-
V předchozím videu jsme probírali
jednoduchou aldolovou kondenzaci,
-
tedy kondenzaci, které se
zúčastní dvě stejné molekuly.
-
V tomto videu se podíváme
na smíšenou aldolovou kondenzaci,
-
ve které budeme používat
dvě různé molekuly.
-
Už tu nemáme dva stejné
aldehydy, ale dva různé.
-
Vlevo máme benzaldehyd,
vpravo máme propanal.
-
Musíme zjistit, jaký
enolát můžeme vytvořit.
-
Když přidáme hydroxid sodný v roli báze,
ze které molekuly nám vznikne enolát?
-
Abychom to zjistili, musíme
se podívat na alfa uhlíky.
-
Začneme propanalem.
-
Víme, že alfa uhlík je uhlík
vedle karbonylové skupiny.
-
Tohle bude naším alfa uhlíkem.
-
Na tomto alfa uhlíku jsou dva protony.
-
Máme zde dva alfa protony.
-
Nakreslíme je.
-
Zde může vzniknout enolátový anion.
-
Na této straně máme jenom vodík,
takže zde nemůže dojít ke vzniku enolátu.
-
Takže nemusíme přemýšlet
nad touto stranou aldehydu.
-
Teď se podíváme na benzaldehyd.
-
Tento uhlík je uhlíkem
vedle karbonylové skupiny,
-
ale tento uhlík už má čtyři vazby
uhlík-uhlík a nemá žádný vodík.
-
Benzaldehyd nemá vodíky v alfa-poloze,
takže tam nemůže vytvořit enolátový anion.
-
Enolát proto může jedině
vzniknout z propanalu.
-
Překreslíme to do tvaru, ze kterého
bude snadněji vidět správný produkt.
-
Zde nakreslíme aromatický kruh.
-
Dále nakreslíme karbonylovou skupinu.
-
Tento vodík vynecháme, protože
překáží kreslení mechanismu.
-
U tohoto propanalu si zvolíme
trochu jinou konformaci,
-
ze které bude snadněji
vidět správný produkt.
-
Karbonyl nakreslíme směrem nahoru
a tento uhlík bude dole,
-
tohle nám usnadní kreslení
konečného produktu.
-
Deprotonace nastane působením hydroxidu
sodného, který odtrhne jeden alfa-vodík
-
a nechá tyto elektrony na atomu uhlíku.
-
Tak vznikne karbanionový enolát.
-
Na tomto uhlíku je
formální náboj minus jedna,
-
tedy máme nukleofilní enolátový anion.
-
Znovu si připomeneme, že kreslíme
karbanion místo oxoaniontu z toho důvodu,
-
že pak bude snadnější správně
nakreslit strukturu produktu.
-
Máme tu tedy nukleofil.
-
Tyto elektrony označíme purpurovou barvou.
-
Tohle je nukleofil, který bude atakovat
elektrofilní část v molekule benzaldehydu.
-
Jelikož tento kyslík je částečně záporný,
-
tento karbonylový uhlík
je částečně kladný,
-
a proto je nukleofilním místem
v molekule benzaldehydu.
-
Tento volný elektronový pár na uhlíku
bude atakovat tento elektrofilní uhlík,
-
a přemístí tyto elektrony sem na kyslík.
-
Dojde ke vzniku alkoxidového meziproduktu.
-
Naznačíme to.
-
Vznikne kyslík se třemi
volnými elektronovými páry
-
a formálním nábojem minus jedna.
-
K tomu se ještě vrátíme.
-
Důležitá nově vzniklá
vazba uhlík-uhlík je zde.
-
Dále nakreslíme zbytek molekuly.
-
Máme tu aldehyd a nesmíme
zapomenout na tuto část zde dole.
-
Nová vazba vznikla z těchto
purpurových elektronů.
-
Dále tu máme alkoxidový meziprodukt
a je potřeba ho naprotonovat.
-
Mechanismus protonace nehraje roli,
důležité je správně určit produkt.
-
Protonujeme vzniklý alkoxid
a vzniká aldolový meziprodukt.
-
V dalším kroku po zahřátí reakční směsi
-
pravděpodobně dojde ke vzniku
konjugovaného produktu.
-
Ale co nastane dále?
-
Pořád máme kyselý alfa-vodík.
-
Tento uhlík vedle karbonylu
je alfa-uhlíkem
-
a pořád má na sobě alfa proton.
-
Nakreslíme si ho tam.
-
Hydroxid může znovu působit jako báze.
-
Hydroxid je báze, přijde a utrhne proton.
-
A teď již můžeme nakreslit
strukturu produktu.
-
Tyto elektrony se přemístí sem
a tyto elektrony přejdou sem.
-
Detailní mechanismus není důležitý,
-
mnohem důležitější je
určení, co vznikne.
-
Nakreslíme si produkt.
-
Máme tu cyklus, novou dvojnou vazbu,
tuto část jdoucí dolů a aldehyd.
