Főmenü megnyitása
A félacetálok szerkezeti képlete
Félketál szerkezete

A félacetálok (hemiacetálok) vagy félketálok (hemiketálok) alkoholoknak aldehidre vagy ketonra történő addíciójával keletkező vegyületek. Az elnevezés arra utal (a görög hemi szó jelentése fél), hogy csak egy alkoholmolekula addícionál a karbonilcsoportra, ellentétben az acetálokkal vagy ketálokkal, melyekben egy további alkoxicsoport is található.[1]

Szerkezetük és keletkezésükSzerkesztés

 
Fent: egy félacetál, az 1-etoxibután-1-ol. Alul: egy acetál, az 1,1-dietoxibután

A félacetálok általános képlete R1R2C(OH)OR,[2] ahol R1 vagy R2 többnyire hidrogén, míg (az O-hez kapcsolódó) R hidrogéntől különböző csoport. Míg a félacetál IUPAC meghatározása szerint R1 vagy R2 hidrogén is lehet, a félketálokban az R-csoportok egyike sem lehet hidrogén. A félketálok olyan félacetáloknak tekinthetők, amelyekben egyik R-csoport sem H, így a félacetálok egyik alosztályát alkotják.[3]

 
Félacetálok keletkezése

 
Félketálok keletkezése

Gyűrűs félacetálok, félketálokSzerkesztés

 
Ribopiranóz
 
Fruktopiranóz
Balra: gyűrűs félacetál, a ribóz laktolja
Jobbra: gyűrűs félketál, a fruktóz laktolja

A félacetálok és félketálok általában instabil vegyületek. Bizonyos esetekben azonban könnyen képződnek stabil – különösen 5 vagy 6 tagú – gyűrűs félacetálok és félketálok, ezeket laktoloknak nevezzük.[4] Ilyenkor az ugyanazon molekulában található OH- és karbonilcsoport reagál egymással. A glükóz és számos egyéb aldóz gyűrűs félacetál formát vesz fel, míg a fruktóz és a hasonló ketózok gyűrűs félketál formájúak.

ElőállításukSzerkesztés

Félacetálokat számos módon lehet szintetizálni:

ReakcióikSzerkesztés

A félacetálokat és félketálokat úgy is lehet tekinteni, mint az alkoholok és aldehidek vagy ketonok közötti reakció köztitermékei, melynek végterméke acetál vagy ketál:

−C=O + 2 ROH ⇌ −C(OH)(OR) + ROH ⇌ −C(OR)2 + H2O

Egy félacetál alkohollal savas körülmények között acetált képezhet, ugyanakkor disszociációval aldehid és alkohol keletkezhet belőle.

félacetál + alkohol (felesleg) + sav (katalizátor) ↔ acetál + víz

Az aldehidek vizes oldatban kémiai egyensúlyban vannak a kis koncentrációjú hidrát (R-CH(OH)2) formájukkal. Hasonlóképpen, feleslegben lévő alkoholban az aldehid, a félacetál és az acetál együttesen fordul elő az oldatban.

Az alkohol hidroxilcsoportjának a C=O kötés szénatomján történő nukleofil támadása félacetált eredményez. Az acetálok savkatalizált szubsztitúciós reakciók termékei. Sav hatására a hidroxilcsoport jobb távozó csoporttá válik, és lehetővé teszi az alkoxilcsoporttal (−OR) történő helyettesítését. A félacetálok acetállá történő átalakulása SN1 reakció.

A ketonok félketálokat és ketálokat képeznek, de ez a reakció nehezebben megy végbe, mint az aldehidek esetében. A ketálok és félketálok kitermelésének növeléséhez – a Le Chatelier-elvvel összhangban – a reakció során képződő vizet el kell távolítani.

HivatkozásokSzerkesztés

  1. Fox, Marye Anne. Organic Chemistry (en nyelven). Jones & Bartlett Learning, 590. o. (2004. szeptember 20.) 
  2. International Union of Pure and Applied Chemistry. "hemiacetals". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  3. International Union of Pure and Applied Chemistry. "hemiketals". Compendium of Chemical Terminology Internet edition.
  4. IUPAC Gold Book lactols

FordításSzerkesztés

Ez a szócikk részben vagy egészben a Hemiacetal című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.