 -S-S-CH 2 -CH=CH 2

Aromás: 1, 3, 5, 6, 8, 9, 10, 11, 13, (14) Az azulén (14) szemiaromás rendszert alkot, mindkét választ (aromás, nem aromás) elfogadtuk.

Fémorganikus kémia 1

CHO CH 2 H 2 H HO H H O H OH OH OH H

szabad bázis a szerves fázisban oldódik

Alkoholok és fenolok. Alifás hidroxivegyületek Aromás hidroxivegyületek

O S O. a konfiguráció nem változik O C CH 3 O

szerotonin idegi mûködésben szerpet játszó vegyület

Eredményes vizsga esetén a tárggyal 5 kreditpont szerezhető. A félév csak aláírással zárul, ha

Gyakorlati előkészítő előadások. II. félév

Budapest, szeptember 6. Dr. Huszthy Péter egyetemi tanár

Eredményes vizsga esetén a tárggyal 5 kreditpont szerezhető. A félév csak aláírással zárul, ha

Részletes tematika: I. Félév: 1. Hét (4 óra): 2. hét (4 óra): 3. hét (4 óra): 4. hét (4 óra):

Szerves kémiai szintézismódszerek

AROMÁS SZÉNHIDROGÉNEK

Budapest, június 15. Dr. Hornyánszky Gábor egyetemi docens

Bevezetés a biokémiába fogorvostan hallgatóknak Munkafüzet 4. hét

COOCH 3. Ca + O - NH 2 OCH 2 CH 2 CH 3 NO 2 N H H 3 CO N OCH 3 COOH

SZERVES KÉMIA biomérnököknek B.Sc. képzés, kód: BMEVESZA204 Tantárgy követelményei 2017/2018 tanév II. félév

Szénhidrogének II: Alkének. 2. előadás

Szemináriumi feladatok (kiegészítés) I. félév

1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Történet van t Hoff (holland), Le Bel (francia): a szénatom tetraéderes 1901 van t Hoff Nobel-díj

Szerves kémiai szintézismódszerek

KARBONILCSOPORTOT TARTALMAZÓ VEGYÜLETEK. Léránt István

2. SZÉNSAVSZÁRMAZÉKOK. Szénsav: H 2 CO 3 Vízvesztéssel szén-dioxiddá alakul, a szén-dioxid a szénsav valódi anhidridje.

Nitrogéntartalmú szerves vegyületek. 6. előadás

SZERVES KÉMIAI REAKCIÓEGYENLETEK

KARBONSAVAK. A) Nyílt láncú telített monokarbonsavak (zsírsavak) O OH. karboxilcsoport. Példák. pl. metánsav, etánsav, propánsav...

Tantárgycím: Szerves kémia

Osztályozó vizsgatételek. Kémia - 9. évfolyam - I. félév

Szerves Kémia II. Dr. Patonay Tamás egyetemi tanár E 405 Tel:

IV. Elektrofil addíció

R R C X C X R R X + C H R CH CH R H + BH 2 + Eliminációs reakciók

8. Előadás Karbonsavak. Karbonsav származékok.

Név: Pontszám: 1. feladat (3 pont) Írjon példát olyan aminosav-párokra, amelyek részt vehetnek a következő kölcsönhatásokban

Zöld Kémiai Laboratóriumi Gyakorlatok. Aldol kondenzáció

8. Előadás. Karbonsavak. Karbonsav származékok.

Szerves Kémia II. 2016/17

1. feladat (3 pont) Az 1,2-dibrómetán főként az anti-periplanáris konformációban létezik, így A C-Br dipólok kioltják egymást, a molekula apoláris.

Szerves kémiai szintézismódszerek

Karbonilcsoport reakciói Mannich-reakciónak nevezzük az

Szabó Dénes Molekulák és reakciók három dimenzióban

Bevezetés. Szénvegyületek kémiája Organogén elemek (C, H, O, N) Életerő (vis vitalis)

Összefoglaló előadás. Sav-bázis elmélet

10. Kémiai reakcióképesség

Helyettesített Szénhidrogének

A cukrok szerkezetkémiája

6. 1,3-DIKARBONILVEGYÜLETEK

Heterociklusos vegyületek

A pót zh megírásakor egy témakör választható a kettőből. A pót zh beadása esetén annak

KARBONSAVSZÁRMAZÉKOK

Szerves kémiai szintézismódszerek

H H 2. ábra: A diazometán kötésszerkezete σ-kötések: fekete; π z -kötés: kék, π y -kötés: piros sp-hibrid magányos elektronpár: rózsaszín

Szénsavszármazékok 1

Sztereokémia II. Sztereokémia III.