-
Získali jsme konjugovaný enalový produkt.
-
Podíváme se na pohyb elektronů.
-
Tyto elektrony si označíme modrou barvou.
-
Tyto modré elektrony se přemístily
sem a vytvořily dvojnou vazbu.
-
Tuto vazbu uhlík-uhlík jsme získali
z těchto purpurových elektronů,
-
a dále jsme ztratili hydroxidovou skupinu.
-
Tohle je tedy konečný konjugovaný produkt.
-
Hlavním cílem je určit strukturu
produktu z těchto reaktantů.
-
Klíčem je najít alfa uhlík
a zjistit, jaký enolát vznikne.
-
Uděláme si další příklad.
-
Podíváme se na tuto reakci.
-
Tohle máte, řekněme, v testu a vaším
úkolem je nakreslit strukturu produktu.
-
Znovu tu máme několik alfa-uhlíků.
-
Nejdřív se podíváme na cyklohexanon.
-
Víme, že tohle je alfa-uhlík,
a tohle je také alfa-uhlík.
-
V této sloučenině máme
dvě karbonylové skupiny.
-
Tohle je alfa-uhlík, a tohle
je také alfa-uhlík.
-
Musíme zjistit, na kterém z těchto dvou
alfa-uhlíků dojde k deprotonaci
-
použitím methoxidu sodného jako báze.
-
V předchozích videích jsme mluvili o tom,
-
že alfa-uhlík mezi dvěma karbonylovými
skupinami má mnohem kyselejší protony.
-
Tento alfa uhlík má dva protony,
které lze velice snadno odtrhnout
-
díky rezonanční stabilizaci, která vzniká
mezi těmito dvěma karbonylovými skupinami.
-
Tyto protony jsou velmi kyselé.
-
Jsou mnohem kyselejší,
než kyselé protony v ketonu.
-
Proto po přidání methoxidu sodného
dojde k deprotonaci na tomto místě.
-
Methoxid sodný se přiblíží,
-
utrhne jeden z těchto protonů
a nechá elektrony na atomu uhlíku.
-
Nakreslíme, co vznikne v tomto kroku.
-
Vznikne enolátový anion.
-
Nakreslíme tento enolátový anion.
-
Na uhlíku máme
volný elektronový pár,
-
takže je na něm formální
náboj minus jedna.
-
Podíváme se na pohyb elektronů.
-
Tyto purpurové elektrony
jsou teď na atomu uhlíku.
-
Nebudeme ztrácet čas a kreslit
rezonanční struktury oxoaniontů,
-
protože chceme jenom určit
strukturu produktu.
-
Máme tu teď nukleofilní enolátový anion,
-
který bude atakovat
karbonyl v molekule ketonu.
-
V molekule ketonu kyslík
je částečně záporný,
-
uhlík je částečně kladný,
takže nukleofil bude atakovat elektrofil.
-
Tyto elektrony atakují tento uhlík
a vytlačují tyto elektrony na kyslík.
-
V meziproduktu máme kruh.
-
Vznikne alkoxid, ale nebudeme kreslit
všechny volné elektronové páry na kyslíku.
-
Důležitější je vznik této dvojné vazby.
-
Nakreslíme zbytky molekuly
a podíváme se na pohyb elektronů.
-
Zakreslím karbonylové skupiny,
dále tu máme všechno tohle.
-
Purpurové elektrony vytvořily
novou vazbu uhlík-uhlík.
-
Zde vnikla nová vazba.
-
Dále vznikl alkoxidový anion,
který musíme naprotonovat,
-
aby došlo ke vzniku aldolu.
-
Znovu nekreslíme celý mechanismus,
-
ale jenom naznačujeme,
že meziproduktem je aldol.
-
Jelikož zahříváme reakční směs,
-
pravděpodobně vznikne
konjugovaný produkt,
-
a dokončíme aldolovou kondenzaci.
-
Tento alfa-uhlík má ale
pořád kyselý proton.
-
Na tomto alfa-uhlíku
máme stále ten druhý proton
-
Methoxidový anion bude
znovu působit jako báze.
-
Odtrhne proton a tyto elektrony se můžou
přemístit sem a vytvořit dvojnou vazbu.
-
Hydroxid bude odstupující skupinou.
-
Už můžeme nakreslit
strukturu konečného produktu.
-
Máme tu benzenové jádro,
dvojnou vazbu,
-
zde máme karbonyl,
a zde je druhý karbonyl.
-
Zde je kyslík a ethylová skupina.
-
Podíváme se na tyto elektrony.
-
Tyto modré elektrony
vytvořily dvojnou vazbu.
-
Předtím jsme vytvořily vazbu uhlík-uhlík.
-
Řekněme, že to byly tyto elektrony.
-
Máme stabilní konjugovaný produkt.
-
Naším hlavním cílem bylo zjistit
strukturu produktu této reakce.