ปฏิกิริยาโดยรวม
(CH₃)₂C(OH)–C(OH)(CH₃)₂ → (H₂SO₄) CH₃COC(CH₃)₃ + H₂O
1,2-ไดออลเสียน้ำและมีหมู่เลื่อนตำแหน่ง: ไดออลกลายเป็นคีโตน
ปฏิกิริยาที่มีชื่อ · กลไก
การจัดเรียงตัวใหม่แบบพินาคอล–พินาคอโลน
พินาคอล (2,3-ไดเมทิลบิวเทน-2,3-ไดออล) จัดเรียงตัวใหม่ในกรดเป็นพินาคอโลน (3,3-ไดเมทิลบิวแทน-2-โอน) OH หนึ่งหมู่ถูกเติมโปรตอนและหลุดออกเป็นน้ำ หมู่เมทิลย้ายไปที่คาร์บอนที่มีประจุบวก และแคตไอออนใหม่ซึ่งเสถียรด้วยออกซิเจนข้างเคียงเสียโปรตอนเกิดเป็น C=O
กลไกทีละขั้น
- การเติมโปรตอน OH หนึ่งหมู่ถูกเติมโปรตอน
- การเสียน้ำ เกิดคาร์โบแคตไอออนตติยภูมิ
- การย้ายเมทิลแบบ 1,2 แคตไอออนใหม่เสถียรด้วยออกซิเจนของ OH
- การดึงโปรตอน น้ำดึงโปรตอนของ O–H ออก เกิด C=O
ทุกขั้นได้รับการตรวจสอบทีละอิเล็กตรอน ลูกศรโค้งให้โครงสร้างตรงตามที่วาดไว้ทุกประการ
ประเด็นสำคัญ
- OH ที่หลุดออกคือหมู่ที่ทำให้ได้คาร์โบแคตไอออนที่เสถียรกว่า
- ความสามารถในการย้ายหมู่: H ≈ แอริล > แอลคิล
- แคตไอออนหลังการย้ายแท้จริงคือไอออนออกโซคาร์บีเนียม ขั้นนี้จึงเอื้อทางพลังงาน
- การจัดเรียงตัวใหม่แบบเซมิพินาคอลใช้การย้าย 1,2 แบบเดียวกันกับหมู่หลุดออกอื่น
สำหรับ JEE และ NEET
- OH ที่หลุดออกคือหมู่ที่ทำให้ได้คาร์โบแคตไอออนที่เสถียรกว่า
- ความสามารถในการย้ายหมู่ (โดยทั่วไป): H ≈ แอริล > แอลคิล; p-แอนิซิล > ฟีนิล > p-คลอโรฟีนิล
- แรงขับ: ไอออนออกโซคาร์บีเนียม/C=O ที่เกิดขึ้นเสถียรกว่าคาร์โบแคตไอออนตัวแรก
- ไดออลที่ไม่สมมาตร: พิจารณาแคตไอออนก่อน แล้วจึงพิจารณาหมู่ที่ย้าย
คำถามพบบ่อย
ทำไมหมู่เมทิลจึงย้าย
หลังการย้าย ประจุบวกจะอยู่ติดกับ OH ซึ่งอิเล็กตรอนคู่โดดเดี่ยวช่วยทำให้เสถียร (ไอออนออกโซคาร์บีเนียม) จากนั้นเสีย H⁺ เกิดเป็นคีโตน
พินาคอโลนคืออะไร
3,3-ไดเมทิลบิวแทน-2-โอน (CH₃)₃C–CO–CH₃ (เทิร์ต-บิวทิลเมทิลคีโตน)
หมู่ใดย้ายก่อน
โดยทั่วไปไฮไดรด์หรือแอริลย้ายก่อนแอลคิล หมู่แอริลที่มีอิเล็กตรอนหนาแน่นย้ายเร็วที่สุด
วาดใน MolDraw
ปุ่มด้านบนจะเปิดภาพฉบับสมบูรณ์ ได้แก่ ปฏิกิริยาโดยรวม กลไกที่มีหมายเลขขั้น และประเด็นสำคัญ ในรูปโครงสร้างธรรมดาที่แก้ไขได้ คุณเปลี่ยนหมู่แทนที่ เปลี่ยนสีอะตอม หรือส่งออกเป็น PNG, SVG หรือโค้ด chemfig สำหรับโน้ตและสไลด์ได้ ภาพเดียวกันนี้อยู่ในแผง Templates ในหมวด Name reactions