Альфа-галокетондар: органикалық химиядағы маңызды функционалдық топ. Құрылымы, қасиеттері, реакциялары және қолданылуы туралы толық ақпарат. Химия студенттеріне арналған!
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Органикалық химияда α-галокетон – кетон тобынан немесе, жалпы алғанда, карбонил тобынан және α-позициядағы галоген тобынан тұратын функционалдық топ. α-Галокетондар алкилдеуші заттар болып табылады. Көзге түсетін α-галокетондарға фенацил бромиді және хлорацетон жатады.
In organic chemistry, an α halo ketone is a functional group consisting of a ketone group or more generally a carbonyl group with an α halogen substituent. α Halo ketones are alkylating agents. Prominent α halo ketones include phenacyl bromide and chloroacetone.
Құрылымы
Жалпы құрылымы RR′C(X)C(=O)R, мұнда R – алкил немесе арил тобы, ал X – кез келген галоген. Галокетонның ең қолайлы конформациясы – галоген мен карбонил тобының бір жазықтықта орналасқан цизоидты түрі, себебі карбонил алкил тобымен стерикалық кедергі көбінесе зор болады.
The general structure is RR′C(X)C(=O)R where R is an alkyl or aryl residue and X any one of the halogens. The preferred conformation of a halo ketone is that of a cisoid with the halogen and carbonyl sharing the same plane as the steric hindrance with the carbonyl alkyl group is generally larger.
Реакциялар
Олардың алкилдеу белсенділігін ацетондағы калий йодидімен реакциялар көрсетеді, хлорацетон 1-хлоропропаннан 36 000 есе жылдам реакцияға түседі. Галокетондар Перков реакциясында фосфиттермен әрекеттеседі. Галокетонды редуктивті дегалогенирлеу кезінде гало тобы алынып тасталуы мүмкін. α-Галокетондар гидразинмен өңдеу арқылы алкендерге айналуы мүмкін. Екі электронды тартып алушы топтың (карбонил және галоид) болуынан α-сутегі қышқылды болады. Бұл қасиет Фаворскийдің қайта орналасуында қолданылады, онда негіз алдымен қышқыл α-сутегін бөліп алады, ал нәтижедегі карбанион галогенді ығыстырып шығарады. Галокетон мен альдегидтер арасындағы алдоль реакциясында бастапқы реакция өнімі галогидрин болады, ол кейіннен базаның қатысуымен оксиранға айналады. α-Галокетондар аминдермен α-галоимин қалыптастыру үшін реакцияға түседі, оны гидролиз арқылы бастапқы галокетонға қайта түрлендіруге болады, сондықтан галоиминдер галокетонның маскаланған түрі ретінде қолданылуы мүмкін. Бұл, бастапқы галокетондармен тікелей орындау мүмкін емес кейбір химиялық өзгерістерге қол жеткізуге мүмкіндік береді.
Illustrative of their alkylating activity are reactions with potassium iodide in acetone, chloroacetone reacts faster than 1 chloropropane by a factor of 36,000. Halo ketones react with phosphites in the Perkow reaction. The halo group can be removed in reductive dehalogenation of halo ketones. α Halo ketones can also be converted to alkenes by treatment with hydrazine. Due to the presence of two electron withdrawing groups (carbonyl and halide), the α hydrogen is acidic. This property is exploited in the Favorskii rearrangement, where base abstracts first an acidic α hydrogen and the resulting carbanion then displaces the halogen. In crossed aldol reactions between halo ketones and aldehydes, the initial reaction product is a halohydrin which can subsequently form an oxirane in the presence of base. α Halo ketones can react with amines to form an α halo imine, which can be converted back to the parent halo ketone by hydrolysis, so that halo imines may be used as masked versions of halo ketones. This allows some chemical transformations to be achieved that are not possible with the parent halo ketones directly.
Гетероциклдердің прекурсорлары
Галокетондар бірнеше реакция түрлеріне қатысады, әсіресе олар бифункционалды, екі электрофильді орынға (α-көміртек және карбонилдік көміртек) ие болғандықтан. Осы екі жақтылықтың бір көрінісі ретінде, олар гетероциклдерге прекурсорлар болып табылады. Тиазолдар хлорацетонның тиоамидтермен реакциясынан туындайды. Аминотиазолдар да 2-хлоркетондардың тиомочевинамен реакциясы арқылы өндіріледі. Пиррольдер галокетондардың дикарбонилдермен және аммиакпен Ханцш пирроль синтезінде реакцияласуы арқылы синтезделеді.
Halo ketones take part in several reaction types, especially since they are bifunctional, with two electrophilic sites (α carbon and carbonyl carbon). In one manifestation of this duality, they are precursors to heterocycles. Thiazoles arise from reaction of chloroacetone with thioamides.2 Aminothiazoles are similarly produced by reaction of 2 chloroketones with thioureas. Pyrroles may be synthesized by reaction of halo ketones with dicarbonyls and ammonia in the Hantzsch pyrrole synthesis.