Кръстосана (смесена) алдолна кондензация

В предишното видео разгледахме алдолна кондензация на една и съща молекула, която може да се нарече проста алдолна кондензация. В това видео ще разгледаме смесена или кръстосана алдолна кондензация, така че вече не започваме с едно и също вещество. Тук нямаме един и същ алдехид, а имаме различни алдехиди. Имаме бензалдехид отляво и пропанал отдясно. Трябва да определим какъв вид енолатен анион ще се образува. Когато добавим натриев хидроксид като основа какъв ще бъде нашият енолатен анион? За да направим това, търсим алфа-въглеродите. Ще започнем с пропанала. Знаем, че алфа-въглеродът е до карбонила, значи това тук ще бъде алфа-въглерод, като има два протона при алфа-въглерода. Значи имаме два алфа-протона. Сега ще ги поставя. Това е възможността да получим нашия енолатен анион. Този алдехиден водород тук не е, така че няма да получим енолат от него, затова не се интересуваме от дясната страна на алдехида. Сега да видим бензалдехида. Ако разгледаме този въглерод тук, този въглерод е съседен на карбонилната група, обаче този въглерод вече има четири връзки, така че тук няма да има алфа-протон. Бензалдехидът няма алфа-протон, така че няма да образува енолатен анион. Знаем, че енолатният анион ще се получи от пропанала тук. Ще препиша тези така, че по-лесно да се вижда продуктът. Първо правя пръстена. След това поставям карбонила. Трябва да махна този водород, защото пречи на начина, по който разглеждам механизма. За пропанала тук предпочитам да използвам различна конформация, която прави по-лесно да видим продукта. Искам да сложа карбонила нагоре ето така, и след това ще поставя този въглерод надолу, което ще улесни получаването на крайния резултат. Ако искам да депротонирам, ако взема натриевия хидроксид, той ще вземе един от тези алфа-протони, като оставя електроните при алфа-въглерода. Мога да използвам структурата на карбанион за енолатния анион. Тук има отрицателен заряд –1 при този въглерод, а това е моят нуклеофилен енолатен анион. Отново предпочитам да сложа този въглерод обратно на оксианиона, за да ми бъде по-лесно, когато минавам набързо механизма на изпит, за да определя продукта. Сега имаме нуклеофил. Ще направя тези електрони цикламени. Това е нашият нуклеофил, нашият нуклеофил ще атакува електрофилната част на бензалдехидната молекула. Ако разглеждаме кислорода като частично отрицателен а този каробнилен въглерод като частично положителен, това е електрофилната част на молекулата. Тази несподелена електронна двойка тук при този въглерод ще атакува този въглерод, като изтласка тези електрони при кислорода. Така получаваме алкоксидното междинно съединение. Ще го скицирам тук. Ще получим кислород с три несподелени електронни двойки, който има отрицателен заряд –1, и ще се върна към това. Важната връзка въглерод- въглерод, която се образува, е ето тук. И после трябва да напиша всичко останало. Имаме нашия алдехид, и не забравяй това тук долу. Тези електрони в цикламено образуваха новата връзка ето тук. После имаме алкоксидно междинно съединение и аз мисля да го протонирам. Тук не ме интересува конкретния механизъм. Повече ме интересува да определя продукта. Сега присъединяваме протон към алкоксида, за да получим междинния алдол. В следващата стъпка, когато загряваме, най-вероятно ще получим спрегнатия продукт. Да видим какво ще стане после. Пак имаме алфа-въглерод. Този въглерод тук до карбонила е алфа-въглерод и пак има алфа-протони при него. Мога да покажа един протон тук. Пак ще приемем, че хидроксидът действа като основа. Хидроксидът действа като основа, приближава се и взема този протон. Можем даже да мислим за крайния продукт, можем да си представим тези електрони, които се преместват тук и после тези електрони се преместват тук. Пак повтарям, че не ме интересува механизма в подробности, а се интересувам как да определя продукта. Когато напиша продукта, той има пръстен, и после имаме двойна връзка, която се образува тук. Това отива надолу и после имаме алдехидна група. Получава се спрегнат продукт, после имаме