Félacetál
A félacetálok (hemiacetálok) vagy félketálok (hemiketálok) alkoholoknak aldehidre vagy ketonra történő addíciójával keletkező vegyületek. Az elnevezés arra utal (a görög hemi szó jelentése fél), hogy csak egy alkoholmolekula addícionál a karbonilcsoportra, ellentétben az acetálokkal vagy ketálokkal, melyekben egy további alkoxicsoport is található.[1]
Szerkezetük és keletkezésük
[szerkesztés]
A félacetálok általános képlete R1R2C(OH)OR,[2] ahol R1 vagy R2 többnyire hidrogén, míg (az O-hez kapcsolódó) R hidrogéntől különböző csoport. Míg a félacetál IUPAC meghatározása szerint R1 vagy R2 hidrogén is lehet, a félketálokban az R-csoportok egyike sem lehet hidrogén. A félketálok olyan félacetáloknak tekinthetők, amelyekben egyik R-csoport sem H, így a félacetálok egyik alosztályát alkotják.[3]
|
| Félacetálok keletkezése |
|
| Félketálok keletkezése |
Gyűrűs félacetálok, félketálok
[szerkesztés] |
 |
| Balra: gyűrűs félacetál, a ribóz laktolja Jobbra: gyűrűs félketál, a fruktóz laktolja | |
A félacetálok és félketálok általában instabil vegyületek. Bizonyos esetekben azonban könnyen képződnek stabil – különösen 5 vagy 6 tagú – gyűrűs félacetálok és félketálok, ezeket laktoloknak nevezzük.[4] Ilyenkor az ugyanazon molekulában található OH- és karbonilcsoport reagál egymással. A glükóz és számos egyéb aldóz gyűrűs félacetál formát vesz fel, míg a fruktóz és a hasonló ketózok gyűrűs félketál formájúak.
Előállításuk
[szerkesztés]Félacetálokat számos módon lehet szintetizálni:
- Alkohol nukleofil addíciója aldehides karbonilcsoportra
- Alkohol nukleofil addíciója rezonancia stabilizált félacetál kationra
- Acetál részleges hidrolízise
Reakcióik
[szerkesztés]A félacetálokat és félketálokat úgy is lehet tekinteni, mint az alkoholok és aldehidek vagy ketonok közötti reakció köztitermékei, melynek végterméke acetál vagy ketál:
- −C=O + 2 ROH ⇌ −C(OH)(OR) + ROH ⇌ −C(OR)2 + H2O
Egy félacetál alkohollal savas körülmények között acetált képezhet, ugyanakkor disszociációval aldehid és alkohol keletkezhet belőle.
Az aldehidek vizes oldatban kémiai egyensúlyban vannak a kis koncentrációjú hidrát (R-CH(OH)2) formájukkal. Hasonlóképpen, feleslegben lévő alkoholban az aldehid, a félacetál és az acetál együttesen fordul elő az oldatban.
Az alkohol hidroxilcsoportjának a C=O kötés szénatomján történő nukleofil támadása félacetált eredményez. Az acetálok savkatalizált szubsztitúciós reakciók termékei. Sav hatására a hidroxilcsoport jobb távozó csoporttá válik, és lehetővé teszi az alkoxilcsoporttal (−OR) történő helyettesítését. A félacetálok acetállá történő átalakulása SN1 reakció.
A ketonok félketálokat és ketálokat képeznek, de ez a reakció nehezebben megy végbe, mint az aldehidek esetében. A ketálok és félketálok kitermelésének növeléséhez – a Le Chatelier-elvvel összhangban – a reakció során képződő vizet el kell távolítani.
Hivatkozások
[szerkesztés]- ↑ Fox, Marye Anne. Organic Chemistry (angol nyelven). Jones & Bartlett Learning, 590. o. (2004. október 24.)
- ↑ hemiacetals, A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry
- ↑ hemiketals, A kémiai terminológia kompendiuma – Arany könyv (internetes kiadás). International Union of Pure and Applied Chemistry
- ↑ IUPAC Gold Book lactols
Fordítás
[szerkesztés]Ez a szócikk részben vagy egészben a Hemiacetal című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel. Ez a jelzés csupán a megfogalmazás eredetét és a szerzői jogokat jelzi, nem szolgál a cikkben szereplő információk forrásmegjelöléseként.