Hangi niteliksel reaksiyonlar aldehitleri ketonlardan ayırmamızı sağlar? Örnekler verin.

Aldehitlerin ketonlardan farkı nedir?

Aldehitler ve ketonlar bir dizi özellik açısından farklılık gösterir, ancak her ikisinde de bir karbonil grubunun varlığı nedeniyle özellikleri pek çok ortak noktaya sahiptir. Bu bileşikleri bir bölümde benzerlik ve farklılıklarına bakarak anlatacağız.

Ketonlar bu koşullar altında oksitlenmez, bu nedenle her iki reaksiyon da kalitatif olarak kullanılır ve aldehitler ile ketonlar arasında ayrım yapılmasına olanak tanır.

ALDEHİTLER KETONLARDAN NASIL AYIRILIR?

Aldehitleri ketonlardan ayıran nitel reaksiyonlar, aldehitlerin ketonlardan çok daha kolay oksitlenmesi gerçeğine dayanmaktadır. Pek çok hafif oksitleyici madde aldehitlerle kolayca reaksiyona girer ancak ketonlara karşı etkisizdir. Fehling reaktifi (iyon içeren karmaşık bir bileşiğin çözeltisi) aldehitlerle birlikte bakır(1) oksit çökeltisi verir. Tollens'in kompleks iyonları içeren reaktifi aldehitlerle gümüş ayna reaksiyonu verir. Bu metalik gümüş üretir. Ketonlar bu reaktiflerin hiçbirini azaltmaz.

Ketonları aldehitlerden ayırmak için aldehitlerin daha kolay oksidasyonu kullanılabilir. G

Ketonların aldehitlerden farkı nedir: a) yapıya göre, b) hazırlama yöntemlerine göre, c) oksidasyon reaksiyonlarına göre Cevabınızı reaksiyon denklemleriyle destekleyin.

Aldehitler ve ketonlar oldukça reaktiftir ve bu büyük ölçüde karbonil grubunun büyük dipol momentinden kaynaklanmaktadır.

Hangi maddeler keton sınıfına aittir, fonksiyonel grupları ve genel formülü nedir, ketonlar yapı ve özellikler bakımından aldehitlerden nasıl farklıdır?

O-dianisidin ve benzidin döngülerini kullanarak bir aldehiti bir ketondan ayırmak genellikle mümkündür. Fosforik asit döngüsü, epoksi bileşiklerini çıkarır ancak karbonil bileşiklerini çıkarmaz (Bölüm 5, Bölüm I) ve epoksi bileşiklerini hariç tutmak için kullanılabilir. Karbonil bileşiklerini çıkarmak için hidroksil amin de kullanıldı

Ketonlar, oksidasyon-redüksiyon reaksiyonlarındaki farklı davranışları nedeniyle aldehitlerden farklılık gösterir. Örneğin keto bileşikleri gümüş ayna oluşturmaz ve Fehling çözeltisini azaltmaz. Genel olarak ketonlar birçok yaygın oksitleyici maddeye karşı oldukça stabildir. Sadece çok güçlü oksitleyici maddelerin, örneğin sıcak nitrik asitin etkisi altında, ketonlar parçalanır ve bölünmenin hangi yöne (I veya II) gerçekleştiğine bağlı olarak farklı asitlerin bir karışımı oluşturulur.

Niteliksel organik analizde, aldehitleri ketonlardan ayırmak için gümüş ayna reaksiyonu yerine bisülfit testi tercih edilir, çünkü metil ketonlar iyodoform reaksiyonu kullanılarak kolayca tanımlanabilir.

Kızılötesi spektrometre verilerine göre, yıkımdan sonra kerojenin moleküler yapısı, önce karboksilik asitlerin, ketonların ve aldehitlerin fonksiyonlarıyla ve ardından CH grupları içeren uzun zincirli yapılar ile önemli miktarda lipit bileşeninin kaybıyla karakterize edilir. Elementel bileşimi ve moleküler yapısı itibarıyla sapropelik görünümünü kaybeden ve hidrojen açısından fakir hümik organik maddeden neredeyse hiç farklı olmayan kerojenin artık kısmının aromatizasyonunda ve polikondensasyonunda bir artış vardır.

Aldehit ve ketonların tanımlanmasında öncelikle kristalin oksimler, fenilhidrazonlar, 2,4-dinitrofenilhidrazonlar ve semikarbazonlar kullanılır. Aldehitler, aldehitlerin indirgeyici özellikleriyle ketonlardan ayrılır (Tollens reaktiflerinin indirgenmesi, Yeni

Kimyasal özellikler. Aldehitler ve ketonlar oldukça reaktiftir. Reaksiyonlarının çoğu aktif bir karbonil grubunun varlığından kaynaklanmaktadır. Çift bağ, fiziksel yapı olarak iki karbon atomu arasındaki çift bağa benzer (b-bağı - b-bağı) (Şekil 32). Bununla birlikte, karbon-karbon çift bağının aksine, bir C-O bağının enerjisi (179 kcal), iki tek C-0 bağının enerjisinden (85,5x2 kcal) daha fazladır. Öte yandan oksijen daha elektronegatif bir elementtir, çay

Aldehitlerin ve ketonların kimyasal ve spektral tanımlanması, moleküllerinde bir karbonil grubunun (C==0) varlığına dayanır. Aldehitler genellikle ketonlardan daha reaktiftir. Ek olarak, CHO aldehit grubundaki C-H bağı, spektral analiz kullanılarak aldehitlerin böyle bir bağ içermeyen ketonlardan ayırt edilmesine olanak tanır.

Ketonlar, aldehitleri kolayca oksitleyen zayıf oksitleyici maddeler tarafından oksitlenmez. Örneğin ketonlar gümüş aynası reaksiyonu vermezler ve bakır hidroksit ve fehling çözeltisi ile oksitlenmezler. Ancak ketonlar, KMPO4 veya krom karışımı gibi güçlü oksitleyici maddelerle oksitlenebilir. Bu durumda ketonun karbon zinciri, karbonil grubundan kırılarak orijinal ketona kıyasla daha az karbon atomuna sahip asitler oluşturulur. Bu aynı zamanda ketonları aldehitlerden ayırır.

Doymamış ketonlar, aldehitler ve elektron çekici gruplar tarafından aktive edilen çift bağa sahip diğer bileşikler. Doymamış ketonlar ve aldehitler, çeşitli nükleofilik reaktifleri kolaylıkla bağlayan çok reaktif bir bileşik grubudur. Doymamış ketonlarda, kendisine bağlı alkil veya aril gruplarından dolayı polarizasyonundaki azalma nedeniyle karbonil grubunun reaktivitesi bir miktar azalır. Doymamış aldehitlerden farklı olarak reaksiyon

Genellikle Angeli reaksiyonu olarak adlandırılan bu yöntem, belirli bir maddenin aldehit olup olmadığını sıklıkla kesin olarak kanıtlayabilir. Yöntem o kadar hassastır ki,

Kimyasal özellikler. Aldehitler ve ketonlar oldukça reaktiftir. Reaksiyonlarının çoğu aktif bir karbonil grubunun varlığından kaynaklanmaktadır. Çift bağlantı skhrd-6

Bir aldehiti ketondan ayırmak için hangi reaksiyonlar kullanılabilir?

Karbonilin dahil olduğu. CO grubunun iki alkil kalıntısıyla bağlanması, ketonlar ve aldehitler arasında bazı farklılıklara neden olur. Bu, örneğin oksitleyici maddelerle etkileşimleri için geçerlidir.

