12.12 : Aldeidi e chetoni con alcoli: formazione di emiacetale

Similmente all'acqua, gli alcoli possono aggiungersi al carbonio carbonilico delle aldeidi e dei chetoni. L'aggiunta di una molecola di alcol al composto carbonilico forma l'emiacetale o il mezzo acetale. Come illustrato di seguito, in un emiacetale, il carbonio è direttamente collegato a un gruppo OH e OR.

Poiché gli alcoli sono poveri nucleofili, la formazione degli emiacetali è molto lenta in condizioni neutre. La velocità di reazione viene aumentata utilizzando mezzi di reazione basici o acidi.

Il catalizzatore acido, come l'acido solforico o l'acido p-toluensolfonico, interagisce con l'alcol donando un protone. Questo genera un alcol protonato che agisce come specie attiva e successivamente protona l'ossigeno carbonilico, rendendo il carbonio carbonilico fortemente elettrofilo. Ora, una molecola di alcol attacca questo carbonio carbonilico formando un catione ossonio. La perdita di un protone dal catione ossonio porta alla formazione di emiacetali.

D'altra parte, in presenza di una base, l'alcol subisce una reazione di deprotonazione, formando l'anione alcossido caricato negativamente. Questo anione altamente basico attacca quindi il carbonio carbonilico. La forma intermedia estrarrà un protone da un'altra molecola di alcol per formare l'emiacetale.

Gli emiacetali ciclici si formano quando i gruppi ossidrile e carbonile sono presenti sulla stessa molecola. I carboidrati semplici presenti in natura generalmente esistono in forma emiacetale ciclica. Ad esempio, le forme anomeriche α e β del D-glucosio sono nella forma emiacetale.