Хімічні властивості альдегідів і кетонів

 

Для карбонільних сполук характерні реакції нуклеофільного прєднання.

Внаслідок полярності зв’язку С=О атом набуває часткового позитивного заряду і є нуклеофільним центром. О₂ набуває часткового негативного заряду і шукає нуклеофілів. Атом С буде взаємодіяти з нуклеофілами, що є основним типом реакції для карбонільних сполук.

Альдегіди реакційноздатніші, бо в кетонів густина подається з обох сторін.

Реакції приєднання, конденсації, заміщення, полімеризації, окиснення.

Для відновлення застосовують H₂, Pd, Co, Ni:

 

Приєднання синільної кислоти HCN:

 

Нітрил-2-гідроксипропанової к-ти

 

МЕХАНІЗМ

В цю реакцію вступають альдегіди і кетони.

 

Взаємодія з NaHSO₄. Вступають тільки альдегіди і метилкетони.

існують у вигляді кристалів, використовують для розділення. сірка є більш м’якою, ніж кисень

 

У слабо лужному середовищі відбувається зворотня реакція, яка дозволяє виділити карбонільні сполуки

 

Взаємодія з H₂O:

 

У водному розчині гемінальні діоли можуть існувати, але в індивідуальному вигляді їх виділити неможливо.

 

Утворення ацеталів (взаємодія із спиртами):

як кислий, так і лужний каталіз

МЕХАНІЗМ:

 

Ацетальну групу застосовують для захисту карбонільнох

SN1

 

Тому в SN2 буде рацемат:

SN2

KCN, AgNO₂ – по Sn2

З Na взаємодіють всі спирти з виділенням Н₂

SOCl₂ заміщає OH на Cl

 

 

Реакції карбонільних сполук з аміаком та первинними амінами.

Альдегіди вз. Заміаком кетони – ні.

Приєднання галогеноводнів:

 

Утворення основ Шиффа може відбуватися з первинними амінами, гідразином, фенілгідразином

Гідразин

 

Фенілгідразин

 

Семігідразином

 

 

2 метилпропановий

ізобутанів альдегід

 

Гідроксил амін

 

 

Взаємодія з реактивом Гріньяра:

 

Р-я відновлення (за Кіохнером Вольером):

 

Окиснення карбонільних сполук

Альдегіди при дії навіть слабких окисників легко окислюються до кислот з тією ж кількістю атомів карбону. Кетони окислюються в жорстких умовах з руйнуванням вуглецевого скелету.

 

 

Реакція «срібного дзеркала»:

На альдегідну групу, кетони не вступають

 

Реакції по α-атому водню (альдольна конденсація) і влужному і в кислому середовищі

За умов лужного каталізу альдольна конденсація:

 

Вступають лише такі кетони

 

 

 

Альдольна конденсація:

Галоформна реакція як на кетони, в яких один із замісників біля карбонільної групи – метил.

Реакція Канніцаро (коли в альдегіді відсутні α-протони в лужному середовищі відбувається реакція Канніцаро (утворюється сіль і спирт)).

Ї

МЕХАНІЗМ

 

Реакція Віттіга дозволяє з карбонільних сполук утворювати алкени:

 

 

Ненасичені карбонільні сполуки:

 

Акролеїн метил вініл кетон

 

ДОБУВАННЯ:

1. Дегідратація гліцерину

2. Альдольна конденсація:

3. Окиснення пропілену:

 

Проти правила Марковнікова

МЕХАНІЗМ

КЕТОНИ

(із ацетона при високих температурах йдуть радикальні реакції)

Диальдегіди, дикетони

ГЛІОКСАЛЬ	ДІАЦЕТИЛ	АЦЕТАЦЕТОН (2,4 пентандіон)

 

 

Естерова конденсація Кляйзена:

 

Кето-енольна таутомерія для ацетил ацетону:

Фактори, які стабілізують фенольну форму:

- Водневий зв'язок внутрішньо молекулярний

- Подвійний зв'язок розташований через один, тому утворюється спряжена система

- Шестичленний цикл, що найбільш стабільний

Як на фенольну форму є рекція з FeCl₃; фіолетовий за рахунок утворення комплексної сполуки.

Карбонові кислоти

C_nH_2n+1COOH

 

Методи добування:

1. Окиснення алкенів (в промисловості)

2. Оксосинтез

3. Окисненя спиртів, альдегідів і кетонів

 

 

Лабораторні методи:

1) Нітрильний

2) Застосування реактивів Гріньяра

 

Синтез малонового естеру

 

 

 

Синтези на основі ацетооцтового естеру:

 

кислі протони біля групи СH₂

 

Кислотне розщеплення:

 

Синтез на основі диетил:

 

Конденсація Кляйзена:

 

Між карбоксильними групами кислот існують водневі зв’язки навіть у газовій фазі кислоти у вигдялі димерів.