Ozonitler kolayca patlayan yağlı sıvılardır. İzole edilmezler ancak suyun hidrolitik etkisine maruz kalırlar. Ozon ayrışımı reaksiyonu, karbon zincirindeki çift bağın yerini belirlemek için kullanılır. Ozon ayrışımı sırasında üretilen ketonları ve aldehitleri tanımlayıp ölçtükten sonra bunu yapmak kolaydır. Alkenlerin oksidatif parçalanmasının bu yöntemi iyidir çünkü diğer oksitleyici ajanların aksine yan ürünler üretmez.

Bir halojen türevinin iskelet yapısı, ana hidrokarbonunun ondan elde edilmesiyle belirlenebilir. Halojen türevlerinin hidrokarbonlara indirgenmesi, magnezyumun eter içindeki etkisi ve ardından organomagnezyum bileşiğinin hidrolizi yoluyla veya (halojen olmayan türevler durumunda) kapalı bir tüp içinde ısıtıldığında hidrojen iyodürün etkisi ile gerçekleştirilir. Bir halojen türevinin bitişik karbon atomlarında konumlanmış iki halojen atomu varsa, magnezyum her iki halojen atomunu da ortadan kaldırır ve her iki karbon da bir çift bağ ile bağlanır. Konumu, ortaya çıkan doymamış bileşiğin, çift bağ bölgesindeki zincir bölünmesinin eşlik ettiği oksidasyonu ile belirlenir (bu tür reaksiyonlar, olefinler bölümünde tartışılacaktır). Diğer durumlarda halojenür türevi hidrolize tabi tutulur; monohalojenür türevi bir alkole, dihalojenür türevi bir dihidrik alkole (glikol) veya her iki halojenür aynı karbonda bulunuyorsa bir okso bileşiğine (keton) dönüştürülür. veya aldehit). Bu bileşiklerin tümü reaksiyonlarıyla kolaylıkla ayırt edilebilir. Bu bileşiklerdeki hidroksil grubunun (OH) veya karbonil grubunun (CO) konumu asitlere oksidasyonla belirlenir (bu reaksiyonlar alkoller, aldehitler ve ketonlar için dikkate alınacaktır).

Seryum halojenürlerin eklenmesi benzer şekilde enolizasyonu bastırır. Ek olarak, organotitanyum reaktifleri farklı tipte karbonil gruplarına karşı reaktiviteleri açısından seçicidir; aşağıdaki örnekte olduğu gibi aldehitleri ketonlardan ayırt edebilirler.

Karbonil bileşikleri L1BH4 ve L1A1H4 gaz akışından tamamen çıkarılır. Ancak alkoller, eterler ve epoksi bileşikleri de çıkarılır. NaBN4 kullanılarak aldehitleri ketonlardan ayırmak için girişimlerde bulunuldu, ancak sonuçlar kural olarak niceliksel değildi.

Ek olarak, bir molekülde izole edilmiş bir fonksiyonel grubun veya birkaç fonksiyonel grubun bir kombinasyonunun varlığı, bilinmeyen bir bileşiğin spektrumunda tanımlanabilmeleri nedeniyle karakteristik absorpsiyon bantlarının ortaya çıkmasına neden olur. Bu şekilde, model bileşiklerin spektrumlarını kullanarak, örneğin bir ketonu bir aldehitten veya bir amini bir amidden ayırt etmek zor değildir. Ne yazık ki, en basit bileşikler dışındaki tüm bileşiklerin kızılötesi spektrumları son derece karmaşıktır ve bu genellikle spektral bantların %10'undan fazlasının atanmasını engeller.

Oksimasyon aldehitleri ketonlardan ayırmaz çünkü her ikisi de niceliksel olarak reaksiyona girer. Ayrıca serbest karbonil bileşikleri, asetaller, ketaller veya vinil eterler içeren numuneler için bu yöntem uygulanamaz çünkü hidroksilamin tuzları da bu bileşiklerle reaksiyona girer. Bu nedenle oksimasyon, asetallerin, ketallerin ve vinil eterlerin kantitatif tayini için de kullanılabilir (bkz. s. 392).

Ketonlar ve aldehitler, şema (138) ve (139)'da gösterildiği gibi homolog ürünler oluşturmak üzere diazometan ile reaksiyona girer. Ara madde (181) molekül içi bir yeniden düzenlemeye uğrar ve en fazla elektron veren grup I'in potansiyel katyonik merkeze göç etmesi beklenebilir.Aslında göç yeteneğinin sırası fenil > Mb2C=CH > Me n-Pr > izo şeklindedir. -Pr > benzil > tert-Bi tipik katyonik yeniden düzenlemeler için bulunan seriden farklıdır, örneğin denklem (140)'ta (182)'ye bakınız. Diğer diazoalkanlar ve diazoasetik asit esterleri de benzer yeniden düzenlemelere yol açar. Başlıca kullanımları simetrik sikloalkanonların homologlarına dönüştürülmesi ve özellikle altı üyeli veya büyük halkaların genişletilmesidir. α,β-doymamış ketonlarla reaksiyon, Lewis asit katalizini gerektirir ve bir vinil α-karbon atomunun bir β,7-doymamış keton oluşturmak üzere göçünü içerir.

Dietil süksinik asit (dietil süksinat), ester yoğunlaşmasındaki bileşenlerden biri olarak sıklıkla kullanılır. Bu durumda reaksiyonlar olağan şemalara göre ilerler. Bununla birlikte, Stobbe'nin bulduğu gibi, dietil süksinat, kendi kendine yoğunlaşmaya çok kolay girmeyen ketonlar ve aldehitler ile bazların (sodyum etoksit, potasyum tributoksit, sodyum hidrit vb.) varlığında etkileşime girdiğinde spesifik dönüşümler meydana gelir. Bu durumda diğer esterlerden farklı olarak dietil süksinat metilen bileşeni olarak görev yapar (dietil malonat gibi)

Pinacon indirgemesinin ilginç ve sentetik açıdan önemli bir modifikasyonu, en düşük oksidasyon durumundaki titanyum tuzları tarafından katalize edilen ketonların veya aldehitlerin indirgeyici dimerizasyonudur. Böyle bir katalizör, titanyum klorürün (1P) Ti lj'nin ipek metali veya çinko-bakır çifti ile indirgenmesiyle oluşturulur. Klasik pinacon indirgemesinin aksine, en düşük oksidasyon durumuna sahip titanyum tuzları tarafından katalize edilen karbonil bileşiklerinin indirgeyici dimerizasyon ürünleri alkenlerdir.

Buna karşılık, sülfürik asit, p-toluensülfonik asit, Lewis asitleri (BP3, vb.) tarafından katalize edilen ditersiyer, diikincil ve hatta birincil-üçüncül 1,2-diollerin dehidrasyonuna bir alkilin 1,2-göçüsü eşlik eder. , aril grubu veya hidrit iyonu. Yeniden düzenleme ürünleri ketonlar veya aldehitlerdir. Bu yeniden düzenleme, 1859'da pinacone'nin konsantre sülfürik asit kullanılarak pinacolin'e dehidrasyonu sırasında R. Fittig tarafından keşfedildi, bu nedenle buna pinacolta yeniden düzenlemesi adı verildi.