Név: Pontszám: / 3 pont. 1. feladat Adja meg a hiányzó vegyületek szerkezeti képletét!

IX. Szénhidrátok - (Polihidroxi-aldehidek és ketonok)

β-dikarbonil-vegyületek szintetikus alkalmazásai

Szerves kémia Fontosabb vegyülettípusok

A KÉMIA ÚJABB EREDMÉNYEI

Szemináriumi feladatok megoldása (kiegészítés) I. félév

Laboratóriumi technikus laboratóriumi technikus Drog és toxikológiai

Szerves Kémiai Problémamegoldó Verseny

R nem hidrogén, hanem pl. alkilcsoport

Polimerizáció. A polimerizáci jellemzőit. t. Típusai láncpolimerizáció lépcsős polimerizáció Láncpolimerizációs módszerek. Monomerek szerkezete vinil

Versenyző rajtszáma: 1. feladat

2. melléklet a 4/2011. (I. 14.) VM rendelethez

Halogéntartalmú szerves vegyületek

AMINOK. Aminok rendűsége és típusai. Levezetés. Elnevezés. Alkaloidok (fiziológiailag aktív vegyületek) A. k a. primer RNH 2. szekunder R 2 NH NH 3

Palládium-organikus vegyületek

Szabó Andrea. Ph.D. értekezés tézisei. Témavezető: Dr. Petneházy Imre Konzulens: Dr. Jászay M. Zsuzsa

Átírás:

xovegyületek karbonilcsoportot tartalmaznak Nevezéktan Aldehidek láncvégi - csoport (vagy oldalláncban) -atomhoz kapcsolódik a) szubsztitúciós nómenklatúra előtag: formil- formyl utótag: -al, [-karbaldehid] carbaldehyde 3 2 2 2 5 4 3 2 1 butanal pent-2-éndial pent-2-enedial 1 2 3 4 5 6 2 2 2 2 3-(formilmetil)hexándial 3-formylmethylehexanedial ciklohexánkarbaldehid cyclohexanecarbaldehyde b) triviális nevek a megfelelő karbonsav triviális nevének töve + aldehid

Aldehid Karbonsav i- 3 7 izobutiraldehid isobutyraldehyde i- 3 7 a. isobutyricum isobutyric acid 4 9 valeraldehid valeraldehyde 4 9 a. valerianicum valeric acid 2 glikolaldehid hydroxyacetaldehyde 2 a. glycolicum glycolic acid 2 2 szukcinaldehid succinaldehyde 2 2 borostyánkősav a. succinicum succinic acid benzaldehid benzaldehyde benzoesav a. benzoicum benzoic acid

3 vanillin piperonal protokatechualdehid protocatechualdehyde 3 vanillinsav vanillic acid piperonilsav piperonilyc acid protokatechusav protocatechuic acid

Aldehid Karbonsav formaldehid formaldehyde a. formicum formic acid acetaldehid 3 3 acetaldehyde a. aceticum acetic acid 2 5 propionaldehid propionaldehyde 2 5 a. propionicum propionic acid 3 7 butiraldehid butyraldehyde 3 7 a. butyricum butyric acid

Aldehid Karbonsav szalicilaldehid salicylaldehyde szalicilsav salicylic acid 3 ánizsaldehid p-anisaldehyde 3 ánizssav p-anisic acid 3 veratrumaldehid veratraldehyde 3 veratrumsav veratric acid 3 3

Ketonok láncon belüli a) szubsztitúciós nómenklatúra előtag: oxoutótag: -on, [ keton] 1 2 3 4 5 l 2 2 3 3 1-klór-2-metilpentán-3-on 1-chloro-2-methylpentan-3-one a karbonilcsoport két -atomhoz kapcsolódik 4 3 2 1 3 2 3-oxovajsav 3-oxobutyric acid 5 4 3 2 1 2 2 3 4-pentén-2-on 4-penten-2-one ciklohexanon cyclohexanone

b) csoportfunkciós keton 3 2 3 c) aromás ketonok etil-metil-keton methyl ethyl ketone 3 acetil acetofenon acetyl acetofenone benzoil benzofenon benzoyl benzofenone

d) triviális nevek 3 3 3 2 3 3 3 aceton acetone acetilaceton acetylacetone biacetil diacetyle Triviális csoportnevek 3 2 3 2 acetonil acetonilidén fenacil fenacilidén

δ+ δ Szerkezet esonance structures for the carbonyl group ybride 3 3 Formaldehyde µ = 2.27 D Acetone µ = 2.88 D ~ 120 Z ~ 1,24 ~ 120 ~ 120

Előállítás 1. Aldehidek és ketonok közös előállítási módszerei - xidáció 2-2 I. r., -2, II. r. Jones-reagens: 2 r 4 2 S 4 (víz-aceton) ollins-reagens: r 3 piridin Mn 2 -aktív ( KMn 4 + MnS 4 ) Dehidrogénező katalizátor: u-r oxid

- Acetilének hidratálása 2 S 4 2 g 2+ -só 3 enol 2. Aldehidek előállítása - Savszármazékokból redukcióval Savkloridból: osenmund r. l Pd/BaS 4 2

Savnitrilekből 3 2 2 N Bu 2 i Al 3 2 2 N l N l Et 2 1. Snl 2 2. 2 - Aromás rendszerek elektrofil szubsztitúciója a) Gatterman: N + l (Znl 2 ) b) Gatterman - Koch: + l (All 3 ) c) eimer - Tiemann: l 3 / - d) Vilsmeier: Pl 3 / ( 3 ) 2 N Aromás metil vegyületek oxidációja 3 ox. pl. Se 2

3. Ketonok előállítása - savszármazékokból savkloridból 4 9 Mgl, Et 2 l Fel 3, -70 4 9 savnitrilből N, MgBr Et 2, víz NMgBr,

- aromás rendszerek elektrofil szubsztitúciója Friedel-rafts l All 3 Fries átrendeződés fenol-észter + All 3 (v. hν) - Aromás alkil vegyületek oldallánc oxidációja KMn 4 víz, Al 2 (S 4 ) 3 2 3 3

Friedel-rafts acilezés + l All 3 + l Fries-átrendeződés: inter v. intramolekuláris All 3 All 3 hν Foto-Fr ies: ger jesztett áll.

xovegyületek kémiai reakciói I) Addíciós és szubsztitúciós reakciók II) Addíciós reakciók α,β-telítetlen karbonilvegyületekre egiokémia (1,2 és 1,4-addíciós reakciók) Sztereokémia (Felkin-Anh modell) III) Enolátkémia IV) xidáció-edukció

I) Addíciós és szubsztitúciós reakciók A) Addíciók és szubsztitúciók (általában) 1. Nukleofil addíció a karbonilcsoportra bázikus körülmények: δ+ δ + Nu Nu tetraéderes intermedier savas körülmények: Nu + Nu Nu

2. Elektrofil szubsztitúció az α-szénatomon - enolát/enol képzés báziskatalízis: enolát-anion B E savkatalízis: enol E + + E B E +

B) Addíciók és azt követő kondenzáció - Addíció tetraéderes intermedier vagy termék - Kondenzáció = addíció + elimináció - 2 tetraéderes intermedier termék Egyensúlyi reakciók a) vízaddíció 3 2 b) alkoholaddíció: sav- vagy báziskatalízissel 1. lépés: savkatalízissel + 2 3 2 3 3 3 3 3 + félacetál

2. lépés 3 3 3 2 3-2 3 3 3 3 3 3-3 3 3 acetál

1. lépés: báziskatalízissel: 3 3 3 3-3 3 félacetál

Gyűrűs acetál ('ketál') Etilénglikollal ciklopentanon-etilénketál Analóg: S S S S ditioketál BF 3 Et 2

S S S S BuLi TF S, 'X S S S ani ' 2 pl. DMS-l dioxán v. us 4 /szilikagél v. g 2+ / 2 John McMurry: rganic hemistry 7 th Edition Thomson Books/oole 2008

c) Nátrium-hidrogén-szulfit addíciója =, alkil aromás aldehidek aromás ketonok ' + S 3 ' addukt N Na (ha =Ar, =) ' d) N addíciója N N ' ( B) ' ciánhidrin ArAr : nem! Ar : gyengén Ar : benzoin-kondenzáció

John McMurry: rganic hemistry 7 th Edition Thomson Books/oole 2008

Benzoin kondenzáció Ar N Ar N Ar N Ar Ar N Ar Ar Ar N Ar N Ar aciloin + N Ar = Ph benzoin

e) Wittig-reakció l. olefinek f) Acetilén addíciója l. acetilének g) Grignard-vegyület addíciója l. alkoholok Megjegyzés: mellékreakciók lehetnek: A) Sztérikusan gátolt ketonnal enolizáció 'MgX + ' + B) Sztérikusan gátolt Grignard-vegyülettel redukció MgX + MgX

Grignard-reakció: karbonilvegyületek reduktív anionos alkilezése δ +δ -MgX 2 - MgX +δ δ + + - 2 -MgX - 2 - + Mg 2 X a) 3 - + - MgX +δ 3 δ 3 MgX 2 3 + Mg X b) 3 3 - + - MgX +δ 3 3 δ 3 3 MgX 2 3 3 + Mg X c) 3 l - + - MgX 3 δ +δ l 3 + Mg X l folytatása b) egyenlet szerint tercier alkoholig d) - + 3 3 δ - MgX +δ 3 3 3 + Mg X 3 folytatása b) egyenlet szerint tercier alkoholig

Wittig reakció + ( 6 5 ) 3 P ' ' ' ' + ( 6 5 ) 3 P aldehid v. keton foszfónium-ilid alkén trifenilfoszfin-oxid ' ( 6 5 ) 3 P + trifenilfoszfin ' X S N 2 X 6 5 ' 6 5 P 6 5 ' Li alkil-halogenid 6 5 ' 6 5 + 6 5 P 6 5 P 6 5 ' 6 5 ' ' a foszfónium-ilid rezonáns határszerkezetei

+ ' ' P( 6 5 ) 3 Ad N ' ' P( 6 5 ) 3 ' ' P( 6 5 ) 3 ( 6 5 ) 3 P + ' ' Acetilén addíciója bázis

Első ipari alkalmazás természetes vegyület szintetikus úton történő előállítására Wittig G.; Pommer.: DBP 954247, 1956 Wittig G.; Pommer.: hem. Abstr. 1959, 53, 2279.

h) fémhidriddel l. alkoholok Al - 3 - Al 3

i) Aminok r eakciója - N 3 N 2 N hemiaminál imin - N 2 N- Schiff-bázis - 2 N N 2 N 2 enamin - 3 N N 3 X

Addition of 1 o Amines Formation of Imines Because the N atom of an imine is surrounded by three groups (two atoms and a lone pair), it is sp 2 hybridized, making the N bond angle 120, (not 180 ). Imine formation is fastest when the reaction medium is weakly acidic (p 4-5).

Addition of 2 o Amines Formation of Enamines A 2 o amine reacts with an aldehyde or ketone to give an enamine. Enamines have a nitrogen atom bonded to a double bond.

The formation of imines and enamines compared

- A - N 2 N-A A = - hidroxilamin oxim A = N 2 - hidrazin hidrazon A = 2 N N szemikarbazid szemikarbazon Főként analitikai jelentőségük van, illetve intermedierek heterociklusokhoz j) Aldol-reakció: karbonilcsoport (egyik molekula) α-szénatom (másik molekula) l. később 2 1 2 1 1 2

Az aldol további reakciói: A) Elimináció savkatalízissel 2 α β 3 3 2 2 3 aldol (β-hidroxiketon) 2 elimináció 3 + α β 3 α, β-telítetlen aldehid

Az aldol további reakciói: B) Elimináció báziskatalízissel 3 3 2 3 3 + rezonancia-stabilizált enolát

II) Addíciós reakció α,β-telítetlen karbonil-vegyületekre egiokémia (1,2 és 1,4-addíciós reakciók) Sztereokémia (Felkin-Anh modell) A) α,β-telítetlen oxovegyületek reakciói nukleofilekkel Probléma: a nukleofil két helyen támadhat (ambidens elektrofil) 1 2 3 4 1 2 Nu '1,4 - Addíció' Nu Nu és / vagy Nu '1,2 - Addíció'

1,4-Addíció (konjugált addíció) Nu 2 Nu: 2 3 Nu 3 Nu 2 3 enolát anion Nu 2 3 Nu 2 2 3

1,3-addíció 2 Nu Nu 2 3 3 Nagyon ritka

Addíció Nu Nu Nu E + E Deprotonálás + reakció elektrofillel vagy E E B E E α

Enolát Pentadienil-anion Izokonjugált rendszerek

Karbonilcsoporttal konjugációban lévő (alternáló kettős- és egyszeres) kötés Látens polaritás eaktivitás: karbonil-szénatom = elektrofil (reagens: nukleofil) α-szénatom = nukleofil (reagens: elektrofil) N N hasonlóan : Br

egiokémia (1,2 és 1,4-addíciós reakciók) Nu Nu 1,4 Nu 1,2 Nu egioszelektivitás szempontjai erősen bázikus nukleofilek 1,2 gyengén bázikus nukleofilek 1,4

Nukleofil atom Nukleofil 1,4 1,2 Li + MgBr + MgBr/uI + LiAl 4 + NaB 4 /ui + NaB 4 /el 3 + eteroatom N 2, Na, SNa +

1,4-Addíció nem szimmetrikus α,β-telítetlen ketonra Me 2 uli then + / 2 + 3 3 3 98 % 3 3 2 % Stereoselective conjugate addition reaction

Lítium-dialkil-réz ( kuprát ) reagens 1,4-addíció éter 2 Li + ux 2 uli Példa: 1,4-kuprát addíció ( tandem vicinális difunkcionalizálás ) Bu 2 uli MeI 3 + 3 Bu Bu Bu transz cisz 4 : 1

John McMurry: rganic hemistry 7 th Edition Thomson Books/oole 2008

obinson annulation + 1. aldol condensation 2. - 2

3 3 2 2 3 - Na +, 3 3 3-2 3 3 3 2 3 - Na +, 3 3 3-2 3 3 3 K. Peter,. Vollhardt, Neil E. Schore: rganische hemie. Wiley-V Verlag Gmb & o. KGaA (5. Auflage) 2011

3 3 3 3 Base 3 3 K. Peter,. Vollhardt, Neil E. Schore: rganische hemie. Wiley-V Verlag Gmb & o. KGaA (5. Auflage) 2011

Sztereokémia (Felkin-Anh modell) Sztereoszelektivitás - sztereokontroll Egy kémiai reakció végbemehet a legkedvezőbb úton (kinetikusan kontrollált), vagy végbemehet a legstabilabb terméket eredményező úton (termodinamikusan kontrollált) A sztereoszelektivitás leggyakrabban sztérikus gátlásra vezethető vissza. Sztereokontroll Általában ciklusos vegyületek esetében könnyebben elérhető, mint aciklusos vegyületeknél.

Sztereoszelektív reakció: Több lehetséges sztereoizomer közül egy keletkezik kizárólag, vagy túlnyomóan. Sztereospecifikus reakció: Egy bizonyos sztereoizomerből egy bizonyos termék (a lehetséges sztereoizomerek egyike) keletkezik, a másik sztereoizomerből a másik. (a egy vegyületnek nincs sztereoizomere, nem adhat sztereospecifikus reakciót!)

I (S)-2-iodoheptane Na ()-heptan-2-ol Stereospecific S N 2 reaction

Nukleofil addíció a karbonil-vegyületekre (Sztereokémia) Irreverzibilis, ha Nu = vagy everzibilis, ha Nu = N 2, vagy X Addíció nem szimmetrikus (a szubsztituensek nem királisak) ketonra racemát 3 MgBr 3 + 3 1 : 1

Addíció nem szimmetrikus (a szubsztituens(ek) királisak) ketonra MeMgBr Me + Me Me Me Me syn- minor product anti- major product Diastereoselective addition to a ketone

Me MgBr MgBr Me + / 2 Me helation controlled nucleophilic addition to a ketone

A karbonilcsoport (általában trigonális centrumok) síkjának két oldalán lévő felületek típusai Trigonális centrumok síkjának két oldalán elhelyezkedő felületek lehetnek homotópok, enantiotópok vagy diasztereotópok. omotóp felületeket akkor kapunk, ha a π-kötések síkjában egy 2 szimmetriatengely fekszik. eterotóp felületek Enantiotóp felületek csak akirális s szimmetriájú molekulában találhatók. Diasztereotóp felületek viszonya nem jellemezhető semmilyen szimmetriaelemmel.

