JoVE Logo

Войдите в систему

12.10 : Nucleophilic Addition to the Carbonyl Group: General Mechanism

The carbonyl carbon in an aldehyde or ketone is the site of a nucleophilic attack due to its electron-deficient nature. Depending on the strength of the incoming nucleophile, the reaction occurs via different mechanistic pathways.

A stronger nucleophile can directly attack the electrophilic center, the carbonyl carbon. The HOMO orbital of the nucleophile interacts with the LUMO (π* antibonding) orbital present on the carbonyl carbon. This interaction breaks the π bond and shifts the π bonding electrons onto the carbonyl oxygen, forming a basic alkoxide anion. The basic alkoxide ion intermediateabstracts a proton, forming the addition product as depicted in the following figure.

Figure1

On the other hand, a weak nucleophile cannot directly attack the electrophilic carbonyl carbon. For the weak nucleophile to react, the electrophilicity of the carbonyl carbon needs to be enhanced substantially. Thus, the aldehyde or ketone is treated with an acid catalyst to improve the electrophilicity of carbonyl carbon. As shown in the figure below,the acid catalyst protonates the carbonyl oxygen forming an oxonium cation. The oxonium cation is resonance stabilized by delocalizing the positive charge onto the adjacent carbonyl carbon atom. This delocalization of the positive charge increases the electrophilicity of the carbonyl carbon, leading to the attack of the weak nucleophile.

Figure2

Теги

Nucleophilic AdditionCarbonyl GroupAldehydeKetoneNucleophileCarbonyl CarbonHOMOLUMOBondAlkoxide AnionAcid CatalystOxonium CationElectrophilicity

Из главы 12:

article

Now Playing

12.10 : Nucleophilic Addition to the Carbonyl Group: General Mechanism

Aldehydes and Ketones

5.0K Просмотры

article

12.1 : Структура альдегидов и кетонов

Aldehydes and Ketones

8.2K Просмотры

article

12.2 : ИЮПАК Номенклатура альдегидов

Aldehydes and Ketones

5.2K Просмотры

article

12.3 : Номенклатура кетонов ИЮПАК

Aldehydes and Ketones

5.3K Просмотры

article

12.4 : Распространенные названия альдегидов и кетонов

Aldehydes and Ketones

3.3K Просмотры

article

12.5 : ИК и УФ-Вид спектроскопия альдегидов и кетонов

Aldehydes and Ketones

5.0K Просмотры

article

12.6 : ЯМР-спектроскопия и масс-спектрометрия альдегидов и кетонов

Aldehydes and Ketones

3.6K Просмотры

article

12.7 : Приготовление альдегидов и кетонов из спиртов, алкенов и алкинов

Aldehydes and Ketones

3.4K Просмотры

article

12.8 : Получение альдегидов и кетонов из нитрилов и карбоновых кислот

Aldehydes and Ketones

3.3K Просмотры

article

12.9 : Получение альдегидов и кетонов из производных карбоновых кислот

Aldehydes and Ketones

2.5K Просмотры

article

12.11 : Альдегиды и кетоны с водой: образование гидратов

Aldehydes and Ketones

3.0K Просмотры

article

12.12 : Альдегиды и кетоны со спиртами: образование гемиацеталей

Aldehydes and Ketones

5.5K Просмотры

article

12.13 : Защитные группы от альдегидов и кетонов: введение

Aldehydes and Ketones

6.4K Просмотры

article

12.14 : Ацетали и тиоацетали как защитные группы для альдегидов и кетонов

Aldehydes and Ketones

3.9K Просмотры

article

12.15 : Альдегиды и кетоны с HCN: обзор образования циангидрина

Aldehydes and Ketones

2.6K Просмотры

See More

JoVE Logo

Исследования

Образование

О JoVE

Авторские права © 2025 MyJoVE Corporation. Все права защищены