енал като продукт. Хайде да проследим тези електрони. Тези електрони ще направя сини. Тези сини електрони се преместват тук и образуват двойна връзка. Вече получихме тази връзка в цикламено, частта, в която се образува връзката въглерод-въглерод образува нашия алдол, а после се отделя хидроксид. Това е нашия краен продукт, нашия спрегнат продукт. Отново, целта е да определим как да напишем продукта от тези реактанти, като търсим къде е алфа-въглеродът и разглеждаме какъв е енолатът, който ще се получи. Да видим още един пример, в който да ти покажа как мисля аз. Да видим тази реакция. Да кажем, че имаш това на изпит и трябва да напишеш продукта. Пак имаме различни варианти за алфа-въглероди. Да се фокусираме върху циклохексанона. Знаем, че това може да е алфа-въглерод, това също може да е алфа-въглерод. После за това съединение тук имаме тези два карбонила в тази молекула. Знаем, че това може да е алфа-въглерод, и знаем, че това може да е алфа-въглерод. Сега трябва да определим кой от тези алфа-въглероди ще бъде депротониран, когато добавим натриев етоксид като основа. Ако си спомняш от предишните видео уроци, казахме, че алфа-въглеродът между две карбонилни групи има най-киселинните протони. Този алфа-въглерод тук има два протона, като ще е лесно да го депротонираме, защото има резонансна стабилизация, която можем да покажем заради тези карбонилни групи. Тези протони са най-киселинни, много по-киселинни от протоните в нашия кетон тук. Те са тези, които ще бъдат отделени при депротонирането, когато добавим натриев етоксид. Натриевият етоксид ще се приближи, взима един от тези протони, като тези електрони остават тук. Сега да препиша какво ще се получи тук. Ще получим енолатен анион. Ще го напиша тук. Сега ще имаме несподелена електронна двойка при въглерода, от което въглеродът има отрицателен заряд –1. Ще проследя сега електроните. Тези електрони в цикламено сега са при въглерода, като се образува карбанион. Няма да отделям време да пиша резонансна структура, оксианиона, защото ме интересува само да определя продукта. Сега имаме нуклеофилен енолатен анион и знаем, че той ще атакува този карбонил в кетона. Връщам се при кетона тук, тук кислородът е частично отрицателен, а въглеродът е частично положителен. Нуклеофилът ще атакува нашия електрофил. Можеш да си предсттавиш тези електрони, че атакуват тук, като изтласкват тези електрони при кислорода. Ако запиша междинното съединение, тук ще имаме пръстен. Ще се получи алкоксид, но няма да поставям несподелените електронни двойки при кислорода сега. Сега повече ме интересува как се образува тази връзка. Сега ще запиша всичко и ще проследим някои електрони. Поставям карбонилите, после са тези приятели ето тук. Електроните в цикламено, тези електрони образуват връзката въглерод-въглерод. Те формират тази връзка ето тук. После ще получим алкоксид. След това ще присъединим протон, за да получим алдол. За да спестя време, това не е точният механизъм, но си представяме, че междинното съединение е алдол. Понеже загряваме, вероятно пак ще получим спрегнат продукт и продължаваме към пълната алдолна кондензация. Сега да разгледаме този алфа-въглерод ето тук, който още има един киселинен протон. Тук още има протон, свързан с този алфа-въглерод. Приближава се натриевият етоксид. Имаме етоксиден анион, ще го запиша ето тук, който може да действа като основа. Той може да вземе този протон, и сега си представяме, че тези електрони се преместват тук, за да формират двойната връзка, а хидроксидът разглеждаме като напускаща група. Така определяме нашия продукт. Имаме пръстен, после имаме двойна връзка, после имаме карбонилна група ето тук, после карбонил ето тук, после кислород и етилова група. Сега да видим тези електрони. Тези електрони в синьо се преместват и образуват двойна връзка, вече сме формирали връзка въглерод-въглерод преди, така че да кажем, че тези електрони са ето тук. И сега имаме стабилен спрегнат продукт. Пак повтарям, просто разсъждавам как мога да напиша продукта от реакцията на изпит. Надявам се, че това е полезно.