Föreläsning 18 F18 - chem.lu.se amp;Bioteknik/OrganAK/F18.pdf · PDF...
date post
09-Apr-2019Category
Documents
view
251download
0
Embed Size (px)
Transcript of Föreläsning 18 F18 - chem.lu.se amp;Bioteknik/OrganAK/F18.pdf · PDF...
Karbonylkolets kemi III Kapitel 18
1) Introduktion2) Keto-enoljmvikten
Frelsning 18 F18
A) RacemiseringB) AlkyleringC) HalogeneringD) Addition till karbonylkolE) ,-omttade freningarF) MichaelreaktionenG) Robinsonannulering
3) Reaktioner
1. Introduktion Vad r det fr gemensam nmnare mellan
Hallandsstunneln och vanliga chips?
F18
1. Introduktion
rimlig resonansform
O
O O
F18
1. Introduktion Karbonylgruppen r kraftigt polr Den kan attackeras av nukleofiler
O
X
Nu
O
XNu
X = H, R
OH
XNu
F16
X = lmnande grupp
O
Nu+ X F17
F18
1. Introduktion Karbonylgruppen r kraftigt polr -vten r sura
O
H H
Bas nukleofil(enolat)
O
F18
1. Introduktion Karbonylgruppen r kraftigt polr Enolat kan attackera andra
karbonylfreningar
F18O
X
O
X = H, ROH
X
O
X = lmnande grupp
O+ X
O
O
X
O
O
X
elimination
F18
F19
2. Keto-enoljmvikten-vten r sura
F18
OH
pKa ~1618
O
OH
pKa ~5
HpKa ~5052
O
HpKa ~1920
HpKa ~4044
O
pKa ~40-50
H
2. Keto-enoljmvikten-vten r sura
induktiv effekt:
F18
resonans:
O
H
O
H
O
H
2. Keto-enoljmviktensyrastyrkor
F18
O
H H
H
O
H H
O O
HH H
H
O O
EtOH H
OEt
O
2. Keto-enoljmviktenKeto-formen str i jmvikt med enol-formen
F18
O
H H
Bas
O
H
O
H
H-Bas
OH
H
keto-form enol-form
baskatalyserat:
2. Keto-enoljmviktenKeto-formen str i jmvikt med enol-formen
F18
keto-form enol-form
syrakatalyserat:
O
H H
H3O
O
H
H
H
H2O
OH
H
+ H3O
2. Keto-enoljmviktenKeto-formen str i jmvikt med enol-formen
F18
jmviktslget varierar:
O OH
~100% knappt detekterbar
O OH
~100% knappt detekterbar
O O O OH
~20% ~80%
3. ReaktionerA) Racemisering
F18
stereocentra bredvid karbonylkol kan racemisera
OH
Bas
OHOH
racemiserar denna?O
(S)(R)
3. ReaktionerB) Alkylering
F18
Enolaten kan fungera som nukleofilerO
EtO OEt
O
H H
EtO
varfr etoxid som bas?
O
EtO OEt
O
H
Br
O
EtO OEt
O
H
+ BrSN2
3. ReaktionerC) Halogenering
F18
Det r mjligt att klyva av en metylgrupp....
O
H
H H
HO
O
H
H
Br Br
O
H
H Br
+ Br
elektrondragande grupp ger nnu
surare vten
flera steg
O
Br
Br BrHO
O
Br
Br BrHO
O
OH CBr3
O
O CHBr3
pKa ~5 pKa ~25
3. ReaktionerC) Halogenering
F18
Det r mjligt att klyva av en metylgrupp....
O
H
H H
O
O CHX3
HO
X2
kloroformbromoformjodoform
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
a) AldoladditionO
HHO
O
H
OH
mekanism:O
H H
H H
O
H H
H
O
HO
HH
O
H
HO
HH
OH
H
H
HO
H2O
aldehyd + alkohol = aldol
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
b) Aldolkondensation
O
H H
H H
O
H H
H
O
HO
HH
O
H
H
H2O
O
HH
OH
H
H
mekanism:
O
HHO
O
H
HO
O
HH
H kondensation - vatten avspjlkas+ H2O
HO
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
c) Korsad aldolkondensation tv olika aldehyder
O
H
O
H
O
H
OHbas
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
c) Korsad aldolkondensation lsning: anvnd en aldehyd utan -vten
O
H HH
H
O
H bas
O
H
OH
-vten inga -vten
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
d) Claisen-Schmidt-reaktion aldehyd utan -vten plus keton
Ludwig Claisen(1851-1930)
O
OH
vrme
OO
H2
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
e) Cykliska aldolreaktioner
Bas
O
OH H
O
OH
O
O
H
Bas-H
O
HO
H
Bas
O
+ OH + Bas-H
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
e) Cykliska aldolreaktionerO
OH
HH
Bas
O
OH
H
O
O
HH
Bas-H
O
HO
HH
Bas
OH
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
e) Cykliska aldolreaktioner
O
OH
HH
OH
O
OH H
O
vilken produkt bildas mest av?
3. ReaktionerD) Addition till karbonylgrupper
F18
f) Sura aldolreaktioner alla dessa reaktioner kan ven ske surt:
H3O
H2O
O
HH H
O
H
H
H
H
O
H
H
H
H2O
enolen r nukleofil
protoneradketon relektrofil
OH
O
HH H
OH
H
O
HH H
OH2O
HH
3. ReaktionerE) ,-omttade freningar
F18
O
HH
OH
OO
OH
vrme
OO
H2
O
HHO
O
H
3. ReaktionerE) ,-omttade freningar
F18
H
O
Nu
vanlignukleofiladdition
H
OH
Nu
H
O
Nu
konjugat-addition
H
Nu
OH
H
Nu
O
keto-formenol-form
3. ReaktionerE) ,-omttade freningar
F18
exempel:
MeMgBr+
72% 20%
LiCuMe2 0% 100%
O
OH
MeO
Me
vanlignukleofiladdition
konjugat-addition
3. ReaktionerE) ,-omttade freningar
F18
H
O
akroleinrk
mycket bra elektrofiler irriterande och mjligen cancerframkallande
H2N
O
akrylamidtunnelborrning
chips
O
3. ReaktionerF) Michaelreaktionen
F18
enolat som attackerar ,-omttad frening
HO
O O
H H
O O
H
H2O
O
O
O
Arthur Michael(1853-1942)
O O
O
3. ReaktionerG) Robinsonannulering
F18
Michaelreaktion plus cyklisk aldolkondensation
Sir Robert Robinson(1886-1975)
Nobelpris 1947
1) bildning av enolat
2) attack p ,-omttnad
3) cyklisk aldolreaktion
4) kondensation
3. ReaktionerG) Robinsonannulering
F18
Michaelreaktion plus cyklisk aldolkondensation
O
O
H
Bas
O
O
O
O
O
O
O
O
O
HH
H
H-Bas
Bas
O
O
O
HH
O
OH HO
O
OH HHO
Bas
O
OH
H-Bas
