Xem mẫu
- 1. Phản ứng Andol hóa
1. Như chúng ta đã biết thì andehit và xeton nằm cân bằng với dạng enol của nó trong dung
dịch. Nhưng nếu nồng độ hợp chất cabonyl trong dung dịch là khác lớn thì enol có thể
đóng vai trò như là tác nhân nucleophin tấn công vào nhóm C = O của hợp chất
cacbonyl bất kỳ trong dung dịch (kể cả chính nó). Kết qủa là hình thành một liên kết giữa
nguyên tử cacbon alpha của một hợp chất cacbonyl và nguyên tử C của nhóm C = O trong
hợp chất cacbonyl khác. Phản ứng như vậy được gọi là phản ứng andol hóa. Xét ví dụ
axetandehit:
Phản ứng này cũng có thể xảy ra với cả xeton. Nói chung phản ứng andol hóa xảy ra được
khi có nguyên tử hydro ở bên cạnh cacbon anpha. Nếu không có thì sẽ xảy ra phản ứng
Canizzaro (chuyển vị hydrua để hình thành anion cacboxylat và ancol).
Hợp chất beta - hydroxicacbonyl bền vững trong môi trường bazơ nhưng không bền trong
môi trường axit. Trong môi trường này thì xảy ra sự tách nước để tạo thành hợp chất
cacbonyl không no:
Phản ứng andol hóa có rất nhiều ứng dụng trong tổng hợp hữu cơ, nó rất có gía trị trong
việc hình thành nối đôi C = C, để tạo thành hợp chất cacbonyl liên hợp dạng C = C - C = O
có nhiều ứng dụng. Sau đây là sơ đồ tổng hợp 2 - etylhex-2-en-1-al.
- Tất nhiên ta cũng có khả năng ngưng tụ hai loại hợp chất cacbonyl khác nhau, trong
trường hợp này thì sẽ có đến 4 sản phẩm ngưng tụ (tự mà xác định lấy ). Để tránh
hiện tượng đó thì thường người ta cho một chất trong số hai chất phản ứng là không có
nguyên tử hydro anpha. Một ví dụ là tổng hợp 4 - phenylbut - 3 - en - 2 - on như dẫn ra ở
dưới
Phản ứng ngưng tụ Claisen
Este cũng như andehit và xeton cũng đều có khả năng chuyển thành dạng enol, nhưng khi nồng độ este
trong dung dịch qúa cao thì sẽ dẫn đến việc enolat mới sinh ra tấn công vào nhóm C = O của este theo
một cơ chế tương tự như andol hóa để tạo thành một trạng thái chuyển tiếp tứ diện, sau đó dẫn đến sự
tách loại anion etoxit để hình thành sản phẩm ngưng tụ. Phản ứng như vậy được gọi là ngưng tụ Claisen
- Cũng tương tự như andol hóa, việc ngưng tụ hai este khác nhau cũng cho một loạt 4 sản phẩm, để tránh
tình trạng đó thì người ta sử dụng một este không có hydro anpha. Xét ví dụ về sự ngưng tụ giữa
etylaxetat và etyl benzoat sẽ thấy rõ vấn đề:
Các beta - xetoeste sinh ra từ phản ứng Claisen thường không bền và dễ tách loại nhóm cacboxyl để
thành xeton tương ứng. Phản ứng decacboxyl hóa đi theo các bước là thuỷ phân để trở về nhóm -COOH.
Phản ứng decacboxyl hóa xảy ra theo cơ chế tạo thành trạng thái chuyển tiếp vòng, trong đó beta -
xetoaxit sẽ chuyển thành dạng enol.
Nếu như ta bằt đầu phản ứng với cùng một este thì ta sẽ thu được một xeton đối xứng. Như vậy đây là
một phương pháp hết sức hữu hiệu để tổng hợp xeton đối xứng. Nếu hai este khác nhau thì sẽ xảy ra sự
ngưng tụ hỗn tạp và xeton nhận được không còn đối xứng nữa.
Một ví dụ về phản ứng ngưng tụ Claisen trong tổng hợp hữu cơ là sự tổng hợp 2,6 - dimetyl-4-heptanon
như được dẫn ra dưới đây:
- Phản ứng ngưng tụ Dieckmann là một trường hợp riêng của phản ứng Claisen khi hai nhóm chức este
đều ở trên cùng một phân tử. Phản ứng này chỉ xảy ra khi hai nhóm este ở vị trí 1, 6 và 1,7. Do sản
phẩm sinh ra là vòng 5 và 6 cạnh là bền vững.
Phản ứng cộng Michael
Phản ứng xảy ra khi ion enolat phản ứng với hợp chất alpha, beta cacbonyl không no theo cơ chế như
sau. Phản ứng như vậy được gọi là phản ứng cộng Michael:
Phản ứng cộng Michael có rất nhiều ứng dụng, như trong các sơ đồ sau:
- Về phản ứng vòng hóa Robinson, thực chất gồm hai giai đoạn nối tiếp nhau, giai đoạn đầu là ngưng tụ
loại andol, sau đó là cộng Michael để thu được sản phẩm. Ví dụ:
nguon tai.lieu . vn