Aldehit grubunun hidrojen atomu, hem alifatik hem de aromatik aldehitlerin belirlenmesi için çok uygundur. Klink ve Stothers'ın bir dizi aromatik aldehitin analizinde elde ettiği verilere göre, formil grubunun hidrojen atomu için kimyasal kaymanın, tetrametilsilan çizgisine göre 9.65-10.44 milyon aralığında olduğu anlaşılmaktadır. Kural olarak, elektron veren gruplar formil gruplarının hidrojen atomunun korumasını arttırır ve elektron çeken gruplar bunu azaltır.NMR tarafından analiz edilen aldehitler arasında benzaldehit, f-toluilaldehit, /g-toluikaldehit, p-anisaldehit, l bulunur. -florobenzaldehit, o-nitro-benzaldehit ve o-klorobenzaldehit. Orto-sübstitüe edilmiş aldehitlerde formil hidrojen atomunun koruması, muhtemelen sterik etkilerden dolayı azalır. Varsayımsal olarak, NMR, kimyasal analize başvurmadan bir aldehiti bir ketondan ayırt edebilir. .

Kimyasal özellikler. Aldehitler ve ketonlar oldukça reaktiftir. Reaksiyonlarının çoğu aktif bir karbonil grubunun varlığından kaynaklanmaktadır. Çift bağ C=0, fiziksel yapı olarak iki karbon atomu arasındaki çift bağa (a-bağ-z-bağı) benzer. Bununla birlikte, oksijen karbondan daha negatif bir elementtir ve bu nedenle oksijen atomunun yakınındaki elektron yoğunluğu, karbon atomunun yakınındaki elektron yoğunluğundan daha yüksektir. Karbonil grubunun dipol momenti yaklaşık 2,7 O'dur. Bu polarizasyon sayesinde karbonil grubunun karbon atomu elektrofilik özelliklere sahiptir.

Karbonil bileşikleri. Karbonil grubunun 260-300 nm'deki zayıf absorpsiyonu, bazı durumlarda ketonları veya aldehitleri esterlerden ayırt edebildiğinden kızılötesi spektrumlara faydalı bir katkı olabilir. Örneğin, beş üyeli siklik ketonlar ve alifatik esterler, 1740 cm-> civarındaki kızılötesi spektrumda emilir, ancak sadece birincisi, 210 nm'nin üzerindeki ultraviyole bölgede fark edilebilir bir absorpsiyona sahiptir. Karbonil grubunun maksimum absorpsiyonu başka amaçlar için kullanılabilir, ancak konumu, a-pozisyonundaki klor veya bromin atomlarının etkisi altında kaydırılır ve ikame edilmiş sikloheksanonlar için bu kaymanın büyüklüğü, halojen atomunun olup olmamasına bağlıdır. ekvator veya eksenel konumda. Benzer bir değişim a-hidroksi- ve a-asetoksitonların spektrumlarında da gözlenir. Bu nedenle kızılötesi spektrumlara yapılan bu ekleme, ikame edilmiş siklik ketonların konfigürasyonunu belirlemenin bir yoludur.

Şeyl reçinelerinin damıtılmasıyla elde edilen ürünlerde bulunan, başta ketonlar ve aldehitler olmak üzere önemli miktarda oksijen bileşiği, bunları petrol kökenli ürünlerden ayırır ve elbette özgül ağırlığı etkiler. Ayrıca, petrol ürünlerinin vakum ve atmosferik damıtma ürünleri esas olarak özgül ağırlıklar ve kaynama noktaları açısından farklıysa, şeyl reçinelerinin vakumla damıtılması, atmosferik damıtma ürünlerinden bileşim açısından farklı ürünler üretir. Örneğin I. Hysse, Estonya petrol şistinin reçinesinin atmosferik basınç altında damıtıldığında özgül ağırlığı 0,97'den fazla olan fraksiyonlar vermediğini, vakum altında damıtıldığında aynı miktarda damıtmanın özgül ağırlığa sahip fraksiyonlar verdiğini buldu. 1.015-G.02'nin.

Ketonlardan farklı olarak, iskelet nikelindeki aldehitlerin indirgenmesi, aktive edici bir katkı maddesi olarak platin klorürün eklenmesiyle büyük ölçüde kolaylaştırılır. Trietilamin, trietilamin ve platin klorür karışımı veya hazır kloroplatinat (C.,H-)..K], [H,P1Clc] eklenmesi de bu reaksiyondaki katalizörün aktivitesini arttırır. Karışımda amin fazlalığı ve amin fazlalığı olduğu durumlarda en iyi sonuç alınmıştır. Aşağıda c.133,

Ketonların genel formülü şöyledir: R1-CO-R2.

IUPAC isimlendirmesine göre keton isimleri, karşılık gelen hidrokarbonların isimlerine veya C=O keto grubu ile ilişkili radikallerin isimlerine “keton” kelimesi; daha eski bir grup mevcutsa keto grubu "okso" ön ekiyle gösterilir. Örneğin, CH3-CH2-CO-CH2-CH2-CH3 bileşikleri 3-heksanon veya etilpropil keton olarak adlandırılır, CH3-CO-CH2-CH2-COOH bileşikleri ise 4-oksopentanoik asit olarak adlandırılır. . Bazı ketonların ortak isimleri vardır.

Diğer karbonil bileşikleri arasında, ketonlarda doğrudan karbonil grubuna bağlı iki karbon atomunun varlığı, onları karboksilik asitlerden ve bunların türevlerinden ve ayrıca aldehitlerden ayırır.

Döngüsel doymamış diketonların özel bir sınıfı kinonlardır.

Fiziki ozellikleri

En basit ketonlar suda çözünen renksiz, uçucu sıvılardır. Ketonların hoş bir kokusu vardır. Daha yüksek ketonlar katı, eriyebilir maddelerdir. En basitleri (aseton) sıvı olduğundan gaz halinde ketonlar yoktur. Aldehitlere özgü birçok kimyasal özellik, ketonlar tarafından da sergilenir.

Keto-enol tautomerizmi

Tautomerizm, yapısal izomerlerin - tautomerlerin - hızlı kendiliğinden geri dönüşümlü dönüşümünün meydana geldiği bir izomerizm türüdür. Tautomerlerin birbirine dönüştürülmesi işlemine totomerizasyon denir.

En az bir a-hidrojen atomuna sahip ketonlar, keto-enol tautomerizasyonuna tabi tutulur.

Karbonil grubuna göre a-pozisyonunda bir hidrojen atomuna sahip olan okso bileşikleri için totomerik formlar arasında bir denge vardır. Okso bileşiklerinin büyük çoğunluğu için bu denge keto formuna doğru kayar. Keto formunun enol formuna dönüştürülme işlemine enolizasyon denir. Bu, bu tür ketonların C- veya O-nükleofiller olarak reaksiyona girme yeteneğinin temelidir. Enol formunun konsantrasyonu ketonların yapısına bağlıdır ve (% olarak): 0,0025 (aseton), 2 (sikloheksanon), 80 (asetilaseton). Asit ve bazların varlığında enolizasyon hızı artar.

Kimyasal özellikler

Oksidasyon derecesi açısından ketonlar, aldehitler gibi, alkoller ve asitler arasında, kimyasal özelliklerini büyük ölçüde belirleyen bir ara pozisyonda bulunur.
1. Ketonlar, Al alkolat varlığında (Meerwein-Ponndorff-Verley reaksiyonu) metal hidritler, örneğin LiAlH4 veya NaBH4, hidrojen (kat. Ni, Pd), izopropanol ile ikincil alkollere indirgenir.

