חוקי ברזל - “תמיד” מהשיעור

זיהוי תגובות - תמיד

  • “תמיד שאתם רואים כוהל בעמדה β לקרבוניל = אלדול”
  • “תמיד שאתם רואים קשר כפול α,β לקרבוניל = תעבוקה אלדולית” (דהידרציה)
  • “תמיד שרואים קטון/אלדהיד + $\ce{OH-}$ לא תוקף אותם” - רק קוטף פרוטון אלפא
  • “כל התקפה על קטון ואלדהיד נותן כוהל” - תמיד!
Aldol identification Aldol condensation

סינתזת אמידים - שתי דרכים

  • חומצה קרבוקסילית + אמין + DCC ← אמיד
  • אציל כלוריד/אסטר + אמין ← אמיד (ישירות)
  • “אמינים טיפה בסיסיים - קטליזה חומצית עדינה pH 5”

אמינציה רדוקטיבית

  • קטון/אלדהיד + אמין ראשוני + pH 5 ← אימין
  • אימין + $\ce{H2/Pd}$ ← אמין שניוני
  • “תמיד אמינציה רדוקטיבית מעלה בדרגה את האמין”
Reductive amination

סינתזת אלדהידים - רצף 3 שלבים

  1. קשר כפול + $\ce{HBr}$ + פרוקסיד (אנטי-מרקובניקוב) ← אלקיל הליד ראשוני
  2. אלקיל הליד + $\ce{OH-}$ (SN2) ← כוהל ראשוני
  3. כוהל ראשוני + PCC ← אלדהיד
PCC oxidation

המי-אצטל טבעתי - החריג

  • כוהל + קטון באותה שרשרת + $\ce{H+}$ ← המי-אצטל טבעתי
  • “המי-אצטל יציב רק כשהוא טבעת” (5 או 6)
  • רגיל: $\ce{OR + OH}$ על אותו פחמן
Cyclic hemiacetal

אפשר לחשוב על זה כעל התקפה נוקלאופילית של הכוהל על הקטון.

הכוהל מתחבר לפחמן הקרבונילי והופך ל-$\ce{OR}$, והקבוצה $\ce{OH}$ נשארת על אותו פחמן.

סדר אלקטרופיליות - תמיד

  1. פורמלדהיד (הכי אלקטרופילי - אין דחיפת $\ce{e-}$)
  2. אלדהיד רגיל > אלדהיד טבעתי
  3. קטון רגיל > קטון טבעתי (הכי פחות)
  • “הטבעת יוצרת יותר הפרעה מרחבית לנוקלאופיל”

נגזרות חומצה - הבדל מקטון/אלדהיד

  • קטון/אלדהיד: התקפה ← $\ce{O-}$ נתקע ← צריך work-up
  • נגזרות חומצה: התקפה ← פתיחה ← סגירה ← מעיפים קבוצה עוזבת
  • אציל כלוריד + נוקלאופיל ← תמיד קרבוניל (לא כוהל!)
Acyl chloride reaction

תגובת קלייזן - חוקי חובה

  • “תמיד יהיה $\ce{OR-}$ שזהה לשאר של האסטר” - אחרת טרנסאסטריפיקציה
  • “אם $\ce{OR-}$ תוקף אסטר עם אותו OR - לא קורה כלום”
  • תוצר: β-קטואסטר (קטון בעמדה β לאסטר)
Claisen condensation

דקרבוקסילציה - 3 תנאים

  1. חומצה קרבוקסילית
  2. קטון/אלדהיד בעמדה β
  3. חימום גבוה
  • “כל החלק של $\ce{COOH}$ משתחרר כ-$\ce{CO2}$”
Decarboxylation

הלוגנציה בעמדה אלפא

  • תנאים בסיסיים: “כל מימני אלפא מוחלפים באלוגן”
    • “כל ברום שנכנס הופך את הבא יותר חומצי”
  • תנאים חומציים: רק הלוגן אחד
Alpha halogenation basic

סיפוח ברום למים

  • $\ce{Br2/H2O}$ ← יון ברומוניום מגשר
  • מים תוקפים את הפחמן היותר מותמר
  • 2 תוצרים: גשר מעל/מתחת למישור

אפוקסיד - חומצי vs בסיסי

  • תנאים חומציים: נוקלאופיל תוקף יותר מותמר (דמוי SN1)
  • תנאים בסיסיים: נוקלאופיל תוקף פחות מותמר (דמוי SN2)
  • יצירה: קשר כפול + פרחומצה
Epoxide opening acidic

גריניאר - מלכודות

  • “כשמשתמשים בגריניאר - אסור חומצה/כוהל”
  • גריניאר + $\ce{COOH}$ = לא קורה כלום (רק כותב פרוטון)
  • גריניאר/LiAlH4 תוקפים פעמיים על אסטר ← כוהל
Grignard no reaction Grignard double attack

אלדול - פרטים נוספים

  • קטון + אלדהיד: קטון ← אנולאט, אלדהיד = אלקטרופיל
  • תוך-מולקולרי: “רק טבעות 5 או 6”
  • “תמיד למספר פחמנים” - למנוע טעויות
Intramolecular aldol

רצפי תגובות נפוצים

קלייזן ← הידרוליזה ← דקרבוקסילציה

  1. אסטר + $\ce{OR-}$ ← β-קטואסטר
  2. הידרוליזה ($\ce{H3O+}$) ← β-קטו חומצה
  3. חימום ← קטון פשוט + $\ce{CO2}$
Claisen sequence
דור פסקל