Felületek megkülönböztetése trigonális rendszerben Y Z Z Y X X pl.: X > Y > Z (.I.P.) A trigonális centrumnak pro- (szimbóluma: re, e) az a felülete, amely felől nézve a.i.p. konvenció szerint rangsorba állított ligandumok prioritása órairányú, pro-s (szimbóluma: si, Si), ha ellentétes. A kialakuló tetragonális centrum konfigurációja nemcsak a belépés irányától (re vagy si) függ, hanem a belépő ligandumnak a már meglevőkhöz visszonyított rangjától is.

Molekulán belüli azonos szerkezetű és helyzetű csoportok omotópok ( azonos helyzetűek ) az olyan csoportok, amelyek a molekula valamely n szimmetriatengelye körüli elforgatással kicserélhetők ( 1 kizárva!). omotóp csoportok teljesen megkülönböztethetetlenek. eterotóp csoportok egymás közötti viszonya enantiotóp vagy diasztereotóp lehet.

Trigonális centrumok síkjának két oldalán lévő felületek A) omotóp felületek két σ kötés a π kötés síkjában a) Z X Y Z 2 2 2 Me Me Me Me Me Me

B) eterotóp felületek 1) Enantiotóp felületek b) Y W XA Z -A W X Y Z -A AX W Y Z W X Y Z 3 Me Me Me Me 2) Diasztereotóp felületek c) W X Y Z A B l

- omotóp felületek esetén bármelyik oldalról jön a támadás, ugyanaz a termék képződik, függetlenül attól, hogy a reagens királis, vagy akirális. LiAlD 4 D D -Enantiotóp felületek esetén mindig szteroizomerek képződnek akirális ligandummal királis ligandummal - Diasztereotóp felületek esetén minden ligandummal racém keverék diasztereomerek 1:1 től eltérő elegye diasztereomerek keletkeznek

Prokirális felületek A homotóp felületekkel jellemezhető centrumok ellen intézett támadás bármelyik felület irányából azonos termékhez vezet. Enantiotóp felületek estén új ligandum bevitele mindig sztereoizomereket hoz létre. Diasztereotóp felületek reaktivitása azok különböző hozzáférhetősége miatt mindenfajta reagenssel szemben eltérő. Az egyes felületek felöli ligandumfelvétel során diasztereomerek keletkeznek. 3 2 Si 3 2 e 1 180 o 3 3 1 e 3 Br e Br 180 o Si 3 Si

Diasztereotóp felülettel jellemezhető csoport reakciója Felkin-Anh modell, kinetikus kontroll L Me S M Nu: :Nu S = Kicsi M S M S M = Közepes Et Et L = Nagy L L Kedvezőtlen Kedvező M Nu S M Nu S Nu Et L L Et Me

Felkin-Anh modell 1. atározza meg a legnagyobb és legkisebb csoportokat (L, S)! 2. L csoportot helyezze el merőlegesen a karbonilra Newman projekcióban! A nukleofil támadási iránya az S csoport felől várható. Nu Szter eoszelektivitás 107 o S = A - B A + B 100 %

Felkin-Anh modell 1) L, M, S meghatározása (large, medium, small térkitöltés) 2) L csoport és = csoport 90 -os vetületbe helyezése (Newman projekció) 3) 107 -os szög megkeresése (Nu =) a -L kötéssel quasi antiperiplanáris állásban, mindkét konformeren vizsgálva 4) (Nu)-S > (Nu)-M kedvezősége (taszítás szempontjából) http://web.uvic.ca/~fhof/classes/335/slides_ch34_diastereoselectivity.pdf 544

Felkin-Anh modell Sztereoszelektív reakció M M KEDVEZÕ M M Nu 107 o S L 107 o Nu S gyenge taszítás L quasi antipp Nu S L Nu S L D Nu M S erõs taszítás Nu M L 107 o quasi antipp L Nu M L Nu M S L 107 o S KEVÉSBÉ KEDVEZÕ S E E S S KEVÉSBÉ KEDVEZÕ S S Nu Nu 107 o 107 o M S M L 107 o Nu M erõs taszítás gyenge taszítás Nu S L 107 o M L quasi antipp quasi antipp L KEDVEZÕ Nu Nu M S M L L Nu Nu M S M L L D

A nukleofil támadás során az új kötés a kapcsolódó szigma kötéssel antiperiplanáris helyzetbe kerül.

B) α,β-telítetlen oxovegyületek reakciói elektrofilekkel 3 1 3 3 3 3 3 4 3 2 3 3 3 3 3 l 3 3 3 l 3 3

III) Enolátkémia A) eakció enol-/enolát-anionon keresztül xo-enol tautomerizáció 3 3 oxo 3 2 enol 10-4 % 3 2 84 % 3 3 3 16 %

karbonilcsoport reakciója: Nu 3 Nu 3 eactions at the α-position of carbonyl compounds enol(át) reakciója: pl. egy másik molekula karbonilcsoportjával 2 3 3 2 enolate

Aldehydes and ketones are weak BrØnsted acids + B B pk a = 15-20

2 2 2 3 2 5 pk a 17 19 24

2 2 2 allyl anion vs. enolate anion 2 2 2 2 2 2

pr otonation pr otonation

2 B - 2 B - 2 2 2 2 pk a = 42 pk a = 16.5 2 3 2 2 2

3 2 K ~ 5 10-6 3 3 3 2 K ~ 6 10-8 3 2 3 3 3 K ~ 3.2 K > 10 13

= kötés stabilizációja metilcsoportok révén 2 enol forma 3 2 G enol forma Energia G' G' > G aldehid forma 3 3 3 = kötés stabilizációja metilcsoport révén keto forma

B) eakció az α szénatomon elektrofil szubsztitúció 1. Alkilezés 1. LiNPr 2 (i) 2. 3 I 3 pk a = 17-70 Li 3 I -70 3 3 pk a = 40 2 N

Kétszeresen aktivált α-szénatom, alkilezés 3 2 3 1.NaEt 2. X 3 3 3 + 2 3 Na

a két különböző α-szénatom van: az enolátképzés regiokémiája Könnyű hozzáférés Kinetikus enolát ( ) 3 2 Li B = Li N = LDA ( ) 2 3 3 Nehéz hozzáférés Termodinamikus enolát

egioselective alkylation of ketones MeI Me 3 Sil SiMe 3 2 3 2 3 2 3 2 3 3 -alkylation ambident anion ('two fanged') -silylation 3 3 base base 3 Ph 2 Br 2 3 3 3 Ph 2 Br 3 3 Ph kinetic enolate ther modynamic enolate Ph str ong hinder ed base (e.g. LDA) low temper atur e weak base (e.g. Et 3 N) high temperature

2. alogénezés A) savkatalízissel B) bázis jelenlétében 3 X 2 acid B - I I 3 2 2 δ+ δ I B - I 2 X I 2 2 δ+ δ I I 2 I 2 I 3 + I 3

3 2 3 3 3 Br 2 2 2 3 3 3 Br 2 Br 3-brómbután-2-on Br 2 2 3 1-brómbután-2-on

1. Aldolképzés ) eakció az α szénatomon aldolkondenzáció (enolát addíciója karbonilcsoportra) 3 2 3 2 2 3 2 + 3

D D ugyan így D D Br 2 Br Br Enol gyenge nukleofil D 3

D 2 ugyan így D D D ( ) Br 2 ugyan így Enolátanion erõsebb nukleofil X S N 2 Br Br Br

2 3 2 3 + újabb Aldol-reakció elvégzésére képes! Probléma: 'keresztezett aldol'

Keresztezett aldol-kondenzáció és lehetséges termékei + 2 1 2 2 2 2 2 1 2 2 2 1 1 2 2 1

3 3 + l 3 2 + l 3 2 + l 1. Savkatalizált enolképzés 3 3 3 2 + 3 2 3 3 2. Az enol addíciója egy másik aceton molekula protonált karbonilcsoportjára 3 3 3 2 3 3 l 3 3 3 3 3. Savkatalizált víz-elimináció + l +

2. Aldolreakció ketonnal 2 3 2 3 3 2 3 3 + 2 3 2 3 3 2 3 3 3 (5%) (95%) Az aldolképződés ketonokból termodinamikailag kedvezőtlen!