R2CO + 2H → R2CH(OH)

2. Ketonlar sodyumla veya elektrokimyasal olarak (katodik indirgeme) indirgendiğinde pinakonlar oluşur.

2R2CO + 2H → R2CH(OH)-CR2(OH)

3. Ketonlar, birleştirilmiş Zn ve konsantre HCl ile (Clemmensen reaksiyonu) veya alkalin bir ortamda hidrazin ile (Kizhner-Wolff reaksiyonu) etkileşime girdiğinde, C=O grubu CH2'ye indirgenir.

4. Ketonların oksidasyonu

Aldehitlerin aksine birçok keton depolama sırasında oksijene karşı stabildir. Bir a-metilen grubu içeren ketonlar, örneğin daha enerjik oksitleyici maddeler olan SeO2 ila 1,2-diketonlar tarafından oksitlenir. KMnO 4 - karboksilik asitlerin bir karışımına. Siklik ketonlar, HNO3 veya KMn04 ile etkileşime girdiğinde döngünün oksidatif bölünmesine uğrar, örneğin sikloheksanondan adipik asit oluşur. Doğrusal ketonlar perasitler tarafından esterlere, siklik ketonlar laktonlara (Bayer-Villiger reaksiyonu) oksitlenir.

Örneğin, ısıtıldığında oksitleyici madde olarak bir krom karışımı (konsantre sülfürik asit ve doymuş bir potasyum dikromat çözeltisi karışımı) kullanılırsa. Ketonların oksidasyonuna her zaman karbon-karbon bağlarının kopması eşlik eder, bu da orijinal ketonun yapısına bağlı olarak daha az sayıda karbon atomuna sahip bir asit ve keton karışımının oluşmasıyla sonuçlanır. Oksidasyon aşağıdaki şemaya göre ilerler:

Karbonil grubuna göre a-pozisyonundaki karbon, genellikle en az hidrojenlenmiş olan, ilk önce oksitlenir. Keton bir metil keton ise oksidasyon ürünlerinden biri karbondioksit olacaktır. Bitişik karbonil karbonlar arasındaki bağ kolayca kırılır ve sonuçta:

Ketonların karboksilik asitlere oksidasyonu, karbon iskeleti parçalanmadan gerçekleşemez ve aldehitlerin oksidasyonundan daha sıkı koşullar gerektirir. Ketonların oksidasyonunu inceleyen A. N. Popov, oksidasyon sırasında asimetrik olarak oluşturulmuş bir ketondan olası dört karboksilik asidin tamamının oluşabileceğini gösterdi (Popov kuralı):

Keton a-pozisyonunda üçüncül bir karbon atomu içeriyorsa, oksidasyon sonucunda üç karboksilik asit ve yeni bir keton oluşur; bu, koşullara bağlı olarak ya daha fazla oksidasyona uğrayabilir ya da değişmeden kalabilir:

5. Aldol ve kreton yoğunlaşması

Ketonlar, Br2, N-bromosüksinimid, SO2Cl2'nin etkisiyle halojenasyon sırasında ve disülfidlerle tiilasyon sırasında a-H atomlarının ikame ürünlerini oluşturur. Keton enolatların alkilasyonu ve asilasyonu sırasında, ya ketonlardaki a-H atomlarının ikame ürünleri ya da enollerin O-türevleri oluşur. Aldol ve kreton yoğunlaşmaları organik sentezde büyük önem taşır, örneğin:

Aldehitlerle yoğunlaşırken ketonlar esas olarak CH asitleri olarak reaksiyona girer, örneğin ketonlardan ve CH20'dan bir baz varlığında, a, β-doymamış ketonlar elde edilir:

RCOCH3 + CH2O → RCOCH=CH2 + H2O

Karbonil grubunun polaritesi nedeniyle

ketonlar, örneğin karboksilik asit türevleriyle yoğunlaşma sırasında C-elektrofiller olarak reaksiyona girebilir (Stobbe yoğunlaşması, Darzan reaksiyonu, vb.):

(CH 3) 2 CO + (C 2 H 5 OOCCH 2) 2 + (CH 3) 3 COK → (CH 3) 2 =C(COOC 2 H 5)CH 2 COOK + C 2 H 5 OH + (CH 3 ) 3 COH

α,β-doymamış ketonlar özellikle nükleofilik saldırıya karşı hassastır, ancak bu durumda çift bağ saldırıya uğrar (Michael reaksiyonu), örneğin:

6. Ylidlerle Etkileşim

İlidler P (alkiliden fosforanlar) ile etkileşime girdiğinde, ketonlar O atomunu bir alkiliden grubuyla değiştirir (Wittig reaksiyonu):

R 2 C=O + Ph 3 P=CHR" → R 2 C=CHR" + Ph 3 PO

7. Siklopentadien ile ketonlar fulvenleri oluşturur, örneğin:

8. Ketonların hidroksilamin ile yoğunlaştırılması, hidrazin - hidrazonlar R2C=N-NH2 ve azinler R2C=N-N=CR2 ile ketoksimler R2C=NOH üretir, birincil aminler - Schiff bazları R2C=NR ", ikincil aminler - enaminler ile.

9. Karbonil grubuna ekleme

Ketonlar, karbonil grubuna su, alkoller, sodyum bisülfit, aminler ve diğer nükleofilleri ekleme yeteneğine sahiptir, ancak bu reaksiyonlar aldehitlerde olduğu kadar kolay ilerlemez.

Alkol çözeltilerinde keton ile hemiketal arasındaki denge kuvvetli bir şekilde sola kaydırıldığından, ketonlardan ve alkollerden ketal elde etmek zordur:

RCOR" + R"OH ↔ RR"C(OH)OR"

Bu amaçla ketonların ortoformik asit esterleri ile reaksiyonundan yararlanılır. Ketonlar, C-nükleofillerle, örneğin lityum, çinko veya organomagnezyum bileşikleriyle ve ayrıca bazların varlığında asetilenlerle (Favorsky reaksiyonu) reaksiyona girerek tersiyer alkoller oluşturur:

Bazların varlığında, HCN ketonlara katılarak a-hidroksinitrilleri (siyanohidrinler) verir:

R2C=O + HCN → R2C(OH)CN

Asitler tarafından katalize edildiğinde ketonlar aromatik bileşiklerle C-elektrofiller olarak reaksiyona girer, örneğin:

Ketonların olefinlere homolitik eklenmesi a-alkil ile ikame edilmiş ketonlara, oksetanlara fotosiklo eklenmesine yol açar, örneğin:

Keton Almak

1. Alkollerin oksidasyonu

Ketonlar ikincil alkollerin oksidasyonu ile üretilebilir. Laboratuvarlarda bu amaçla yaygın olarak kullanılan oksitleyici madde, çoğunlukla "kromik karışım" (potasyum veya sodyum dikromat ile sülfürik asit karışımı) formunda kullanılan kromik asittir. Bazen çeşitli metallerin permanganatları veya manganez peroksit ve sülfürik asit de kullanılır.

2. İkincil alkollerin dehidrojenasyonu (dehidrojenasyonu)

Alkol buharı, ince kırılmış bakır metalinin hidrojenle indirgendiği ısıtılmış tüplerden geçirildiğinde, ikincil alkoller keton ve hidrojene ayrışır. Bu reaksiyon nikel, demir veya çinko varlığında biraz daha kötüdür.

