Присоединение спиртов

В присутствии катализатора спирты присоединяются к альдегидам с образованием полуацеталей и ацеталей («полных ацеталей»).

Реакции с кетонами идут намного труднее.

Образование полуацеталей может катализироваться кислотами и основаниями.

Кислотный катализ:

Основной катализ:

В кислой среде катализатор активирует карбонильное соединение, превращая его в катион, и увеличивает склонность к взаимодействию с нуклеофилом (спиртом). В присутствие основания происходит обратимое образование алкоксид-аниона, обладающего более выраженными нуклеофильными свойствами, чем спирт.

Образование ацеталя катализируется только кислотами, но не основаниями. В молекуле полуацеталя отсутствует выраженный электрофилный центр, поэтому активация нуклеофила не приводит к желаемому результату. Кислотный катализатор, протонируя молекулу полуацеталя, генерирует электрофильный центр, способный реагировать со спиртом (нуклеофилом).

Как видно из механизма – реакция обратима на всех стадиях. Обратная реакция – гидролиз, причем гидролиз ацеталя может быть проведен только в кислой среде, полуацеталя – в кислой и щелочной.

Обратимость получения ацеталей часто используют для защиты карбонильной группы. Например, восстановление нитро- или сложноэфирной группы в альдегиде или кетоне может привести и к восстановлению карбонильной группы. Превращение карбонильной группы в ацеталь, последующее восстановление и гидролиз ацеталя, позволяет провести восстановление и сохранить карбонильную группу.