Nukleofilná adícia

Nukleofilná adícia je najčastejšia reakcia karbonylových zlúčenín. Okrem karbonylových zlúčenín môže prebiehať aj na nitrilovú skupinu R-C≡N, imíny R1-CH=N-R2, aj na alkény.

Mechanizmus 
Nukleofil Nu- postupuje pozdĺž väzby C=O pod uhlom asi 75° k rovine karbonylovej skupiny a naviaže sa na elektrofilný uhlík C=O skupiny. V rovnakom čase dochádza ku rehybridizácii karbonylového uhlíka z sp2 na sp3, elektrónový pár z väzby C=O preskočí na elektronegatívny kyslík a okamžite vzniká tetraedrálny alkoxidový ión. V kyslom prostredí sa stabilizuje na konečný alkohol.

Karbonylové zlúčeniny 
Ako nukleofil môže byť použitý:
alkohol R-OH na prípravu poloacetálov pri reakcii s prvým ekvivalentom, pri reakcii s druhým ekvivalentom na prípravu acetálov
anión vodíka H- na redukciu na alkohol
amín R-NH2 alebo imín R1-CH=N-R2 podľa mechanizmu Schiffovej reakcie
karbonylová zlúčenina s vodíkmi na α uhlíku na Aldolovu reakciu
Grignardovo činidlo na predĺženie reťazca

Nitrily 
Nukleofilné adície na nitriloch:
hydrolýza na amid kyseliny až karboxylovú kyselinu
adícia alkoholu podľa mechanizmu Pinnerovej reakcie
karbonylová zlúčenina alebo nitril s vodíkmi na α uhlíku podľa mechanizmu Thorpovej reakcie

Imíny 
Nukleofilné adície na imínoch:
hydrogenácia na amíny
hydrolýza na karbonylové zlúčeniny

Cramovo pravidlo 
Pri nukleofilnej adícii na karbonylové zlúčeniny vzniká chirálne centrum *. Za predpokladu, že R a R' nemajú chirálne vlastnosti, bude nukleofil východiskovú, v podstate planárnu molekulu, atakovať s rovnakou pravdepodobnosťou z obidvoch strán. Vznikne teda zmes, ktorá obsahuje rovnaké množstvá obidvoch enantiomérov, t.j. racemát +-. Ale ak pôvodná karbonylová zlúčenina už obsahuje chirálne centrum - najmä ak je chirálne centrum v polohe α - a tak z jednej strany karbonylového uhlíka už nebude (štatisticky) rovnako pravdepodobný ako z druhej strany. Výsledkom bude, že diastereoizomérne adukty nevzniknú v rovnakých množstvách.

Pozri aj 

Elektrofilná adícia
Elektrofilná aromatická substitúcia
Nukleofilná substitúcia
Radikálová adícia
Radikálová substitúcia
Eliminácia

Zdroje 

 

Adície
Reakčné mechanizmy