3. Monobazik karboksilik asitlerden

Ketonlar, monobazik asitlerin kalsiyum ve baryum tuzlarının kuru damıtılmasıyla elde edilebilir. Formik asit dışındaki tüm asitler için reaksiyon şu şekilde ilerler:

Daha sıklıkla indirgenen asitlerin kendisi değil, türevleri, örneğin asit klorürlerdir:

CH3 -CO-Cl + 2H → CH3 -CHO + HC1

yani iki özdeş radikal ve kalsiyum karbonat içeren bir keton oluşur.

İki asidin tuzlarının bir karışımını veya karışık bir tuzu alırsanız, önceki reaksiyonla birlikte farklı tuzların molekülleri arasında da bir reaksiyon meydana gelir:

Hazırlanan tuzların kuru damıtılması yerine, asit buharlarının yüksek sıcaklıklarda kalsiyum veya baryum karbonat tuzları, manganez oksit, toryum oksit, alüminyum içeren katalizörler üzerinden geçirilmesinden oluşan asit ketonizasyon reaksiyonu adı verilen bir temas yöntemi de kullanılır. oksit vb.

Burada ilk önce organik asitlerin tuzları oluşur, bunlar daha sonra ayrışır ve katalizör olan maddeleri yeniler. Sonuç olarak reaksiyon, örneğin asetik asit için aşağıdaki denkleme göre ilerler:

2CH3 -COOH → CH3 -CO-CH3 + H20 + C02

4. Suyun dihalojenür bileşikleri üzerindeki etkisi

Ketonlar, aynı karbon atomunda her iki halojen atomunu içeren su dihalojenür bileşikleri ile reaksiyona sokularak elde edilebilir. Bu durumda, halojen atomlarının hidroksillerle değiştirilmesi ve her iki hidroksil grubunun aynı karbon atomunda yer aldığı dihidrik alkollerin oluşması beklenebilir, örneğin:

Ancak bu tür dihidrik alkoller normal koşullar altında mevcut değildir; bir su molekülünü bölerek ketonlar oluştururlar:

5. Suyun asetilen hidrokarbonlar üzerindeki etkisi (Kucherov reaksiyonu)

Su, cıva oksit tuzlarının varlığında asetilen homologlarına etki ettiğinde ketonlar elde edilir:

CH3 -C≡CH + H20 → CH3 -CO-CH3

6. Organomagnezyum ve organoçinko bileşikleri kullanılarak hazırlama

Karboksilik asitlerin türevleri bazı organometalik bileşiklerle etkileşime girdiğinde, bir organometalik bileşiğin bir molekülünün karbonil grubuna eklenmesi aşağıdaki şemaya göre ilerler:

Ortaya çıkan bileşikler suya maruz bırakılırsa, onunla reaksiyona girerek ketonlar oluştururlar:

Bir asit amid, iki molekül organomagnezyum bileşiğine ve ardından suya maruz bırakıldığında, üçüncül alkoller oluşmadan ketonlar elde edilir:

7. Organokadmiyum bileşiklerinin asit klorürler üzerindeki etkisi

Organokadmiyum bileşikleri asit klorürlerle organomagnezyum veya organoçinko bileşiklerinden farklı şekilde etkileşime girer:

R-CO-Cl + C2H5 CdBr → R-CO-C2H5 + CdClBr

Organokadmiyum bileşikleri ketonlarla reaksiyona girmediğinden burada tersiyer alkoller üretilemez.

Ketonların kullanım alanları

Endüstride ketonlar solvent, farmasötik madde olarak ve çeşitli polimerlerin yapımında kullanılır. En önemli ketonlar aseton, metiletil keton ve sikloheksanondur.

Fizyolojik etki

Zehirli. Tahriş edici ve lokal bir etkiye sahiptirler, özellikle iyi doymamış alifatik olanlar olmak üzere cilde nüfuz ederler. Bazı maddelerin kanserojen ve mutajenik etkileri vardır. Halojenlenmiş ketonlar, mukoza zarlarında ciddi tahrişe ve ciltle temasında yanıklara neden olur. Alisiklik ketonların narkotik etkisi vardır.

Ketonlar canlı organizmalardaki maddelerin metabolizmasında önemli bir rol oynar. Bu nedenle ubikinon, doku solunumunun redoks reaksiyonlarında rol oynar. Keton grubu içeren bileşikler arasında bazı önemli monosakkaritler (fruktoz vb.), terpenler (menton, karvon), uçucu yağ bileşenleri (kafur, jasmon), doğal boyalar (indigo, alizarin, flavonlar), steroid hormonları (kortizon, progesteron), misk (muskon), antibiyotik tetrasiklin.

Fotosentez sürecinde 1,5-difosfat-D-eritropentuloz (fosfolatlanmış ketopentoz) bir katalizördür. Asetoasetik asit Krebbs döngüsünün bir ara ürünüdür.

Bir kişinin idrarında ve kanında ketonların bulunması hipoglisemiye, çeşitli metabolik bozukluklara veya ketoasidoza işaret eder.

Aldehitler ve ketonlar.

Aldehitler ve ketonlar benzer kimyasal yapılara sahiptir. Bu nedenle onlarla ilgili hikaye bir bölümde birleştirildi.

Her iki bileşiğin yapısı da iki değerlikli bir karbonil grubu içerir:

Aldehitler ve ketonlar arasındaki fark aşağıdaki gibidir. Aldehitlerde karbonil grubu bir hidrojen atomuna ve bir hidrokarbon radikaline bağlanırken, ketonlarda iki hidrokarbon radikaline bağlanır.

Aldehit ve ketonların kimyasal özellikleri.

Hem aldehitlerde hem de ketonlarda bir karbonil grubunun varlığı, özelliklerinde belirli bir benzerliği belirler. Ancak farklılıklar da var. Bu fark, aldehit molekülünde karbonil grubuna bağlı bir hidrojen atomunun varlığıyla açıklanmaktadır. (Keton molekülünde böyle bir atom yoktur).

Karbonil grubu ve onunla ilişkili hidrojen atomu ayrı bir fonksiyonel gruba ayrılır. Bu gruba isim verildi aldehit fonksiyonel grubu.

Aldehit molekülünde hidrojen bulunması nedeniyle, ikincisi kolayca oksitlenir (oksijen eklenir) ve karboksilik asitlere dönüştürülür.

Örneğin, asetaldehitin oksidasyonu asetik asit üretir:

Kolay oksidasyonları nedeniyle aldehitler enerjik indirgeyici maddelerdir. Bu onları oksitlenmesi çok daha zor olan ketonlardan önemli ölçüde farklı kılar.

Aldehit ve ketonların hazırlanması.

Aldehitler ve ketonlar karşılık gelen alkollerin oksidasyonu ile hazırlanabilir. elde edilen aldehit veya ketonda bir karbonil grubu oluşturan, aynı karbon atomunda aynı karbon iskeletine ve hidroksile sahip olan.

Oksitlenmiş alkol olarak birincil alkol kullanılırsa oksidasyon bir aldehitle sonuçlanacaktır.

Formik aldehit (formaldehit).

aşağıdaki formüle sahip en basit aldehittir:

Formaldehit, alkollerin en basiti olan metil alkolden elde edilir.

Formaldehitte radikal bir hidrojen atomudur.

Özellikler:

keskin, hoş olmayan bir kokuya sahip, suda oldukça çözünür bir gazdır. Antiseptik ve bronzlaştırıcı özelliklere sahiptir.

Fiş:

Almak formaldehit atmosferik oksijenle katalitik oksidasyon veya dehidrojenasyon (hidrojenin eliminasyonu) yoluyla metil alkolden elde edilir.

Başvuru:

Formaldehitin sulu çözeltisine (genellikle %40) denir. formaldehit. Formalin, anatomik örneklerin dezenfeksiyonu ve korunmasında yaygın olarak kullanılmaktadır. Fenol-formaldehit reçineleri üretmek için önemli miktarlarda formaldehit kullanılır.

En önemli aldehitlerden biridir. Uyumlu etil alkol ve oksidasyonu ile elde edilebilir.

Asetaldehit Doğada yaygın olarak bulunur ve endüstriyel olarak büyük miktarlarda üretilir. Kahvede, olgun meyvelerde, ekmekte bulunur ve bitkiler tarafından metabolizmaları sonucu sentezlenir.

Özellikler:

Asetaldehit– hafif kaynayan renksiz sıvı (kaynama noktası 21 derece C). Çürük elmanın karakteristik kokusuna sahiptir ve suda oldukça çözünür.

Fiş:

Endüstride asetaldehit ortaya çıkıyor:

1. etilen oksidasyonu,
2. asetilene su eklenmesi,
3. etil alkolün oksidasyonu veya dehidrojenasyonu.

Başvuru:

Uygula asetaldehit asetik asit, bütadien, bazı organik maddeler, aldehit polimerlerinin üretimi için.

Dimetil keton (aseton).

Dimetil keton (aseton) en basit ketondur. Molekülünde hidrokarbon radikallerinin rolü metil tarafından oynanır. CH 3(metan kalıntısı).

Özellikler:

Aseton- karakteristik bir kokuya sahip renksiz sıvı.

Kaynama sıcaklığı 56,2 derece İLE.

Aseton Suyla her oranda karışır.

İnsan vücudunun ürettiği metabolitlerden biridir.

Fiş:

1. Aseton propenin oksidasyonu ile elde edilebilir,
2. Elde etmek için kullanılan yöntemler aseton izopropil alkol ve asetilenden,
3. Ana bölüm aseton Sümen yöntemi kullanılarak benzenden fenol üretiminde yan ürün olarak elde edilir.

Başvuru:

Aseton- Çok iyi çözücü birçok organik madde. Boya ve vernik endüstrisinde, belirli türdeki suni elyafların, kırılmaz organik camların, filmlerin ve dumansız tozların üretiminde yaygın olarak kullanılır. Aseton Ayrıca birçok organik bileşiğin sentezinde başlangıç ​​malzemesi olarak da kullanılır.

Ders No. 11

ALDEHİTLER VE KETONLAR

Plan

1. Alma yöntemleri.

2. Kimyasal özellikler.

2.1. Nükleofilik reaksiyonlar
katılım.

2.2. Tarafından verilen tepkiler -karbon atomu.

2.3.

Ders No. 11

ALDEHİTLER VE KETONLAR

Plan

1. Alma yöntemleri.

2. Kimyasal özellikler.

2.1. Nükleofilik reaksiyonlar
katılım.

2.2. Tarafından verilen tepkiler -karbon atomu.

2.3. Oksidasyon ve redüksiyon reaksiyonları.

Aldehitler ve ketonlar bir karbonil grubu içerir
C=O. Genel formül:

1. Elde etme yöntemleri.

2. Kimyasal
özellikler.

Aldehitler ve ketonlar en reaktif sınıflardan biridir
organik bileşikler. Kimyasal özellikleri varlığına göre belirlenir.
karbonil grubu. Elektronegatiflikteki büyük fark nedeniyle
karbon ve oksijen ve yüksek polarize edilebilirlik p -bağlar C=O bağı önemli bir polariteye sahiptir
( mC=O=2,5-2,8D). Karbonil karbon atomu
grup etkili bir pozitif yük taşır ve saldırı için bir nesnedir
nükleofiller. Aldehitlerin ve ketonların ana reaksiyon türü reaksiyonlar
nükleofilik ekleme reklamı N. Ayrıca karbonil grubu da etkiler.
C-H bağının reaktivitesi A -pozisyon, asitliğini arttırır.

Böylece aldehit ve keton molekülleri
iki ana reaksiyon merkezi içerir; C=O bağı ve C-H bağı bir pozisyon:

2.1. Nükleofilik reaksiyonlar
katılım.

Aldehitler ve ketonlar, C=O bağına kolayca nükleofilik reaktifler ekler.
Süreç, bir nükleofilin karbonil karbon atomuna saldırısıyla başlar. Daha sonra
İlk aşamada oluşan tetrahedral ara ürün bir proton ekler ve
ilave ürünü verir:

Karbonil bileşiklerinin aktivitesi
Reklam N –tepkiler büyüklüğüne bağlıdır
karbonil karbon atomu ve hacmi üzerindeki etkili pozitif yük
karbonil grubu üzerindeki ikame ediciler. Elektron veren ve hacimli ikame ediciler
reaksiyonu karmaşıklaştırır, elektron çeken ikame ediciler reaksiyonu arttırır
karbonil bileşiği yeteneği. Bu nedenle aldehitler
Reklam N -reaksiyonlar daha aktiftir
ketonlar.

Karbonil bileşiklerinin aktivitesi artar
Pozitif yükü artıran asit katalizörlerin varlığı
karbonil karbon atomu:

Aldehitler ve ketonlar su, alkoller,
tiyoller, hidrosiyanik asit, sodyum hidrosülfit gibi bileşikler
N.H. 2 X. Tüm ekleme reaksiyonları
ılıman koşullar altında hızlı bir şekilde ilerler, ancak sonuçta ortaya çıkan ürünler kural olarak
termodinamik olarak kararsızdır. Bu nedenle reaksiyonlar tersinir şekilde ilerler ve içerik
Denge karışımındaki ilave ürünler düşük olabilir.

Suyun bağlanması.

Aldehitler ve ketonlar suya su katarlar.
hidratların oluşumu. Reaksiyon tersine çevrilebilir. Hidratların oluşturulması
termodinamik olarak kararsızdır. Denge ürünlere doğru kayıyor
yalnızca aktif karbonil bileşikleri durumunda ilave edilir.

Trikloroasetik aldehit hidrasyon ürünü
Kloral hidrat, kullanılan stabil kristalli bir bileşiktir.
Sakinleştirici ve hipnotik olarak ilaç.

Alkollerin eklenmesi ve
tiyoller.

Aldehitler alkollerle birleşerek hemiasetaller. Aşırı alkol ve asit katalizör varlığında
reaksiyon daha da ileri gider - oluşuma kadar asetaller

Hemiasetal oluşumunun reaksiyonu şu şekilde ilerler:
nükleofilik ekleme ve asitlerin varlığında hızlandırılır veya
gerekçesiyle.

Asetal oluşum süreci şu şekildedir:
hemiasetalde OH grubunun nükleofilik ikamesi ve yalnızca koşullar altında mümkündür
OH grubu iyi bir ayrılan gruba dönüştürüldüğünde asit katalizi
(H 20).

Asetallerin oluşumu geri dönüşümlü bir süreçtir. İÇİNDE
Asidik bir ortamda hemiasetaller ve asetaller kolayca hidrolize edilir. Alkali bir ortamda
hidroliz gerçekleşmez. Asetallerin oluşumu ve hidroliz reaksiyonları önemli bir rol oynar.
Karbonhidratların kimyası.

