12.11 : Suyla Aldehit ve Ketonlar: Hidrat

Aldehydes and ketones undergo hydration reactions to give hydrates — 1,1-diols, or geminal diols.

The formation of hydrates can be reversed by eliminating water from the diol.

At equilibrium, the amount of hydrate formed decreases with increasing alkyl groups on the carbonyl carbon.

Favorable steric and electronic factors associated with the alkyl groups cause the equilibrium to lie on the side of the carbonyl compounds.

Under neutral conditions, the rate of gem-diol formation is very slow, owing to the poor nucleophilicity of water. The reaction, however, can be accelerated using acid or base catalysts.

In acid catalysis, the hydronium ion protonates the carbonyl oxygen to generate a strongly electrophilic carbonyl carbon. This carbon is then attacked by water, forming an oxonium cation. Finally, deprotonation by another water molecule gives a gem-diol.

Under basic conditions, the stronger hydroxide nucleophile first adds to the carbonyl carbon, generating an alkoxide intermediate. A water molecule then protonates this intermediate to form the gem-diol.

Su gibi oksijen bazlı bir nükleofil, aldehitler ve ketonlarla katılma reaksiyonlarına girebilir. Reaksiyon, 1,1-dioller veya element çifti dioller olarak da adlandırılan hidratların oluşumuna yol açar.

Hidratların oluşumu geri dönüşümlü bir reaksiyondur. Hidrat oluşumu, karbonil grubu üzerindeki alkil ortanık atomlarına eşlik eden sterik ve elektronik faktörlerden etkilenir: Karbonil karbonuna bağlı alkil gruplarının sayısının azalmasıyla hidrat oluşum hızı artar. Bu nedenle formaldehit gibi daha basit aldehitlerde neredeyse tüm aldehitler karşılık gelen hidratı verir. Elektron çekici gruplar karbonil karbona bağlandığında hidratların oluşumu oldukça tercih edilir.

Suyun karbonil karbona nükleofilik eklenmesi normal koşullar altında çok yavaştır. Ancak reaksiyon ortamının asitleştirilmesi veya bazlaştırılmasıyla oran önemli ölçüde artırılabilir. Bir asit katalizörü karbonil oksijeni protonlayarak karbonil karbonun elektrofilikliğini arttırır. Suyun nükleofilik eklenmesi, element çifti diol ürününü oluşturmak için bir protonu kaybeden bir oksonyum katyonunun oluşumuna yol açar.

Öte yandan, karbonil karbona, bir baz katalizör kullanılarak doğrudan hidroksit nükleofili tarafından saldırılur. Bu ekleme, katılma ürününü oluşturan bir su molekülü tarafından protonlanan bir alkoksit iyonu üretir.

Etiketler

Hydrate Formation 1 1 diols Geminal Diols Nucleophilic Addition Carbonyl Carbon Aldehydes Ketones Water Steric Factors Electronic Factors Acid Catalyst Base Catalyst Oxonium Cation Alkoxide Ion

12.11 : Suyla Aldehit ve Ketonlar: Hidrat

Etiketler

PLAYLIST