Asetaller iki –OR grubu, bir –R grubu ve bir –H atomu içerir. Hemiasetallerde, asetallerdeki –OR gruplarından birinin yerini –OH grubu alır. Asetal ve hemiasetal arasındaki temel fark budur.
Asetaller ve hemiasetaller, doğal ürünlerde en yaygın olarak bulunan iki fonksiyonel gruptur. Hemiasetal, asetal oluşumunun kimyasal işlemi sırasında oluşan bir ara kimyasal bileşiktir. Bu nedenle, bu iki grubun kimyasal yapılarında küçük bir fark vardır. Ayrıntılı olarak, bu bileşiklerin her ikisindeki merkezi karbon atomu, dört bağa bağlı bir sp3-C atomudur ve bu dört bağdan sadece bir bağ türü farklıdır.
Asetal nedir?
Asetal, merkezi karbon atomunun dört bağa sahip olduğu fonksiyonel bir gruptur; -OR1, -OR2, -R3 ve H (burada R 1, R2 ve R3grupları organik parçalardır). İki –OR grubu birbirine eşdeğer (simetrik asetaller) veya farklı (karışık asetal) olabilir.
Şekil 1: Asetal
Dört bağa sahip olduğu için merkezi karbon atomunun doymuş olduğu söylenir ve bu, merkezi karbon atomuna tetrahedral bir geometri sağlar. Aldehitlerden asetaller oluşturulabilir. Bir hemiasetalin hidroksil grubu, bir su molekülünü kaybetmek üzere protonlandığında, bir asetal oluşumu gerçekleşebilir. Ortaya çıkan karbokasyon daha sonra bir alkol molekülü tarafından hızla saldırıya uğrar. Son aşamada, alkolden bir proton aldıktan sonra asetal oluşumu tamamlanır. Asetallerin oluşum mekanizması şu şekilde açıklanabilir.
Şekil 2: Asetallerin Oluşumu
Ayrıca, asetaller, birçok oksitleyici ve indirgeyici ajanla ve bazik ortamda hidrolizde kararlı oldukları için organik sentezde karbonil gruplarını korumak için kullanılır.
Örnekler
asetal fonksiyonel grupları içeren bazı kimyasal bileşiklerin örnekleri aşağıdaki gibidir.
- Dimetoksimetan: bir çözücü
- Dioksolan
- Metaldehit
- Paraldehit
- Karbonhidratlardaki ve diğer polisakkaritlerdeki glikozidik bağların çoğu asetal bağlardır.
- Selüloz, bir poliasetalin her yerde bulunan bir örneğidir.
- Polioksimetilen (POM): Plastik olarak kullanılan bir formaldehit polimeri.
- 1, 1-Dietoksietan (asetaldehit dietil asetal), damıtılmış içeceklerde önemli bir aroma maddesidir.
Hemiasetal nedir?
Hemiasetaller aldehitlerden türetilmiştir ve Hemiacetal terimi Yunanca "hemi" kelimesinden gelir ve "yarı" anlamına gelir.
Şekil 3: Hemiasetal
Hemiasetaller çeşitli yöntemler kullanılarak sentezlenebilir; alkolün bir aldehite nükleofilik eklenmesiyle, rezonansla stabilize edilmiş hemiasetal katyona alkolün nükleofilik eklenmesiyle ve bir asetalin kısmi hidrolizi ile.
Şekil 4: Hemiasetalin Oluşumu
Hemiasetal molekülün temel yapısal özelliği, dört farklı bağa sahip bir merkezi karbon atomuna sahip olmasıdır; -OR1 grubu, -R2 grubu, -H grubu ve bir –OH grubu.
Örnekler
Hemiasetallerin çoğu doğal ürünlerde ortak fonksiyonel gruplar olarak bulunur. Bazı örnekler;
- Glikoz
- Mikorizin A
- Tromboksan B2
Asetal ve Hemiasetal Arasındaki Fark Nedir?
Asetal fonksiyonel grup, iki –OR grubuna, bir hidrojen atomuna ve bir –R grubuna bağlı bir sp3 hibritleştirilmiş karbon atomuna sahiptir. Buna karşılık, hemiasetallerin merkez atomu, dört farklı kimyasal gruba bağlı bir sp3-C atomu içerir; -OR, -R, -OH ve -H'dir.
Asetaller, hemiasetallere kıyasla kimyasal olarak stabildir. Bununla birlikte, asetaller, sulu asitlerin mevcudiyetinde kolayca ana alkollerine ve karbonil bileşiğine hidrolize olurlar. Genel olarak, hemiasetalleri genellikle kararsız kimyasal bileşikler olarak kabul ederiz, bu nedenle kararlılığı artırmak için halka yapıları oluşturma eğilimindedirler. Bu durumda, 5 veya 6 üyeli halkaların oluşumu mümkündür ve bu -OH grubu ile bir karbonil grubu arasındaki reaksiyonla olur. Döngüsel hemiasetallerin iki örneği glikoz ve aldozdur.
Özet – Asetal ve Hemiasetal
Asetaller iki –OR grubu, bir –R grubu ve bir –H atomu içerir. Hemiasetallerde, asetallerdeki –OR gruplarından birinin yerini –OH grubu alır. Asetal ve hemiasetal arasındaki temel fark budur.
