什么是烯醇
編輯酮-烯醇的例子丙酮的酮-烯醇平衡。酮的同構化,左邊是酮的形式,右邊是烯醇。例子是2,4-戊二酮,一個氫鍵(--)穩定的烯醇。醛的同構化,左邊是烯醇形式,右邊是酮;例子是焦糖醛(還原酮),一個烯二醇型的烯醇。在有機化學中,烯醇(簡稱烯醇)是有機化學中的一種反應性結構或中間體,表現為烯(烯烴)的雙鍵一端連接有羥基(C=C-OH)。術語烯醇和烯醇是由-烯/烯烴和表示醇的羥基的后綴-醇衍生出來的,去掉了xxx個術語的末端-e。烯醇的產生通常涉及到去除與羰基相鄰的氫(α-),即去質子化,將其作為質子H+去除。當這個質子在逐步過程結束時沒有返回,其結果是一個陰離子,稱為烯醇(見右邊的圖片)。所示的烯醇結構是示意性的;更現代的表示方法是考慮在烯醇中形成并被電子占據的分子軌道。同樣,烯醇的生成往往伴隨著羥基作為一個醚的捕獲或掩蓋,如硅醇醚。在有機化學中,酮-烯醇同構現象是指酮形式(酮或醛)和烯醇(醇)之間的化學平衡。酮和烯醇形式被說成是彼此的同構體。這兩種形式的相互轉化涉及到一個阿爾法氫原子的移動和鍵合電子的重組;因此,同分異構體被稱為同分異構體。
烯醇化
編輯帶有α-氫(與羰基相鄰的C-H鍵)的有機酯類、酮類和醛類經常形成烯醇。該反應涉及一個質子從碳到氧的遷移。在酮的情況下,這種轉化被稱為酮-烯醇同分異構,盡管這一名稱通常更普遍地適用于所有這種同分異構。通常平衡常數非常小,以至于在光譜上無法檢測到烯醇。在一些有兩個(或更多)碳酰的化合物中,烯醇形式成為主導。2,4-戊二酮的行為說明了這種效果。烯醇是乙烯醇的衍生物,具有C=C-OH的連接性。有機碳酰的去質子化會產生烯醇陰離子,這是一個強親核體。一個有利于酮體形式的典型例子可以在乙烯醇和乙醛的平衡中看到(K=[enol]/[keto]≈3×1010-7)。在1,3-二酮中,如乙酰丙酮(2,4-戊二酮),烯醇形式更受青睞。在酸的催化下,烯醇向酮的轉化是通過質子從O到碳的轉移進行的。這個過程不是在分子內發生的,而是需要溶劑或其他媒介的參與。
酮化的立體化學
編輯如果R1和R2(注意頁首的方程式)是不同的取代基,那么當一個烯醇轉化為其酮形式時,在α位置會形成一個新的立體中心。根據三個R基團的性質,這種情況下產生的產品將是非對映體或對映體。
烯二醇
編輯烯二醇是在C=C雙鍵的每個碳上都有一個羥基的烯類。通常情況下,這種化合物在與酰基化合物的平衡中是不受歡迎的成分。一個特殊的情況是兒茶酚,其中的C=C亞基是一個芳香環的一部分。然而,在其他一些情況下,烯二醇被側翼的羰基所穩定。這些穩定的烯二醇被稱為還原酮。這樣的物種在糖化學中很重要,例如,LobrydeBruyn-vanEkenstein轉化。核酮糖-1,5-二磷酸是光合作用卡爾文循環中的一個關鍵底物。在卡爾文循環中,核酮糖與烯二醇平衡,然后與二氧化碳結合。同樣的烯二醇在稱為光呼吸的(不受歡迎的)過程中也容易受到氧氣(O2)的攻擊。
烯醇的酚類
編輯酚類代表一種烯醇。對于一些酚類和相關的化合物,酮類同分異構體發揮著重要的作用。例如,間苯二酚的許多反應都涉及酮基同系物。萘-1,4-二醇與二酮四氫萘-1,4-二酮存在可觀察到的平衡。
生物化學
編輯酮烯醇同分異構體在生物化學的幾個領域很重要。磷酸烯醇丙酮酸的高磷酸鹽轉移潛力是由于磷酸化的化合物被困在熱力學上不太有利的烯醇形式,而在去磷酸化后,它可以變成酮的形式。烯醇化酶催化2-磷酸甘油酸脫水為烯醇磷酸酯。丙酮酸激酶(PK)將PEP代謝為丙酮酸,通過底物級磷酸化產生三磷酸腺苷(ATP)。
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