JoVE Logo

Sign In

9.8 : אלקינים לאלדהידים וקטונים: הידרציה מזורזת חומצה

מבוא

בדומה לאלקנים, אלקינים עוברים גם הידרציה מזורזת חומצה. בעוד שסיפוח מים לאלקן נותן כוהל, הידרציה של אלקינים מייצרת מוצרים שונים כמו אלדהידים וקטונים.

מכיוון שקצב הידרציה מזורזת חומצה של אלקינים איטי בהרבה מאלקנים, בדרך כלל מוסיפים מלח כספית כמו סולפט כספית (HgSO_4) כדי להקל על התגובה. הידרציה של אלקינים טרמינליים עוקבת אחר הכלל של מרקובניקוב; עם זאת, עבור אלקינים פנימיים, סיפוח המים אינו רגיו-סלקטיבי.

Figure1

מנגנון

המנגנון מתחיל בהתקפה נוקלאופילית על ידי הקשר האלקין π על יון Hg^2^+ וכתוצאה מכך נוצר תוצר ביניים טבעתי של יון מרקוריניום. התקפה נוקלאופילית שנייה על ידי מים על הפחמן המותמר יותר יוצרת אנול אורגנו-מרקורי שהופך במהירות לצורת קטו יציבה באמצעות טאוטומריזם קטו-אנול. פרוטונציה של תוצר הביניים הקטו ואחריו אובדן יון Hg^2^+ מניבה את צורת האנול של המוצר. השלב האחרון ממשיך עם הטאוטומריזציה של האנול לקטון הרצוי.

Figure2

קטו-אנול טאוטומריזם

שלא כמו אלקנים, הידרציה מזורזת חומצה של אלקינים היא בלתי הפיכה. הסיבה לכך היא שתוצר הביניים האנול הנוצר במהלך הידרציה של אלקינים אינו יציב ומשנה איזומר במהירות לצורת קטו יציבה יותר. שיווי המשקל הכימי הקיים בין שתי הצורות מכונה טאוטומריזם קטו-אנול. מכיוון שקשר C=O חזק בהרבה מהקשר C=C, שיווי המשקל מעדיף את איזומר הקטו. טאוטומריות קטו-אנול מאופיינת בנדידת פרוטון ובשינוי במיקום של קשר כפול.

טאוטומריזציה מזורזת חומצה היא תהליך בן שני שלבים:

שלב 1: הוספת פרוטון על פני הקשר הכפול של האנול

Figure3

שלב 2: אובדן פרוטון כדי להניב את צורת הקטו

Figure4

דוגמא

הידרציה מזורזת חומצה של 1-פרופין יוצרת בתחילה את איזומר האנול הפחות יציב, פרופן-2-ול, אשר מתהפך לתוצר קטו יציב יותר, פרופאן-2-און.

Figure5

הידרציה של אלקינים טרמינלים ופנימיים

הידרציה מזורזת חומצה שימושית ביותר לאלקינים פנימיים טרמינליים וסימטריים מכיוון שהם יוצרים רק תוצר סופי אחד. לעומת זאת, אלקינים פנימיים לא סימטריים מניבים תערובת של תוצרים שצריך להפריד. זה מוריד את התשואה הכוללת והופך את התהליך לפחות יעיל.

Tags

AlkynesAldehydesKetonesAcid catalyzed HydrationMercuric SaltMarkovnikov s RuleNucleophilic AttackMercurinium Ion IntermediateOrganomercuric EnolKeto enol TautomerismIrreversible ReactionEnol IntermediateKeto FormChemical Equilibrium

From Chapter 9:

article

Now Playing

9.8 : אלקינים לאלדהידים וקטונים: הידרציה מזורזת חומצה

Alkynes

8.2K Views

article

9.1 : מבנה ותכונות פיזיקליות של אלקינס

Alkynes

10.3K Views

article

9.2 : המינוח של אלקינס

Alkynes

17.9K Views

article

9.3 : חומציות של 1-אלקינים

Alkynes

9.6K Views

article

9.4 : הכנת אלקינים: תגובת אלקילציה

Alkynes

9.9K Views

article

9.5 : הכנת אלקינים: דהידרוהלוגנציה

Alkynes

15.6K Views

article

9.6 : תוספת אלקטרופילית לאלקינים: הלוגנציה

Alkynes

8.1K Views

article

9.7 : תוספת אלקטרופילית לאלקינים: הידרוהלוגנציה

Alkynes

9.8K Views

article

9.9 : אלקינים לאלדהידים וקטונים: הידרובורציה-חמצון

Alkynes

17.8K Views

article

9.10 : אלקינים לחומצות קרבוקסיליות: מחשוף חמצוני

Alkynes

4.9K Views

article

9.11 : הפחתה של אלקינים לסיס-אלקנים: הידרוגנציה קטליטית

Alkynes

7.6K Views

article

9.12 : הפחתת אלקינים לטרנס-אלקנים: נתרן באמוניה נוזלית

Alkynes

9.1K Views

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved