Acidità’degli’Idrogeni’ - Omero - Il database della didattica -...

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Acidità degli Idrogeni α O R' R H H H H α α IDROGENI α

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Acidità  degli  Idrogeni  α

O

R' R

H HH H

α α

IDROGENI α

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H3C CH2

O

H

+ B H B +H3C CH2

O

H3C CH2

O

H3C CH2

δ

ANONE  ENOLATO  

 anione  bidentato  NB:  la  stru+ura  che  più  contribuisce  all’ibrido  è  quella  con  la  carica  nega:va  sull’ossigeno  

LDA:  li:o-­‐diisopropilamide:  sale  di  li:o  della  diisopropilammina  

H3C CH3

O N

LDA

+ H3C CH2

OLi NH

+LI

enolato di litiopKa=20   pKa=40  

pKa=16  pKa=20  H3C CH3

O+

etossido di sodioH3C CH2

ONa+

enolato di sodio

CH3-CH2-ONa CH3-CH2-OH

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Più  ele8rofilo  è  il  carbonio  carbonilico,  maggiore  è  l’acidità  degli  H  in  α    

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O O O OOO

La  carica  nega:va  è  delocalizzata  su  entrambi  gli  ossigeni  

Il  gruppo  NITRO  delocalizza  efficacemente  la  carica  nega:va      

OCH3H2C

O

OCH3H2C

O

OCH3H2C

OL’effe+o   coniuga:vo  ele+rondonatore   del  gruppo  –OCH3  rende  gli  esteri   meno   acidi   delle  aldeidi  e  chetoni.    

NO O N

O O

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Tautomeria  Cheto-­‐Enolica  

Tautomeri:  isomeri  COSTITUZIONALI  in  rapido  equilibrio  tra  di  loro  I  tautomeri  cheto-­‐enolici  differiscono  per  la  posizione  di  un  doppio  legame  e  di  un  idrogeno  

R

O

R

OH

tautomero chetonico tautomero enolico

R' R'

H H H

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CH2 CH3

O

H3C

OCH CH3

O

H3C

O H

OHOHH H

HH

H

HH

HH

H

Il  tautomero  enolico  è  molto  più  stabile  del  tautomero  chetonico  perché  è  stabilizzato  per  risonanza  

H3C CH3

O

H3C CH2

OH

>  99.9  %   <  0.01  %  

     85  %        15  %  

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Tautomeria  cheto-­‐enolica  catalizzata  da  BASI  

Tautomeria  cheto-­‐enolica  catalizzata  da  ACIDI  

CH2

O

RR

H O H

H

CH

OH

RR

H O HH

CH

OH

RR

H O H

H

CH

O

RR

O HH

CH

O

RRCH

O

RR

H O H

H O H

CH

OH

RR

O H

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ReaOvità  degli  ENOLI  e  degli  ENOLATI:  α-­‐SOSTITUZIONE  

L’enolo  è  più  ele8ron-­‐ricco  di  un    ALCHENE  -­‐>  più  NUCLEOFILO  

L’enolato  è  un  NUCLEOFILO  più  forte  dell’enolo  

CH

OH

RR CH

OH

RR

Anione  bidentato  

Stru8ure  limite  di  risonanza  dell’  enolo  

Stru8ure  limite  di  risonanza  dello  ione  

enolato  CH

O

RR CH

O

RR

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Reazione  di α-­‐sosTtuzione  catalizzata  da  ACIDI  

CH2

O

RR

H O H

H

CH

OH

RR

H O HH

CH

OH

RR

H O H

H

CH

OH

RR E CH

OH

RR

E

CH

OH

RR

E

H2OCH

O

RR

E

H3O+

In  ambiente  acido  l’Ele8rofilo  si  addiziona  all’ENOLO  

Reazione  di α-­‐sosTtuzione  catalizzata  da  BASI  

CH

O

RR

O HH

CH

O

RRCH

O

RRE

CH

O

RR

EH O H

In  ambiente  basico  l’Ele8rofilo  si  addiziona  all’ENOLATO  

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CONDENSAZIONE  ALDOLICA  

R CH

O

R CH

OH

R'

R'

+   R CH2

OR'

δ+

R CH2

HO CH

OR

R'

R'

NUCLEOFILO  ELETTROFILO   ALDOLO  

α

β

In  generale,  con  ALDOLO  si  intende  il  prodoo+o  della  condensazione  aldolica:  β-­‐idroossi-­‐aldeide  o β-­‐idrossi-­‐chetone    

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Condensazione  aldolica  catalizzata  da  ACIDI  

1)  Formazione  del  NUCLEOFILO  

CH2

O

RR

H O H

H

CH

OH

RR

H O HH

CH

OH

RR

H O H

H

2)  Formazione  dell’  ELETTROOFILO  

CH2

O

RR

H O H

H

CH2

OH

RRCH2

OH

RR

3)  Formazione    dell’  ALDOLO  

CH2

OH

RRCH

OH

RRR CH

OHR

OHRH2C

R

O H

H

R CH

OR

OHRH2C

R

H O H

H

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4)  Riscaldando  si  oaene  il  prodo+o  di  disidratazione  (la  parola  “condensazione  si  riferisce  proprio  a  quando  avviene  quest’ul:mo  passaggio).  

R

O

RCH2-R

R

α β

R

O

RCH2-R

R

R

O

RCH2-R

R

R

O

RCH2-R

R

Composto  Carbonilico α,β-­‐insaturo    stabilizzato  per  risonanza  

siT  soggeO  ad  a8acco  nucleofilo  

R C

OH O H

H

R H

R OH

CH2-RR C

O

H O H

R H

R OH

CH2-R

R

O

RCH2-R

R

−Η2Ο

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Condensazione  aldolica  catalizzata  da  BASI  

CH

O

RR

O HH

CH

O

RRCH

O

RR

H O H

1)  Formazione  del  NUCLEOFILO  

2)  Formazione    dell’  ALDOLO  

3)  Riscaldando  si  oaene  il  prodo+o  di  disidratazione  

CH2

O

RRCH

O

RRR CH

OR

ORH2C

R

R CH

OR

OHRH2C

RO H

H O H

O H

R C

O

R H

R OH

CH2-R

Δ

R

O

RCH2-R

RR C

O R OH

CH2-RR

O H

H

O H

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•  La   condensazione   acido/base   catalizzata   è  spostata   verso   destra   soltanto   nel   caso   delle  aldeidi   (carbonio   carbonilico   più   ele+rofilo,  maggior  acidità  degli  H  in α)    

•  Nel  caso  dei  chetoni,  la  condensazione  aldolica,  in   queste   condizioni   di   equilibrio,   avviene    soltanto   se   la   reazione   è   INTRAMOLECOLARE  (cicli  a  5  o  a  6).  

IMPORTANTE  

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1  2  3  4  5  6  7  

1  2  3  

4  5  

6  7  

1  2  3  

4  

5   6  

7  

6  5  

4  3   2   1  

6  5  

4  3  2  

1  

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Aldolica  Incrociata  

CH2

O

HO

HA

B

A + BKOH

CH2

OH

CH2

H

O

H

A + A

CH2

OH

CH

H

O

HH3C B + AO

HH3C

OH

CH

H

B + B O

HH3C

OH

CH2

H

O

HCH2

H

C

O

HCH2

H

CH

O

HH3C

H

C

O

HH3C

H

CH

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L’aldolica  incrociata  può  essere  u:lizzata  se  almeno  uno  dei  due  compos:  non  ha  idrogeni  α

addizionato  lentamente  

Nel  caso    dell’aldolica  incrociata  la  strategia  migliore  è  generare  quan:ta:vamente  l’enolato  con  LDA.  In  questo  modo  diventa  possibile  anche    effe+uare  la  condensazione  aldolica  fra  chetoni  

OLDA

O1) H

O

2) H2O

O H OH

H

O

+ H

O KOHHO H O

H Δ

O

H

H

addizionato  lentamente  

(eccesso)  

N

LDA

LI

ammina  ingombrata  non  da  addizione  al  carbonile  

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Reazione  di  MANNICH  

H H

O+ NH

R

R+

O

Formaldeide ammina 2° compostocarbonilico

H+

cat

O

N R

Rcomposto  

β-­‐ammino-­‐carbonilico  

α β

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OHH

HN RR

OH

NR

R

-H+O

NR

R

H H

O HN RHR H H

OH

NHR

R

H HOH

NHR

RH H

O

NR

R

HH

-H2O

NR

R

H H

N

H H

R Rione IMMINIO

OH+

cat

OH

Meccanismo  

ELETTROFILO   NUCLEOFILO  

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CONDENSAZIONE  di  CLEISEN  

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meccanismo  

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:  questo  passsaggio  è  quello  che  sposta  verso  destra  la  reazione:      la  Cleisen  può  avvenire  

la  base  deve  essere  presente  in  quanTtà    

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CLEISEN  INCROCIATA  

H3C

O

OEt+

EtO

O

OEt

1) EtOH/EtOK

2) H2O/H+

carbonato di etile

O

OEt

O

EtO

malonato di etile

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Decarbossilazione  

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DIECKMANN  (CLEISEN  INTRAMOLECOLARE)  

1  2  3  4  5  6  1  

2  

3  4  

5  6  

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Vale   quello   già   de8o   per   l’aldolica   incrociata   e   per   i   chetoni.   La   formazione  quanTtaTva  dell’enolato  è  una  strategia  migliore  per  la  Cleisen  incrociata.  Inoltre,  in  questo  modo  è  possibile  la  condensazione  fra  esteri  che  hanno   .  

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