Nukleofilná adícia

Nukleofilná adícia je najčastejšia reakcia karbonylových zlúčenín. Okrem karbonylových zlúčenín môže prebiehať aj na nitrilovú skupinu R-C≡N, imíny R₁-CH=N-R₂, aj na alkény.^[1]^:528

Mechanizmus

Nukleofil Nu^- postupuje pozdĺž väzby C=O pod uhlom asi 75° k rovine karbonylovej skupiny a naviaže sa na elektrofilný uhlík C=O skupiny. V rovnakom čase dochádza ku rehybridizácii karbonylového uhlíka z sp² na sp³, elektrónový pár z väzby C=O preskočí na elektronegatívny kyslík a okamžite vzniká tetraedrálny alkoxidový ión. V kyslom prostredí sa stabilizuje na konečný alkohol.^{[chýba zdroj]}

Karbonylové zlúčeniny

Ako nukleofil môže byť použitý:

alkohol R-OH na prípravu poloacetálov pri reakcii s prvým ekvivalentom, pri reakcii s druhým ekvivalentom na prípravu acetálov
anión vodíka H^- na redukciu na alkohol
amín R-NH₂ alebo imín R₁-CH=N-R₂ podľa mechanizmu Schiffovej reakcie
karbonylová zlúčenina s vodíkmi na α uhlíku na Aldolovu reakciu
Grignardovo činidlo na predĺženie reťazca

Nitrily

Nukleofilné adície na nitriloch:

hydrolýza na amid kyseliny až karboxylovú kyselinu
adícia alkoholu podľa mechanizmu Pinnerovej reakcie
karbonylová zlúčenina alebo nitril s vodíkmi na α uhlíku podľa mechanizmu Thorpovej reakcie

Imíny

Nukleofilné adície na imínoch:

hydrogenácia na amíny
hydrolýza na karbonylové zlúčeniny

Cramovo pravidlo

Pri nukleofilnej adícii na karbonylové zlúčeniny vzniká chirálne centrum *. Za predpokladu, že R a R' nemajú chirálne vlastnosti, bude nukleofil východiskovú, v podstate planárnu molekulu, atakovať s rovnakou pravdepodobnosťou z obidvoch strán. Vznikne teda zmes, ktorá obsahuje rovnaké množstvá obidvoch enantiomérov, t.j. racemát +-. Ale ak pôvodná karbonylová zlúčenina už obsahuje chirálne centrum - najmä ak je chirálne centrum v polohe α - a tak z jednej strany karbonylového uhlíka už nebude (štatisticky) rovnako pravdepodobný ako z druhej strany. Výsledkom bude, že diastereoizomérne adukty nevzniknú v rovnakých množstvách.^[2]

Pozri aj

Chemický portál

Zdroje

↑ MCMURRY, John. Organická chemie. Preklad Jaroslav Jonas et al. Vyd. 1. V Brně; V Praze : Vysoké učení technické; Vysoká škola chemicko-technologická, 2007. 1176 s. (Překlady vysokoškolských učebnic; zv. 2.) ISBN 978-80-214-3291-8, 978-80-7080-637-1.
↑ SYKES, Peter. Skúmanie mechanizmov organických reakcií. 1. vyd. [s.l.] : [s.n.]. S. 189.

Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Nucleophilic addition na anglickej Wikipédii.

[McMurry-1] MCMURRY, John. Organická chemie. Preklad Jaroslav Jonas et al. Vyd. 1. V Brně; V Praze : Vysoké učení technické; Vysoká škola chemicko-technologická, 2007. 1176 s. (Překlady vysokoškolských učebnic; zv. 2.) ISBN 978-80-214-3291-8, 978-80-7080-637-1.

[2] SYKES, Peter. Skúmanie mechanizmov organických reakcií. 1. vyd. [s.l.] : [s.n.]. S. 189.

[1]

[2]