12.12 : אלדהידים וקטונים עם כוהל: היווצרות ההמיאצטל

בדומה למים, כוהלים יכולים להיות מסופחים לפחמן הקרבונילי של האלדהידים והקטונים. סיפוח של מולקולה אחת של כוהל לתרכובת הקרבוניל יוצרת את ההמיאצטל או חצי אצטל. כפי שמתואר להלן, בהמיאצטל, הפחמן מקושר ישירות לקבוצת OH ו-OR.

מכיוון שכוהלים הם נוקלאופילים גרועים, היווצרות ההמיאצטלים היא איטית מאוד בתנאים ניטרליים. קצב התגובה מוגבר על ידי שימוש באמצעי תגובה בסיסיים או חומציים.

הזרז החומצי, כגון חומצה גופרתית או חומצה p-toluenesulfonic, מקיים אינטראקציה עם הכוהל על ידי תרומת פרוטון. זה יוצר כוהל פרוטוני שפועל כצורון הפעיל ובהמשך מייצר את החמצן הקרבונילי, מה שהופך את הפחמן הקרבוניל לאלקטרופילי חזק. כעת, מולקולת כוהל תוקפת את הפחמן הקרבונילי הזה ויוצרת קטיון אוקסוניום. אובדן פרוטון מקטיון אוקסוניום מוביל להיווצרות של המיאצטלים.

מצד שני, בנוכחות בסיס, הכוהל עובר תגובת דה פרוטונציה, ויוצר את האניון אלקוקסיד בעל מטען שלילי. האניון הבסיסי ביותר הזה תוקף את הפחמן הקרבוניל. צורת הביניים תנתק פרוטון ממולקולת כוהל אחרת כדי ליצור את ההמיאצטל.

ההמיאצטליים הטבעתיים נוצרים כאשר קבוצות ההידרוקסיל והקרבוניל נמצאות על אותה מולקולה. הפחמימות הפשוטות המופיעות באופן טבעי קיימות בדרך כלל בצורת ההמיאצטל טבעתית. לדוגמה, הצורות האנומריות α ו-β של D-גלוקוז הן בצורת ההמיאצטל.