Springen naar inhoud

Nucleofielen: alfa-H-abstractie of additie


  • Log in om te kunnen reageren

#1

gertsteurs

    gertsteurs


  • >25 berichten
  • 52 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 augustus 2013 - 13:09

Hey allemaal

Ik heb een vraagje uit mijn cursus Bio-organische chemie.
Wanneer men een nucleofiel deeltje laat reageren met een keton, zal dit adderen aan het C-atoom van de carbonylgroep. Maar OH- is ook een nucleofiel, dus wanneer men dit als Nu deeltje gebruikt, zou men in principe (na latere aanzuring) een diol vormen. Maar later staat er in de cursus dat sterke basen H-abstractie kunnen uitvoeren aan een alfa-C-atoom.
Mijn vraag is nu: hoe kan men nu weten of een basisch nucleofiel (vooral OH- dan) nu zal adderen of een alfa-H-atoom zal abstraheren?

Dit probleem doet zich ook voor bij de omestering: wanneer men base gekatalyseerd werkt, dan brengt men een sterke base (OCH3- in de cursus) in het reactiemedium. Dan vindt een omestering plaats, maar waarom zou daar bijvoorbeeld ook geen H-abstractie kunnen volgen en bv een Claisen-condensatie plaatsvinden? OCH3- is toch een (relatief) sterke base (pKa CH3O- = 15,5 en pKa OH- = 15,7 in dezelfde omstandigheden) en dus in staat H+ te abstraheren?

Alvast bedankt!
Gert

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 augustus 2013 - 14:05

Dat ligt aan de verhouding tussen basiciteit en nucleofiliciteit. Een sterke base is niet per se ook een sterk nucleofiel, bijvoorbeeld wanneer het sterisch gehinderd is. In die gevallen zal het wel als base kunnen optreden maar niet als nucleofiel, en dat heeft invloed op de uitkomst van de reactie.

Hetzelfde zie je bijvoorbeeld ook bij eliminatie vs. substitutie; bij een sterke sterisch gehinderde base (bijvoorbeeld tert-butoxide) zul je eerder eliminatie krijgen.

Om onderscheid te maken zul je dus moeten letten op het mogelijke nucleofiele karakter van het deeltje.

Omestering is een zeer reële mogelijkheid bij Claisen condensaties. Daarom gebruikt men als base vaak dezelfde restgroep; bijvoorbeeld ethanolaat in het geval van ethylesters. Dan heb je van omestering geen last...

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#3

gertsteurs

    gertsteurs


  • >25 berichten
  • 52 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 augustus 2013 - 15:14

Heel hard bedankt al!

Wanneer men nu bijvoorbeeld NaOH bij aceton brengt, zal er dan (na aanzuren) een diol (2,2-propaandiol) ontstaan of zou er een carbanion onstaan en water?
Ik zou zeggen dat het zou adderen en een diol vormen, maar van de andere kant wordt het carbanion wel gestabiliseerd door mesomerie...

En bij omesteringen, kan daar voorkomen worden dat er Claisencondensaties gebeuren? want daar wordt - als ze baisch gekatalyseerd zijn - gebruik gemaakt van een enolaation, wat toch ook een sterke base is en H zou kunnen abstraheren?

#4

Marko

    Marko


  • >5k berichten
  • 8937 berichten
  • VIP

Geplaatst op 09 augustus 2013 - 18:26

Het kan beide - OH- kan optreden als base en als nucleofiel; in het geval van aceton kan aceton dus gedeprotoneerd worden. Zou je aanzuren dan ontstaat weer aceton, maar zolang je dat niet doet kan het carbanion als zodanig bestaan en verder reageren. Deze deprotonatie is belangrijk bij aldol-condensaties.

In principe kun je ook nucleofiele additie krijgen; alleen is een structuur met 2 OH-groepen op hetzelfde C-atoom niet stabiel. Het is heel makkelijk om (in 2 stappen) H2O af te splitsen waarna weer aceton ontstaat.
Deze reactie is dan wél weer mogelijk (en met betrekking tot bio-organische chemie ook zeer relevant) met een alcohol in plaats van OH-. Bij een dergelijke reactie ontstaat een hemiacetaal.

Een Claisen-condensatie verloopt niet zo makkelijk. Als je kijkt naar de pKa van ethanol (ca 16) en die van een alfa-proton naast een carbonyl (ca 19 als ik me niet vergis) dan zitten daar 3 eenheden tussen, dat scheelt dus een factor 103 = 1000. Het deprotonatie-evenwicht ligt dus zeer sterk links. Het is tijdens een ometering waarschijnlijker dat je een nucleofiele aanval krijgt op de carbonyl-groep.

Cetero censeo Senseo non esse bibendum


#5

gertsteurs

    gertsteurs


  • >25 berichten
  • 52 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 09 augustus 2013 - 19:58

Amai! Heel hard bedankt! Echt super!
Dit is tenminste duidelijk!

Mercie!

Gert





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures