6 karbonilvegyületek, aldehidek és ketonok - referencia belépő
A karbonil vegyületek: aldehidek és ketonok
6.1. karbonil-csoport
A funkciós csoport, aldehidek és ketonok olyan csoport, C = O - karbonil-csoport. Az aldehideket karbonilcsoport kapcsolódik egy hidrogénatom és a radikális ketonok két alkil- vagy aril-csoport:

Az általános képletű telített alifás aldehidek és ketonok CnH2n O. is ismert ciklikus ketonok (például ciklohexanon) általános képletű H2N-C n 2 O. A legegyszerűbb aromás aldehid és keton - benzaldehid és acetofenon:

^ 6.2. Nómenklatúra Az aldehidek és ketonok
Nevei aldehidek és ketonok képződnek a szén-hidrogének nevek az azonos számú szénatomok mellett EUV -Al fixálás nevét aldehidek és ketonok a neveket -on. A helyzet a karbonilcsoport a ketonok feltüntetett lokan-

az elé az utótag -on. Néhány példa az alábbiak:
Metanal H2 CO (formaldehid, hangyasav aldehid)
CH3CHO etanal (acetaldehid, acetaldehid)
C6 H5 CHO Benzolkarbaldegid (benzaldehid)
CH3 COCH3 propanon (aceton) (ábra. 43b)
CH3 SOSHSN3 butanon (metil-etil-keton)
^ 6.3. Felépítése a karbonilcsoport
Csoport R2 C = O épített felhasználásával három -kötést, fekvő egy síkban, és a -kapcsolatok eredményeként kialakult átfedés-vanija p pályák szénatomok és oxigén (ábra. 44). Elek-o- trón és -kötések a karbonilcsoport erősen eltolódott felé elektronegatívabb oxigénatom. Ez iso-térképek az utat:
Mivel -polarizált kapcsolat erősebb, mint -kötés dipólusmomentuma csatlakozás C = O lényegesen nagyobb, mint, például a szén-Cl bond. Köszönhetően ezt a struktúrát, a karbonil-csoportot aldehidek és ketonok - nagyon reaktív anyagok.

^ 6.4. Reakció nukleofilekkel
, Elektrofil és nukleofil szerves reakciókban lehet tekinteni rendre mint vagy -donorok elektron pár, figyelembe őket egyik előnyben atomjaik vagy más atom; az ilyen szénatomok leggyakrabban y-leroda atomok. Nyilvánvaló, hogy a nukleofil és elektrofil rea-CIÓ is tekinthető, mint egy speciális esete az oxidálószer-CIÓ és helyreállítási folyamatok miatt elektron befogadására vannak, elektrofil és nukleofil - elektrondonoroktól.
Nukleofil részecskéket vonzza a szénatom a karbonilcsoport hordozó részleges pozitív töltést. A megközelítés a nukleofil (például CN -) -elektronok a C = O egyre felé tolódott oxigénatom. A képződött közbenső oxigénatom negatív töltés-edik és a szénatom képez négy -kötést.
A nettó eredmény a reakció - összekötő HCN Communications C = O). Általánosságban, ha mi jelöljük nukleofil Nu, a reakció felírható a következőképpen:
Az ilyen típusú reakciók fordulnak elő, mint egész sokkal könnyebb, mint a nukleofil szubsztitúció telített szénatomot tartalmaz.
^ 6.5. Összehasonlítása aldehidek és ketonok alkének
A karbonil-csoportot (C = O) csoport hasonlít az alkén C = C, így ez is és -két atom közötti kötést. Ezért abból kell kiindulni, hogy az aldehidek és ketonok, valamint alkének reakcióba lépnek elektrofil, mint például Br2. HBr. Aude-Naco nem. Csoport C = O, ellentétben OS nélküli csoport adjunction-egyesítő elektrofil reagensek. Tehát:
^ 6.6. Keto-enoltautoméria
A tautomerek - az izomerek eltérő szerkezetű, dinamikus egyensúlyban. Aldehidek és ketonok jellemzi a jelenség a keto-enol tautoméria. A tautomer formák különböznek Xia helyzetben hidrogénatom és acetonnal az alábbiak:
^ 6.7. Összehasonlítása aldehidek és ketonok
Aldehidek - egy reakcióképes vegyület, mint keto számunkra. Ennek fő oka az, hogy a ketonok jelenlétében a két alkilcsoport, hogy hozzon létre egy tér-WIDE akadályok megközelítést a nukleofil a karbonil-csoport (ábra. 45). A szerepét elektrondonor tulajdonságait alkilcsoportok, ami csökkenti a parciális-edik pozitív töltést a szénatom-natív.

^ 6.8. Előállítási módszerei
Hidratáció alkinek savas közegben a sók jelenléte két-vegyértékű higany. (Kucherov reakció). Acetilén alakítjuk acetaldehid, és egyéb terminál alkinek alakítjuk a megfelelő metil-ketonok.
Karbonil-vegyületeket úgy állíthatjuk elő, Alkoholok oxidálására. Ebben az esetben a primer alkoholok oxidált aldehidek és szekunder - a ketonok.

Formaldehid (metanal) előállított iparban kata-litikus oxidációja metán.
^ 6.9. Fizikai tulajdonságok.
Szokásos körülmények között végzett összes aldehidek és ketonok, kivéve a formaldehid-niem folyadékok vagy szilárd anyagok. Ezek a forráspontja alacsonyabb, mint a forráspontja a megfelelő alkoholok, ami annak köszönhető, hogy az, hogy a karbonil-vegyületek az oktatás a NIJ-hidrogén kötések.
Alacsonyabb homológjait, és az átlagok számos aldehidek karakter-ny szagú. Kellemes illata nagyobb szénatomszámú aldehidek széles körben használt illatszer.
Alsó aldehidek (formaldehid, acetaldehid) és ketonok és aceton) könnyen oldódik vízben.

^ 6.10. Kémiai tulajdonságok.
A jelenléte a karbonilcsoport a -csatlakozó és a polarizáció-OCU slavlivaet jellemző tulajdonságai Az aldehidek és ketonok (lásd. §6.3.-6.5.). Mivel a polarizáció a C = O-poláris szerinti csatlakozó részecske típusú H-X fordul könnyebben, mint a szén-szén kettős kötést tartalmaz.
A legjelentősebb különbség a kémiai tulajdonságai aldehidek a megfelelő ketonokból a kapcsolódó tulajdonságokat rózsa-shennoy aktivitást -hidrogénatomok, amely által okozott a polarizáció a C-H elektronmikroszkóp alatt hatása-egyen-karbonil-csoport. Emiatt, valamint oxidált aldehidek, ketonok, míg a kevésbé kitett oxidánsok.
Karbonil-vegyületeket redukáljuk alkoholok-pocakos, lítium-alumínium-hidrid, nátrium-bór-hidridet. Hidrogén csatlakozik Communications C = O. A reakció keményebb, mint a hidro-CIÓ alkének: melegítést, nagy nyomású és IU-fém katalizátor (Pt, Ni):
Az aldehidek könnyen oxidálhatók a karbonsavak. Telyami-oxidok szolgálhat réz-hidroxid (II), ezüst-oxid, a levegő oxigénjének:
Aromás, alifás aldehidek oxidálására nehezebb.
Ketonok, mint például a fent említett, nehéz oxidálni aldehidek. Az oxidációt a ketonok végezzük szélsőséges körülmények között, a pricutstvii erős oxidáló szerekkel. Keveréke által képzett karbonsavak.
* Hogyan lehet megkülönböztetni aldehidek ketonok?
A különbség a képes oxidálni, az alapja MINŐSÉG kormányzati reakciók, amely lehetővé teszi, hogy megkülönböztessék a aldehidek ketonok. Sok puha oxidánsok könnyen reagálnak aldehidekkel, de inert ketonok.
a) ezüsttükörpróba (oldatot ammóniás ezüst-oxid), komplex ionok tartalmazó [Ag (NH3) 2]. aldehidreakcióra ad „ezüst tükör”. Ez képezi egy fémes ezüstöt. Ezután az ezüst-oxid elő közvetlenül a kísérlet előtt:
Tollens-reagens oxidálja aldehidek a megfelelő karbonsavak, amelyek jelenlétében az ammónia ammóniumsókat képeznek. Oxidálószer magát ebben a reakcióban Visszaépítés
navlivaetsya fémes ezüstöt. Vékony-ny ezüstözés plakk a falakon a csövek, ami képződik ebben a reakcióban, a reakció aldehid ammóniás oldatát ezüst-oxid hívják reakció „ezüst tükör”.
CH3-CH = O) 2 [Ag (NH3) 2] OH> CH3 COONH4 2Ag 3NH3 H2 O 2. aldehidek szintén csökkentette am miachny frissen készített oldatához réz-hidroxid (II), rendelkező fény-luboy edik színes (Fehling-oldatot ), réz-hidroxid, hogy a sárga (I), amely melegítés hatására bomlik, hogy kiadja egy fényes vörös csapadék réz-oxid (I).
1) Reakció tsianovodorodnoy (cián) savat. A hidrogén-cianid csatolt aldehidek és ketonok, így ciánhidrinek karbonilvegyületek. A reakciót bázis hozzáadásával katalizáljuk:

2) ^ vízzel való kölcsönhatás. Víz kötődik a C-O:
3) reakció alkoholokkal. Reagáltattak aldegi-ing alkoholokkal képezhet acetálok és félacetálok. Félacetálok olyan vegyületek, amelyekben, ha az egyik szénatom egy hidroxilcsoport és alkoxicsoport. Azáltal acetálok közé tartoznak anyagok, amelynek molekulái tartalmaznak ryh Koto-szénatomján a két dagasztási alkoxi-Cím.
Acetálok aldehidekből ellentétben, jobban ellenáll a az oxid-niju. Mivel a reverzibilitás reakció alkoholokkal gyakran alkalmazunk a szerves szintézisekben a „védelem” Alde gidnoy csoport.
4) * Joining -ditionitek. Hydrosulfite NaHSO 3-ot is csatlakozik Communications C = O képeztek kristályos-edik származékot karbonil-vegyület, amely lehet regenerálni. Használata biszulfit-származékok vonatkozásában aldehidek és ketonok tisztítása.
5) ^ Joining egy Grignard-reagens. Grignard-reagensek, hogy a kötődési-szerves magnéziumvegyületet általános képletű R-Mg-X, ahol R - szénhidrogéngyök, X - halogén. Ezeket úgy állítjuk elő a
A Grignard-reagenseket karbonil-vegyületek és egy társ-hidrolízis terméket adjunction későbbi betétek alkoholok képződnek. Így reagáltatva ketonok előállíthatók tercier alkoholokat
reagáltatva alifás aldehidek minden (kivéve vor maldegida) adta a szekunder alkoholok
és a reakciót formaldehiddel - elsődleges

Ennek eredményeként a polikondenzációs fenol és formaldehid jelenlétében katalizátorok alatt termelt fenol-formaldehid gyanta, amelyből a műanyag - fenolok (bakelit). Fenolos - a legfontosabb helyettesítői vas és színesfém számos iparágban. Ezeknek izgotav-Libanon nagyszámú fogyasztói termékek, elektromos szigetelő anyagok és szerkezeti részletek. Frag-ment fenol-formaldehid gyantát az alábbiakban látható:

A kiindulási vegyületek előállítására aldehidek és ketonok lehetnek szénhidrogének, halogénezett alkoholok és savak.
^ 6.11. A használata karbonilvegyületek
A formaldehidet készítéséhez használt műanyagok, például, bakelit, cserzőüzemekből, fertőtlenítés, csávázószer. Újabban hazánkban, kifejlesztettünk egy eljárás betétek poliacetál (CH 2-O) n-. amelynek nagy

kémiai és termikus stabilitást. Ez egy értékes con struktsionny műanyag, amely képes sok esetben cserélni fémek.
Acetaldehid előállítására használják ecetsav és egyes műanyagok.
Acetont használnak kiindulási anyagként a szintézishez a set-GIH vegyületek (például metil-metakrilát, melyet polimerizálásával állítunk elő akril); ez is használható oldószerként.
