Gli enoli sono composti che hanno un gruppo -OH e un gruppo alchenico -CH=CH- in cui il gruppo ossidrilico è adiacente a uno dei carboni coinvolti nel doppio legame.
Il gruppo carbonilico è presente in molti composti organici ed ha la caratteristica di poter agire sia da nucleofilo che da elettrofilo: in particolare il carbonio agisce da elettrofilo mentre l’ossigeno agisce da nucleofilo.
Questa peculiarità è dovuta alla elevata differenza di elettronegatività tra carbonio e ossigeno per la quale il legame è polare con una parziale carica positiva localizzata sul carbonio e una parziale carica negativa localizzata sull’ossigeno; il gruppo carbonilico è stabilizzato dalle seguenti strutture di risonanza di cui una a separazione di carica:
risonanza carbonile
D’altra parte se il gruppo carbonilico ha un carbonio in posizione α e a quest’ultimo sono legati atomi di idrogeno essi vengono detti α-idrogeni che sono idrogeni acidi. Un enolo è il tautomero del composto carbonilico corrispondente , con l’equilibrio a favore della forma chetonica termodinamicamente più stabile . In circostanze normali, gli enoli esistono in concentrazioni estremamente basse e tuttavia sono importanti intermedi in molte trasformazioni chimiche.
In passato, gli enoli erano considerati intermedi transitori, ma queste specie possono ora essere catturate e caratterizzate grazie ai progressi nelle tecniche spettroscopiche e sperimentali . Il termine “enolo semplice” è stato coniato dal chimico statunitense Edwin Bret Hart per quegli enoli che non sono stabilizzati da altre funzionalità come i gruppi elettron-attrattori
Siti reattivi del gruppo carbonilico
Questi composti pertanto presentano tre siti reattivi come rappresentato in figura:
siti reattivi
Un chetone con idrogeni in α al carbonile dà luogo alla cosiddetta tautomeria cheto-enolica:
tautomeria
dove per tautomeria si intende quel fenomeno che permette l’esistenza di strutture isomere, in equilibrio tra loro che differiscono per la posizione relativa dei loro atomi e derivano dalla rottura di legami e dalla formazione di nuovi legami. A differenza della risonanza, quindi, si tratta di equilibrio chimico in cui sono presenti la forma chetonica e quella enolica.
La forma chetonica è in genere prevalente rispetto a quella enolica a meno che il doppio legame C=C non sia stabilizzato. Ciò avviene nel caso dei β-dichetoni
Formazione di enoli
L’enolizzazione può essere catalizzata dagli acidi. Nel primo stadio del processo che costituisce lo stadio veloce della reazione è protonato l’ossigeno del gruppo carbonilico. Nel nel secondo stadio che costituisce lo stadio lento l’idrogeno in α è allontanato dalla base con formazione del doppio legame carbonio carbonio.
L’enolizzazione può essere catalizzata dalle basi. Nel primo stadio del processo che costituisce lo stadio lento della reazione stadio l’idrogeno in α è allontanato dalla base con formazione di un enolato stabilizzato per risonanza. Nel secondo stadio che costituisce lo stadio veloce è protonato l’ossigeno con formazione dell’enolo
catalisi basica
che coesiste, a causa dell’ambiente basico, con l’enolato.
