enoles y enolatos 2012
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Enoles y Enolatos
Marcia Balaguera-Gelves.
Departamento de Química, IPRB
El carbono alfa es relativamente acídico
Los hidrógenos alfa son inusualmente acídicos , tienen un pKa = 19 -20.
Tabla de pka
del carbono alfa
de algunos
compuestos
carbonilos
¿Por qué los hidrógenos alfa son ácidos?
Son ácidos porque la
base conjugada es
relativamente estable
por resonancia.
A la base conjugada le llamamos enolato.
Tautómeros Ceto-enol
Enolización
La ínterconversión entre los tautómeros ceto y enol.
Puede ser catalizado por base.
Puede ser catalizado por ácido
Enolización II
El enol tiene densidad electrónica en el carbono alfa
Esa densidad electrónica va a dirigir la reactividad del
enol.
El enol puede reaccionar con electrófilos
El enolato
Es lo que se forma cuando le arrancamos un protón alfa a un compuesto carbonilo con una base.
Tiene dos estructuras de resonancia.
Es bidentado.
Una vez formado puede atacar a electrófilos.
Racemización
Compuestos con centros quirales en el carbono alfa pueden racemizarse en presencia de trazas de ácido o base.
H
OH+ o OH
-
H3C H
H
O
H3C H
H
O
H CH3
+
Racemización II
H
OH+ o OH
-
H3C H
H
O
H3C H
H
O
H CH3
+
H
OH
CH3
QUIRAL
AQUIRAL
MEZCLA RACEMICA
Halogenación del carbono alfa de aldehídos y cetonas: catalizada por acido
Halogenación del carbono alfa de aldehídos y cetonas: catalizada por ácido Mecanismo
Halogenación del carbono alfa de aldehídos y cetonas: catalizada por base
Halogenación de metil cetonas: Reacción de Haloformo
R OH
O
H3O+
La reacción ocurre
solamente con metil
cetonas.
Adición tipo Aldol
La reacción entre dos aldehídos o dos cetonas. Uno de ellos forma el enolato y el otro es atacado por este.
Mecanismo de la Reacción Aldol para un Aldehído
Mecanismo de la Aldol para una Cetona
Deshidratación del producto de la Aldol
Retro-Aldol
Las reacciones tipo aldol son reversibles, todos los pasos del mecanismo son equilibrios
Condesaciones Aldol catalizadas por Acido
Aldol Cruzada : Cuando se utilizan dos compuestos carbonilos distintos
Como Hacer una Aldol Cruzada, Eficiente.
1. Uno de los compuestos carbonilos no debe tener hidrógenos alfa.
2. Ese carbonilo que no tiene hidrógenos alfa debe estar en exceso para evitar que enolato del otro reaccione con si mismo.
Reaccion de Claisen-Schmidt
Cuando se combina una cetona con un aldehído.
Condensaciones con Nitroalcanos
H
O
N
O
O
+
NO2
Condensaciones con Nitrilos
Aldol Intramolecular I
Aldol Intramolecular II
Aldol Intramolecular III
El uso de bases fuertes como LDA
LDA: Diisopropilamida de Litio
N
H
Li
N +
Li +
Diisopropilamina pka= 38
LDA Butano pKa= 50
Formacion Regioselectiva de enolatos
El enolato termodinámico es el mas estable ya que el doble enlace es el mas sustituido. Este es el que se producirá cuando se usan bases relativamente débiles en un solvente prótico.
Formacion Regioselectiva de enolatos II
Cuando usamos una base fuerte e impedida como LDA, favorecemos la formación de el enolato cinético (el mas fácil de formar, el menos impedido).
Formacion Regioselectiva de enolatos III
3. Se puede utilizar una base fuerte como LDA para que todo el carbonilo de uno de los compuesto se convierta en enolato y así no tendría carbonilo con que reaccionar, que no sea con el que se desea. (Reacción Aldol Dirigida)
Como hacen una aldol cruzada eficiente II
Alquilación del carbono alfa de compuestos carbonilos
Selenación alfa
Mecanismo de la Preparacion de Compuestos α,β Insaturados
Adición a Compuestos α,β Insaturados
Adición a Compuestos α,β Insaturados II
Adición a Compuestos α,β Insaturados III
Por lo general nucleófilos fuertes favorecen la adición simple o directa y nucleófilos suaves o débiles favorecen la adición conjugada.
Adición a Compuestos α,β Insaturados IV
Alquilación del Carbono Beta : Reacción de Michael
Reacción de Michael - Mecanismo
Anelación de Robinson
Forma un anillo de seis carbonos. Es una
reacción de Michael seguida de una
condensación tipo aldol.
Reacciones Biológicas en el Carbono Alfa
Condensación Aldol – Retro Aldol Paso 4 de Glucólisis
Referencias
Bruice, P. Y. (2007). Organic
Chemistry (5ta Ed). Upper Saddle
River, NJ. : Pearson Prentice Hall
Solomons, T. W. G.; Fryhle, C. B.
(2008). Organic Chemistry (9na Ed.) Hoboken. N.Y. : John Wiley