Condensazione aldolica, l’unione di un chetone o un aldeide con l’idrogeno

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Condensazione aldolica

La condensazione aldolica è una reazione da parte di due molecole di un unico chetone oppure aldeide che hanno formato un atomo di idrogeno che si trova in posizione α al gruppo carbonilico. Il prodotto che si è formato viene chiamato con il termine aldolo questo per la sua instabilità e perché può disidratarsi ovvero perdere una molecola di acqua e di conseguenza convertirsi nel corrispondente composto di natura insatura coniugato ossia un’aldeide insatura, oppure in chetoni differenti, purché uno di essi non possegga atomi di idrogeno a posizione α.

Il legame C=O di cui sopra, è caratterizzato da un legame σ e da un legame π, ed il gruppo carbonilico come una sorta di sovrapposizione di un orbitale sp2 del carbonio ed una orbitale 2px dell’ossigeno per formare di conseguenza il legame σ, assieme a sua volta ad una sovrapposizione degli orbitali 2pz di carbonio e dell’ossigeno per formare in questo caso il legame π.

Il legame C=O, è un legame fortissimo, e di conseguenza si comporta come un legame tendenzialmente reattivo. Tale reattività deve essere attribuita alla grande differenza di elettronegatività che c’è tra il carbonio e l’ossigeno che a sua volta conduce ad un fortissimo contributo nella reale struttura del composto stesso, assunto dalla forma dipolare di risonanza dove il carbonio ha una carica positiva mentre l’ossigeno ha una carica negativa.

Reazioni

Condensazione aldolica: reazioni

I gruppi carbonilici sono coinvolte in reazioni caratteristiche ovvero le addizioni al legame doppio tra carbonio ed ossigeno. Nella classica forma tali reazioni interessano l’attacco di una specie nucleofila al carbonio carbonilico, ed una reazione molto importante si verifica quando un enolato ed un enolo che vanno a costituire il carbonilico si addizionano ad una carbonile di un’aldeide oppure di un chetone.

Una volta che tale addizione si manifesta ad un carbonio di un’aldeide oppure di un chetone, la reazione prende il nome di addizione aldolica. Quando ad essere interessato è un’aldeide che contiene al suo interno idrogeni in α al carbonile con un catalizzatore basico (NaOH composto di acqua), la reazione che si manifesta è di auto condensazione.

La base a sua volta estrae α protone da una molecola aldeide formando in questa maniera un carbanione che si è stabilizzato per risonanza, il quale si addiziona di conseguenza al carbonile di un’altra molecola di aldeide originando così un aldolo che ha la funzione aldeidica ed alcolica contemporaneamente. Mediante il riscaldamento della miscela basica di reazione, oppure attraverso una reazione a parte acido-catalizzata, gli aldoli possono subire disidratazione.

L’eliminazione dell’acqua avviene con molta facilità perché il protone che si trova adiacente al gruppo OH si trova a sua in α al carbonile e di conseguenza può essere rimosso con estrema facilità. Il prodotto che si ricava dalla reazione è un’aldeide di natura insatura e questa reazione viene chiamata in chimica con il termine condensazione crotonica: la disidratazione che avviene nel 3-idrossibutanale conduce alla croton aldeide che prende il nome di IUPAC ed è trans-2 butenale con forma CH3CH=CHCH3

Chetoni

I chetoni tendenzialmente non provocano auto condensazione: la condensazione aldolica che va a coinvolgere un chetone tramite la catalisi basica, ha posizione dell’equilibro sfavorevole. Ora vi mostreremo la condensazione dell’acetone a diacetonalcol che avviene nella reazione di equilibrio in ambito basico:

2 CH3COCH3 CH3COCH2COH(CH3)2

tale condensazione si sposta verso l’acetone in una percentuale pari al 95%. Andando ad agire in un ambiente acido i chetoni α- β insaturi avviene la seguente reazione:

2 CH3COCH3= (CH3) 2C=CHCOCH3

Nella condensazione che avviene tra i due aldeidi differenti, se questi hanno idrogeni in α si ricavano miscele complesse di prodotti che non vengono poi utilizzati per fini sintetici. Quando una delle due aldeidi non possiede idrogeni in α come nel caso della benzaldeide e della formaldeide, essa può essere utilizzata come substrato per la seconda aldeide anolizabile.