Benzer koşullar altındaki ketonlar
vermek.

Tiyoller alkollerden daha güçlü nükleofillerdir
Hem aldehit hem de ketonlarla katılma ürünleri oluştururlar.

Hidrosiyaniğe katılma
asitler

Hidrosiyanik asit, koşullar altında bir karbonil bileşiğine eklenir
siyanohidrinleri oluşturmak için temel kataliz.

Reaksiyonun hazırlayıcı değeri vardır ve
sentezde kullanılır a-hidroksi- ve a -amino asitler (bkz. ders No. 14). Bazı bitkilerin meyveleri
(örneğin acı badem) siyanohidrin içerir. Onlar zaman öne çıkıyor
Hidrosiyanik asit parçalandığında zehirli etkiye sahiptir.

Bisülfit ilavesi
sodyum

Aldehitler ve metil ketonlar sodyum bisülfit NaHSO3 ekler bisülfit türevlerinin oluşumu ile.

Karbonil bileşiklerinin bisülfit türevleri
– fazla sodyum bisülfit çözeltisinde çözünmeyen kristalli maddeler.
Reaksiyon, karbonil bileşiklerini karışımlardan izole etmek için kullanılır. Karbonil
bileşik, bisülfit türevinin işlenmesiyle kolayca yeniden üretilebilir
asit veya alkali.

Ortak bağlantılarla etkileşim
formül NH 2 KERE.

Reaksiyonlar bir süreç olarak genel şemaya göre ilerler
bağlanma-ortadan kaldırma. İlk aşamada oluşan katkı maddesi
stabildir ve suyu kolaylıkla uzaklaştırır.

Verilen şemaya göre karbonil ile
bileşikler amonyak, birincil aminler, hidrazin, ikame edilmiş hidrazinler ile reaksiyona girer,
hidroksilamin.

Ortaya çıkan türevler:
izolasyon ve tanımlama için kullanılan kristal maddeler
karbonil bileşikleri.

İminler (Schiff bazları) orta düzeydedir
birçok enzimatik süreçteki ürünler (etki altında transaminasyon)
koenzim piridoksal fosfat; keto asitlerin indirgeyici aminasyonu
koenzim NAD'ın katılımıN). İminlerin katalitik hidrojenasyonu,
aminler İşlem, aldehitlerden ve ketonlardan aminlerin sentezlenmesi için kullanılır ve
indirgeyici aminasyon denir.

İndirgeyici aminasyon in vivo olarak meydana gelir
amino asitlerin sentezi sırasında (bkz. ders No. 16)

2.2. Tarafından verilen tepkiler A -karbon atomu.

Keto-enol tautomerizmi.

Hidrojen bir -karbonil grubunun konumu asidiktir
eliminasyonu sırasında oluşan anyon stabilize olduğundan
rezonans hesabı.

Hidrojen atomunun proton hareketliliğinin sonucu
V A -konum
karbonil bileşiklerinin enol formları oluşturma yeteneğidir.
proton göçü A -karbonil grubunun oksijen atomuna konumu.

Keton ve enol tatomerler.
Tautomerler hızlı ve geri dönüşümlü olarak birbirlerine dönüşebilen izomerlerdir.
bir grubun (bu durumda bir proton) göçü nedeniyle. Arasındaki denge
keton ve enol denir keto-enol tautomerizmi.

Enolizasyon işlemi asitler tarafından katalize edilir ve
sebepler. Bir bazın etkisi altındaki enolizasyon şu şekilde temsil edilebilir:
aşağıdaki diyagramla:

Çoğu karbonil bileşiği mevcuttur
çoğunlukla keton formundadır. Enol formunun içeriği artar
karbonil bileşiğinin asitliğinde bir artış, ayrıca
Hidrojen bağlanması nedeniyle veya enol formunun ilave stabilizasyonu
eşleştirme.

Tablo 8. Enol formlarının içeriği ve
karbonil bileşiklerinin asitliği

Örneğin 1,3-dikarbonil bileşiklerinde
metilen grubunun protonlarının hareketliliği nedeniyle keskin bir şekilde artar
iki karbonil grubunun elektron çekici etkisi. Buna ek olarak enol
form, bir konjuge sisteminin varlığı nedeniyle stabilize edilir P -bağlar ve molekül içi
hidrojen bağı.

Enol formundaki bir bileşik ise
yüksek stabilizasyon enerjisine sahip konjuge bir sistemdir, ardından enol formu
hakimdir. Örneğin fenol yalnızca enol formunda bulunur.

Enolizasyon ve enolat anyonlarının oluşumu
Karbonil bileşiklerinin reaksiyonlarının ilk aşamaları yoluyla meydana gelir. A -karbon atomu. En önemli
bunlardan hangisi halojenasyon Ve aldolik-krotonik
yoğunlaşma .

Halojenasyon.

Aldehitler ve ketonlar halojenlerle (Cl2,
Kardeş 2, ben 2 ) eğitim ile
münhasıran A -halojen türevleri.

Reaksiyon asitler veya
sebepler. Reaksiyon hızı halojenin konsantrasyonuna ve yapısına bağlı değildir.
Süreç, enol formunun oluşumuyla (yavaş aşama) ilerler.
daha sonra halojenle reaksiyona girer (hızlı adım). Bu nedenle halojen değildir
hıza dahil—tanımlama aşaması
işlem.

Bir karbonil bileşiği birkaç tane içeriyorsa A -hidrojen
atomlar, daha sonra her birinin değiştirilmesi öncekinden daha hızlı gerçekleşir,
Elektron çekme etkisinin etkisi altında asitliklerinin artması nedeniyle
halojen. Alkali bir ortamda asetaldehit ve metil ketonlar
trihalojen türevleri, daha sonra aşırı alkali ile ayrıştırılır.
trihalometanların oluşumu ( haloform reaksiyonu) .

Triiyodoasetonun parçalanması bir reaksiyon olarak meydana gelir
nükleofilik ikame. CI grupları 3 — S gibi hidroksit anyonu N -karboksil grubundaki reaksiyonlar (bkz. ders No. 12).

İyodoform, reaksiyon karışımından şu şekilde çöker:
karakteristik bir kokuya sahip soluk sarı kristal çökelti. İyodoform
reaksiyon, aşağıdaki türdeki bileşikleri tespit etmek için analitik amaçlarla kullanılır:
CH 3 -CO-R dahil
Diabetes Mellitus tanısı için klinik laboratuvarlar.

Yoğunlaşma reaksiyonları.

Katalitik miktarda asit varlığında
veya alkali karbonil bileşikleri içeren A -hidrojen atomları,
yoğunlaşmak için yoğunlaşmaya uğrar B -hidroksikarbonil bileşikleri.

Karbonil, C-C bağının oluşumunda rol oynar.
bir molekülün karbon atomu ( karbonil bileşeni) Ve A -karbon atomu farklıdır
moleküller ( metilen bileşeni). Bu reaksiyona denir aldol yoğunlaşması(asetaldehitin yoğunlaşma ürünü adına göre -
aldol).

Reaksiyon karışımı ısıtıldığında ürün kolaylıkla
oluşturmak için dehidrate olur a,b -doymamış karbonil
bağlantılar.

