Během nukleofilní adice na karbonylovou skupinu přistupuje nukleofil shora nebo zdola pod tzv.
Bürgiho-Dunitzovým úhlem, jehož hodnota je přibližně 107°. Obrázek nám ukazuje tuto situaci.
(Reakce zahrnuje interakci HOMO nukleofilu a LUMO karbonylové skupiny. Nezatěžujme se tím, jak vypadá HOMO nukleofilu
- bude-li nás to zajímat, jeho podobu nám spočítá program.)
(LUMO karbonylové sloučeniny je ten π*
orbital, který jsme si kreslili na semináři. Jistě v něm poznáváte ony dvě „osmičky“,
na uhlíku větší a na kyslíku menší.)
Redukce karbonylových sloučenin je hojně využívaná reakce, a to zejména v organické syntéze. Nejčastěji
se používá dvojice reagentů: NaBH4 a LiAlH4.
(Tyto se liší svojí reaktivitou, LiAlH4 je mnohem reaktivnější. Můžeme se setkat i s činidly, která jsou odvozena od zmíněných
dvou. Obvykle se nahrazují hydridové ligandy jinými skupinami: Příkladem může být NaBH3CN. Tato náhrada nemá vliv na
mechanismus, pouze máme k dispozici o jeden ekvivalent hydridu méně)
Mechanismus není složitý, jednotlivé kroky jsou analogické.
Napište mechanismus zbývajících kroků, které transformují molekulu ABC v molekulu XYZ. (Za
předpokladu, že máte k dispozici další dvě molekuly acetonu. Využijte analogii s předchozími kroky)
Látka XYZ pak reakcí s vodou poskytne produkt redukce: alkohol.
Sumární zápis redukce (včetně rozpouštědla a teploty) by mohl vypadat takto:
Povšimněte si, že:
 neuvádíme stechiometrii
 neuvádíme anorganické vedlejší produkty
 označení „1.“ a „2.“ nad šipkou znamená, že nejprve přidáme jeden reagent a až poté druhý
 u nukleofilních adicí se budeme často setkávat s tzv. zpracováním reakce (anglicky work-up) k
tomu se často používá voda nebo zředěná kyselina
Ve výše uvedené reakci je prvním krokem nukleofilní adice a druhým krokem zpracování. Při zpracování
použijeme zdroj protonu. Těch může být několik a i zápis tohoto kroku může být různý, například:
 H+
 H2O
 H+
/H2O
 H3O+
 HCl
 HCl, H2O
 1M HCl
 NH4Cl (aq.)
Někdy se však zpracovávací krok předpokládá automaticky a ani se do rovnice nezapisuje:
Napište mechanismus tvorby produktů uvedených reakcí. U reakcí označených puntíkem se pokuste
odhadnout, na kterou stranu bude posunuta rovnováha. Přiřaďte k jednotlivým produktům tato
obecná označení: hydrát (2×), hemiacetal, hemiacetal–laktol, kyanhydrin, acetal, enamin, imin, alkohol.
Napište strukturu produktů, označte, který z nich je kinetický a který termodynamický:
Napište mechanismus vzniku uvedeného produktu. Vysvětlete, proč vzniká právě tento produkt.
Snaha připravit amid následujícím způsobem je marná. Taková reakce nebude fungovat. Vysvětlete
proč. (Jaký typ látek reaguje? Jaká reakce může konkurovat reakci elektrofil–nukleofil? Co to má za
důsledek pro tuto reakci?)
Nejen elektronový efekt substituentů (donor vs. akceptor) na karbonylové skupině může mít vliv na
to, kam bude posunuta rovnováha hydratace. Vysvětlete, proč je rovnováha druhé reakce posunuta
vpravo. (Jaká je hybridizace karbonylového uhlíku? Jaký vazebný úhel ideálně přísluší této hybridizaci?
Jaké jsou vazebné úhly v hydrátu?)
Napište produkty reakcí. U reakcí označených puntíkem napište mechanismus: