Enoli: formazione, siti reattivi

Gli enoli sono composti che hanno un gruppo -OH e un gruppo alchenico -CH=CH- in cui il gruppo ossidrilico è adiacente a uno dei carboni coinvolti nel doppio legame.

Il gruppo carbonilico è presente in molti composti organici ed ha la caratteristica di poter agire sia da nucleofilo che da elettrofilo: in particolare il carbonio agisce da elettrofilo mentre l’ossigeno agisce da nucleofilo.

Questa peculiarità è dovuta alla elevata differenza di elettronegatività tra carbonio e ossigeno per la quale il legame è polare con una parziale carica positiva localizzata sul carbonio e una parziale carica negativa localizzata sull’ossigeno; il gruppo carbonilico è stabilizzato dalle seguenti strutture di risonanza di cui una a separazione di carica:

risonanza carbonile
risonanza carbonile

 

D’altra parte se il gruppo carbonilico ha un carbonio in posizione α e a quest’ultimo sono legati atomi di idrogeno essi vengono detti α-idrogeni che sono idrogeni acidi.

Siti reattivi del gruppo carbonilico

Questi composti pertanto presentano tre siti reattivi come rappresentato in figura:

siti reattivi
siti reattivi

 

Un chetone con idrogeni in α al carbonile dà luogo alla cosiddetta tautomeria cheto-enolica:

tautomeria
tautomeria

 

dove per tautomeria si intende quel fenomeno che permette l’esistenza di strutture isomere, in equilibrio tra loro che differiscono per la posizione relativa dei loro atomi e derivano dalla rottura di legami e dalla formazione di nuovi legami. A differenza della risonanza, quindi, si tratta di equilibrio chimico in cui sono presenti la forma chetonica e quella enolica.

La forma chetonica è in genere prevalente rispetto a quella enolica a meno che il doppio legame C=C  non sia stabilizzato. Ciò avviene nel caso dei β-dichetoni

Formazione di enoli

L’enolizzazione può essere catalizzata dagli acidi. Nel primo stadio del processo che costituisce lo stadio veloce della reazione è protonato l’ossigeno del gruppo carbonilico. Nel  nel secondo stadio che costituisce lo stadio lento l’idrogeno in α è allontanato dalla base con formazione del doppio legame carbonio carbonio.

acido-catalizzata

L’enolizzazione può essere catalizzata dalle basi. Nel primo stadio del processo che costituisce lo stadio lento della reazione stadio l’idrogeno in α è allontanato dalla base con formazione di un enolato stabilizzato per risonanza. Nel secondo stadio che costituisce lo stadio veloce è protonato l’ossigeno con formazione dell’enolo

catalisi basica
catalisi basica

 

che coesiste, a causa dell’ambiente basico, con l’enolato.

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