Atsetaalid sisaldavad kahte –OR rühma, ühte –R rühma ja –H aatomit. Poolatsetaalides asendatakse atsetaalides üks –OR rühmadest –OH rühmaga. See on peamine erinevus atsetaali ja poolatsetaali vahel.
Atsetaalid ja poolatsetaalid on kaks funktsionaalset rühma, mida leidub kõige sagedamini looduslikes toodetes. Hemiatsetaal on vahepealne keemiline ühend, mis moodustub atsetaali moodustumise keemilise protsessi käigus. Seetõttu on nende kahe rühma keemilises struktuuris väike erinevus. Üksikasjalikult on mõlema ühendi tsentraalne süsinikuaatom sp3-C aatom, mis on seotud nelja sidemega ja nendest neljast sidemest erineb ainult üks sidemetüüp.
Mis on atsetaal?
Atsetaal on funktsionaalne rühm, mille kesksel süsinikuaatomil on neli sidet; -VÕI1, -VÕI2, -R3 ja H (kus R 1, R2 ja R3rühmad on orgaanilised fragmendid). Need kaks rühma –OR võivad olla üksteisega samaväärsed (sümmeetrilised atsetaalid) või erinevad (segatud atsetaalid).
Joonis 1: atsetaal
Keskne süsinikuaatom on väidetav alt küllastunud, kuna sellel on neli sidet ja see annab tsentraalsele süsinikuaatomile tetraeedrilise geomeetria. Aldehüüdidest saab moodustada atsetaale. Atsetaali moodustumine võib toimuda siis, kui poolatsetaali hüdroksüülrühm protoneerub ja kaotab veemolekuli. Saadud karbokatioon ründab seejärel kiiresti alkoholimolekul. Viimases etapis lõpeb atsetaali moodustumine pärast prootoni saamist alkoholist. Atsetaalide moodustumise mehhanismi saab selgitada järgmiselt.
Joonis 2: Atsetaalide moodustumine
Lisaks kasutatakse atsetaale karbonüülrühmade kaitsmiseks orgaanilises sünteesis, kuna need on stabiilsed paljude oksüdeerivate ja redutseerivate ainetega ning hüdrolüüsil aluselises keskkonnas.
Näited
Mõned näited atsetaali funktsionaalrühmi sisaldavatest keemilistest ühenditest on järgmised.
- Dimetoksümetaan: lahusti
- Dioxolane
- Metaldehüüd
- Paraldehüüd
- Enamik süsivesikute ja muude polüsahhariidide glükosiidsidemeid on atsetaalsidemed.
- Tselluloos on polüatsetaali üldlevinud näide.
- Polüoksümetüleen (POM): formaldehüüdi polümeer, mida kasutatakse plastina.
- 1, 1-dietoksüetaan (atseetaldehüüd-dietüülatsetaal) on oluline maitseaine destilleeritud jookides.
Mis on poolatsetaal?
Poolatsetaalid on saadud aldehüüdidest ja termin poolatsetaal pärineb kreeka sõnast "hemi" tähendab "pool".
Joonis 3: poolatsetaal
Hemiatsetaale saab sünteesida mitmel meetodil; alkoholi nukleofiilse lisamisega aldehüüdile, alkoholi nukleofiilse lisamisega resonantsiga stabiliseeritud poolatsetaali katioonile ja atsetaali osalise hüdrolüüsiga.
Joonis 4: Poolatsetaali moodustumine
Poolatsetaalmolekuli peamiseks struktuuriliseks tunnuseks on nelja erineva sidemega tsentraalne süsinikuaatom; -VÕI1 rühm, -R2 rühm, -H rühm ja -OH rühm.
Näited
Enamik poolatsetaale leidub looduslikes toodetes tavaliste funktsionaalrühmadena. Mõned näited on;
- Glükoos
- Mükorisiin A
- Tromboksaan B2
Mis vahe on atsetaalil ja poolatsetaalil?
Atsetaali funktsionaalrühmal on sp3 hübridiseeritud süsinikuaatom, mis on seotud kahe –OR rühma, vesinikuaatomi ja –R rühmaga. Seevastu poolatsetaalide keskne aatom sisaldab sp3-C aatomit, mis on seotud nelja erineva keemilise rühmaga; need on -OR, -R, -OH ja -H.
Atsetaalid on poolatsetaalidega võrreldes keemiliselt stabiilsed. Kuid atsetaalid hüdrolüüsivad hapete vesilahuse juuresolekul kergesti tagasi algalkoholiks ja karbonüülühendiks. Üldiselt peetakse poolatsetaale tavaliselt ebastabiilseteks keemilisteks ühenditeks, seetõttu kipuvad nad stabiilsuse tõstmiseks moodustama ringstruktuure. Sel juhul on võimalik 5- või 6-liikmeliste tsüklite moodustumine ja see toimub –OH rühma reaktsioonil karbonüülrühmaga. Kaks näidet tsüklilistest poolatsetaalidest on glükoos ja aldoos.
Kokkuvõte – atsetaal vs poolatsetaal
Atsetaalid sisaldavad kahte –OR rühma, ühte –R rühma ja –H aatomit. Poolatsetaalides asendatakse atsetaalides üks –OR rühmadest –OH rühmaga. See on peamine erinevus atsetaali ja poolatsetaali vahel.
