Получаване на енолати от алдехиди

В последното видео видяхме получаването на енолатен анион в един от нашите механизми. В това видео и в следващото ще разгледаме по-подробно получаването на енолатни аниони и кои основи трябва да се използват. Например основата ето тук е етоксиден анион, който може да дойде от натриев етоксид, значи Na+ EOt–, който може да действа като основа и да отнеме протон от алдехида или кетона. В този случай имаме алдехид, това е ацеталдехид. Трябва да определим алфа-въглерода. Алфа-въглеродът е този, който е до карбонилния въглерод. Значи това е алфа-въглеродът ето тук в ацеталдехида. Тук има три водорода, свързани с този алфа въглерод, имаме три алфа-протона, значи основата може да вземе един от тези три алфа-протона. Тук ще напиша само единия, за да опростя нещата. Ще покажа, че основата взема този протон и оставя електроните при този въглерод. Сега можем да напишем енолатния анион, който се получава. Имаме нашия карбонил тук и после можем да покажем тези електрони при този въглерод. Нека да проследим тези електрони в цикламено, които отиват при този въглерод, за да се получи карбанион. Спомни си, че тук има и други водороди, свързани с този въглерод. Можем да напишем резонансна структура на това, като покажем как тези електрони в цикламено се преместват тук, за да образуват двойна връзка, като изтласкват тези електрони при кислорода, и ако направим това, ще имаме резонансна структура, която показва този път отрицателния заряд при кислорода. Значи този кислород получава заряд –1 сега, после имаме двойна връзка отдясно, и това е нашата резонансна структура. Значи тези електрони в цикламено се преместват тук, за да образуват двойна връзка, а после тези електрони ще направя сини, те идват при кислорода, за да получим оксианион. Значи това е нашият енолатен анион тук, имаме карбанион и после оксианион - две форми на енолатния анион. Значи това е енолатният анион, който е много важен за реакциите, които ще разглеждаме по-късно. Значи нашата основа образува нашия енолатен анион. Ако се чудиш какво се случи с основата, ако присъединим протон към етоксида, ще получим етанол. Затова ще напиша тук етанола, който се получава в реакцията. Имаме равновесие между алдехида и енолатния анион. За да разберем в коя посока е предпочитана, трябва да видим стойностите за рКа. Стойността на рКа за този алдехид е приблизително 17, а стойността на етанола е приблизително 16. Един начин да определим в коя посока е изтеглено равновесието, е да използваме тези уравнения тук долу. Можем да намерим рКеq, като извадим от рКа на киселината отляво, това е нашият алдехид, значи 17, и от тази стойност да извадим рКа на киселината отдясно. рКа на киселината отдясно е 16, това е етанолът. 17 минус 16 дава 1, а за да намерим рКeq, трябва да повдигнем 10 на степен минус pKeq, значи 10 на –1, което е равно на 0,1 и ечевидно е по-малко от 1. Така разбираме, че равновесието фаворизира реактантите, равновесието е назад в тази посока. Значи равновесието фаворизира получаването на алдехида. В равновесно състояние ще имаме и алдехид, както и енолатен анион. Ако избереш натриев етоксид като основа, ще имаш и алдехид, и енолатен анион. Друг начин да определим посоката на равновесието е като разгледаме коя е по-слабата киселина. Тук имаме тези две киселини. Ще сменя цветовете. Имаме рКа = 17 и рКа =16. Колкото по-ниско е рКа, толкова по-киселинно е веществото, така че етанолът е по-киселинен от алдехида. Значи реакцията е изместена към получаване на по-слабата киселина, а понеже алдехидът е по-слабата киселина, равновесието е към получаване на тази по-слаба киселина. Това е друг начин да разглеждаме в коя посока е равновесието. А ако искаш да получиш само енолатен анион? Една възможност е да добавиш основа като хидрид, така че тук пак имаме ацеталдехид. Имаме ацеталдехид и този път основата е хидриден анион, който идва от неща като натриев хидрид, Na+, H–. или калиев хидрид, K+ Н–. Пак определяме нашия алфа-въглерод, който е ето този, с три алфа-протони. Ще покажа един от тях. Мога да покажа и хидридния анион, който действа като основа, взема този протон, като оставя тези електрони при този въглерод. Сега ще напиша енолатния анион, който се получава. Имаме тук нашия карбонил, после имаме електроните при този въглерод, който има заряд –1. Електроните в цикламено се преместват при този въглерод и се получава карбанион. И просто за да спестя време няма да записвам оксианиона, но това има по-голям дял в резонансния хибрид. Имаме нашия карбанион и после ще получим и газообразен водород, така че ако този хидриден анион вземе протон, ще се получи Н2. Сега ще покажа тези електрони в червено тук в хидридния анион, които взимат този протон и се образува връзка и получаваме газообразен водород, който образува мехурчета в разтвора. И понеже той ще напусне разтвора, това ще доведе до пълно протичане на реакцията, ще измести равновесието до пълно протичане на реакцията и ние ще получим енолатен анион, ще имаме почти пълно образуване на енолатен анион. В следващото видео ще говорим за друга основа, т.нар. LDA, която също може да доведе до пълно получаване на енолатен анион.