3. Az aldol további reakciói: A) Elimináció savkatalízissel 2 α β 3 3 2 2 3 aldol (β-hidroxiketon) 2 elimináció 3 + α β 3 α, β-telítetlen aldehid

3. Az aldol további reakciói: B) Elimináció báziskatalízissel 3 3 2 3 3 + rezonancia-stabilizált enolát

D) eakció az α szénatomon laisen-schmidt kondenzáció (hasonló a keresztezett aldolkondenzációhoz) 3 3 3 + 2 vö. keresztezett aldol: egyik jóval reaktívabb 3 2 3 2-2 3 2

E) Diszproporcionálódás: annizzaro reakció α--t nem tartalmazó aldehidek karbonsav + alkohol 2

Keresztezett annizaro reakció K 3 2 3 3 Intramolekuláris annizzaro reakció 2 glikolsav

IV) xidáció-redukció 1. edukció - Kizsnyer-Wolff l. paraffinok - lemmensen l. paraffinok - fémhidridek (Meerwein-Ponndorf-Verley) l. nukleofil addíció (Al - 4 ) l. alkoholok

2. xidáció - - 2 /persavak 2 2 KMn 4 N 3 ( 2 ) 4 3 (Baeyer-Williger) Ph 3 Se 2 Ph

Meerwein-Ponndorf-Verley redukció ' + 3 3 Al ' + 3 3 3 alkoholát felesleg folyamatos kidesztillálás ppenauer oxidáció 3 + ' 3 ( 3 ) 3 Al ( 3 ) 3 ( 3 ) 3 nem oxidálható alkohol ' + 3 3 acetonfelesleg (nem tud leadni hidridiont) 3 ' + ( 3 ) 3 ( 3 ) 3 Al ( 3 ) 3 ' Al + 3 ( 3 ) 3 3

Baeyer-Villiger oxidáció: észterképzés Ar, Ar,, Ar Et Ph Et Ph Vándorlási tendencia: > terc - alkil > szek - alkil > fenil > primer - alkil > metil

3 6 5 + 3 6 5 + 3 6 5 _ 3 3 6 5 3 6 5 3 6 5 6 5-3 6 5

Mechanism of biological aldehyde and ketone reductions by the coenzyme NAD John McMurry: rganic hemistry 7 th Edition Thomson Books/oole 2008

Fontosabb aldehidek Néhány fontosabb oxovegyület Formaldehid: 40%-os vizes oldata a formalin n 2 ( 2 ) n-1 2 n = 10-100 par afor maldehid Acetaldehid Paraldehid 3 3 3 Metaldehid 3 3 3 3 2 S 4 2 S 4 l 2 S 4, 3

K. Peter,. Vollhardt, Neil E. Schore: rganische hemie. Wiley-V Verlag Gmb & o. KGaA (5. Auflage) 2011

Fontosabb ketonok Butirofenonok (antipszichotikumok) F ( 2 ) 3 aloperidol Szteroidhormonok Androszteron (férfi) Ösztron (női)

Íz- és illatanyagok ( 2 ) 2 3 3 3 Málna-keton (raspberry ketone imbeer-keton ) Gyöngyvirág-aldehid (lily-of-the-valley aldehyde Maiglöckchen-Aldehyd ) ldószerek és különféle szintézis-alapanyagok 3 3 3 Aceton, mint oldószer Acetofenon, mint szintézis-alapanyag

Néhány biológiailag fontos származék Vitamine B 6 John McMurry: rganic hemistry 7 th Edition Thomson Books/oole 2008

Pyridoxal Biosynthesis http://www.chem.qmul.ac.uk/iubmb/enzyme/reaction/misc/pyridoxal.html

Strictosidin-Synthase ist ein pflanzliches Enzym, das die Mannich-artige Kondensation von Tryptamin und Secologanin nach Strictosidin katalysiert. Dies ist ein wichtiger Schritt in der Biosynthese der Indolalkaloide. Das Enzym ist in den Vakuolen der Wurzeln lokalisiert.

livamuslica feromonjai K. Peter,. Vollhardt, Neil E. Schore: rganische hemie. Wiley-V Verlag Gmb & o. KGaA (5. Auflage) 2011

idroxioxo- és dioxo vegyületek 1. 2. 3 3 Zn 2, 2 Aldolképzés (l. előbb) vinil-acetát 2 2 2 glikolaldehid - 3 3 s 4 2 3 2 3. 3 2 Br K kálium-formiát - KBr 3 2 3 3 2 3 metil-formiát acetol

4. 3 2 3 Se 2 3 3 diacetil 3 2 + 3 2 Na 2 3 3 3 2 3 3 2 vízmentes acetilaceton + 3 2 3 2 3 + l 2 3 3 2 3 Na 2 3 3 2 2 3 + 2 + 3 2 acetonilaceton 2 forralás