Bu tür yoğunlaşmaya denir kroton(asetaldehit - krotonun yoğunlaşma ürünü adına göre
aldehit).

Aldol yoğunlaşmasının mekanizmasını ele alalım.
alkali ortam. İlk aşamada, hidroksit anyonu bir protonu soyutlar. A -karbonil pozisyonu
bir enolat anyon oluşturacak bileşikler. Daha sonra bir nükleofil olarak enolat anyonu
başka bir karbonil bileşiği molekülünün karbonil karbon atomuna saldırır.
Ortaya çıkan tetrahedral ara madde (alkoksit anyonu) güçlüdür
baz oluşturur ve ayrıca su molekülünden bir proton çıkarır.

İki farklı maddenin aldol yoğunlaşması sırasında
karbonil bileşikleri (çapraz aldol yoğunlaşması) mümkün
4 farklı ürünün oluşumu. Ancak aşağıdakilerden birinin yapılması durumunda bu önlenebilir:
karbonil bileşikleri içermez A -hidrojen atomları (örneğin aromatik aldehitler)
veya formaldehit) ve bir metilen bileşeni olarak işlev göremez.

Reaksiyonlarda metilen bileşeni olarak
yoğunlaşma sadece karbonil bileşikleri değil aynı zamanda diğer bileşikler de olabilir
C-H-asitler. Yoğunlaşma reaksiyonları, izin verdikleri için hazırlayıcı değere sahiptir.
karbon atomlarının zincirini uzatır. Aldol yoğunlaşmasının türüne göre ve
retroaldol ayrışması (ters süreç) birçok biyokimyasal reaksiyon meydana gelir
süreçler: glikoliz, Krebs döngüsünde sitrik asit sentezi, nöraminik asit sentezi
asitler.

2.3. Oksidasyon reaksiyonları ve
iyileşmek

İyileşmek

Karbonil bileşikleri indirgenir
katalitik hidrojenasyonun bir sonucu olarak veya etkisi altında alkoller
hidrit anyonlarının donörleri olan indirgeyici ajanlar.

[H]: H2 /kedi kedi. – Ni, Pt,
Pd;

LiAlH4; NaBH4.

Karbonil bileşiklerinin indirgenmesi
karmaşık metal hidrürler, karbonil grubunun nükleofilik saldırısını içerir
hidrit anyonu. Daha sonraki hidroliz alkol üretir.

İyileşme aynı şekilde gerçekleşir
koenzim NAD'ın etkisi altında in vivo karbonil grubuN, hangisi
hidrit iyonu donörü (bkz. ders No. 19).

Oksidasyon

Aldehitler çok kolay oksitlenir
herhangi bir oksitleyici madde, hatta hava oksijeni ve bileşikleri gibi zayıf olanlar bile
gümüş (I) ve bakır(II).

Son iki reaksiyon şu şekilde kullanılır:
aldehit grubu için kaliteli.

Alkalilerin varlığında, içermeyen aldehitler A -hidrojen atomları
alkol ve asit oluşturacak şekilde orantısızdır (Cannizzaro reaksiyonu).

2HCHO + NaOH ® HCOONa + CH3OH

Sulu çözeltinin nedeni budur.
uzun süreli depolama sırasında formaldehit (formalin) asidik hale gelir
reaksiyon.

Ketonlar oksitleyici maddelere karşı dayanıklıdır
tarafsız ortam. Güçlü etkisi altındaki asidik ve alkali ortamlarda
oksitleyici maddeler(KMnO4 ) Onlar
C-C bağını kırarak oksitlenir. Karbon iskeleti şu şekilde parçalanır:
bir karbonil bileşiğinin enol formlarının karbon-karbon çift bağı, benzer
Alkenlerdeki çift bağların oksidasyonu. Bu, bir ürün karışımı üretir
karboksilik asitler veya karboksilik asitler ve ketonlar içeren.

Aldehitler ve ketonlar, molekülleri bir karbonil grubu içeren hidrokarbonların türevleridir. Aldehitler yapı olarak karbonil grubu pozisyonundaki ketonlardan farklıdır. Bu makalede aldehitlerin ve ketonların fiziksel özelliklerinin yanı sıra sınıflandırılması ve isimlendirilmesinden de bahsedeceğiz.

Fiziki ozellikleri

Alkoller ve fenollerin aksine aldehitler ve ketonlar hidrojen bağlarının oluşumuyla karakterize edilmez, bu nedenle kaynama ve erime noktaları çok daha düşüktür. Böylece formaldehit bir gazdır; asetaldehit 20,8 derece sıcaklıkta kaynarken metanol 64,7 derece sıcaklıkta kaynar. Benzer şekilde fenol kristalimsi bir maddedir ve benzaldehit bir sıvıdır.

Formaldehit keskin bir kokuya sahip renksiz bir gazdır. Aldehit serisinin geri kalan üyeleri sıvı, yüksek aldehitler ise katıdır. Serinin alt üyeleri (formaldehit, asetaldehit) suda çözünür ve keskin bir kokuya sahiptir. Daha yüksek aldehitler çoğu organik çözücüde (alkoller, eterler) yüksek oranda çözünür, C3-C8 aldehitlerin çok hoş olmayan bir kokusu vardır ve daha yüksek aldehitler çiçek kokularından dolayı parfümeride kullanılır.

Pirinç. 1. Aldehit ve ketonların tablo sınıflandırması.

Aldehit ve ketonların genel formülü aşağıdaki gibidir:

• aldehit formülü – R-COH
• keton formülü – R-CO-R

Sınıflandırma ve isimlendirme

Aldehitler ve ketonlar, karbonil grubunu içeren karbon zincirinin türüne göre farklılık gösterir. Yağlı ve aromatik bileşikleri ele alalım:

• döngüsel olmayan, limit. Homolog aldehit serisinin ilk üyesi formik aldehittir (formaldehit, metanal) – CH2 =O.

Formik aldehit antiseptik olarak kullanılır. Tesisleri dezenfekte etmek ve tohumları tedavi etmek için kullanılır.

Aldehit serisinin ikinci üyesi asetaldehittir (asetaldehit, etanal). Asetilenden asetik asit ve etil alkol sentezinde ara ürün olarak kullanılır.

Pirinç. 2. Formül: asetaldehit.

• sınırsız. Akrolein (propenal) gibi doymamış aldehitlerden bahsetmek gerekir. Bu aldehit, gliserinin ayrılmaz bir parçası olduğu gliserin ve yağların termal ayrışması sırasında oluşur.
• aromatik. Homolog aromatik aldehit serisinin ilk üyesi benzen aldehittir (benzaldehit). Ayrıca vanilin (3-metoksi-4-hidroksibenzaldehit) gibi bitki kaynaklı bir aldehit de not edebilirsiniz.

Pirinç. 3. Vanilin formülü.

Ketonlar tamamen aromatik veya yağlı aromatik olabilir. Örneğin difenil keton (benzofenon) tamamen aromatiktir. Yağlı aromatik örneğin metil fenil ketondur (asetofenon)

Ne öğrendik?

10. sınıf kimya derslerinde en önemli görev aldehitler ve ketonları incelemektir. Aldehitlerde karbonil grubunun karbon atomu birincil, ketonlarda ise ikincildir. Bu nedenle aldehitlerde karbonil grubu her zaman bir hidrojen atomuna bağlanır. Aldehit grubu, özellikle oksidasyon reaksiyonlarında kimyasal olarak keton grubuna göre daha aktiftir.