WikiDer > Acetalisierung

EIN Acetalisierung ist ein organische Reaktion wo ein Acetal oder Thioacetal entsteht durch Reaktion einer Carbonylverbindung mit zwei Alkoholen. Die Reaktion läuft unter sauerKatalyse. Sie können auch verwenden brønstedacids (wie Schwefelsäure oder p-Toluolsulfonsäure) ab Lewis-Säuren (wie Schwefeldioxid oder Bortrifluorid).

Die Acetalisierung ist a Gleichgewichtsreaktion.

Reaktionsmechanismus

Die Acetalisierung erfolgt in 7 Schritten. Die ersten 3 Schritte beinhalten die Bildung von a Halbacetal; diese können entweder durch eine Säure oder eine Base katalysiert werden. In den letzten 4 Schritten wird das Halbacetal in das Acetal umgewandelt. Diese Reaktionen können nur durch eine Säure katalysiert werden.

Bildung des Halbacetals

1. Die Carbonylgruppe im Substrat (meist a Keton oder Aldehyd) wird aktiviert durch Protonierung:

2. Die Hydroxylgruppe im alkohol wirkt wie Nukleophil und Angriffe am Carbonylkohlenstoffatom:

3. Der Protonierte Alkoxygruppe spendet sein Proton und es entsteht das Halbacetal:

Bildung des Acetals

1. Die Hydroxylgruppe im Halbacetal ist protoniert:

2. Wasser wird eliminiert und das resultierende Carbokation kann stabilisiert werden durch Elektronenschub Alkoxygruppe:

3. Ein zweites Alkoholmolekül kann dieses Carbokation angreifen:

4. Die protonierte Alkoxygruppe gibt ihr Proton ab und es entsteht das Acetal:

Das Gleichgewicht verschieben

Denn während der Reaktion Entropie nimmt ab (die Anzahl der Freiheitsgrade in dem System sinkt, weil weniger Produkte sind dann Reagenzien), wird oft mit a . verwendet diol (wie 1,2-Ethandiol oder 1,3-Propandiol) anstelle von zwei Alkoholen. Die beiden Hydroxylgruppen befinden sich hier zusammen in einem Molekül.

Manchmal wird der Alkohol einfach wie Überschuss hinzugefügt, um die Balance nach rechts zu verschieben. Ebenfalls ortho-Ester werden (unter sauren Bedingungen) verwendet, um dieses Problem anzugehen.

Ein weiteres Problem ist die Bildung von Wasser, was die Reaktion oft zurückdrängen kann. Mit a Dean-Stark-Gerät kann das wasser mögen Azeotrop mit Toluol werden abdestilliert.