4/9/2015

1

Лекция 17

Карбонилни съединения: алдехиди и кетони

Органична

химияПантелей Денев

Определение

Когато и двата заместителя в карбонилната група са въглеводородни остатъци съединението е кетон.

Когато поне единият заместител е водород съединението е алдехид.

C O

Калбонилна група

Класификация

Карбонилнисъединения

Алифатни Алициклени Ароматни

НенаситениНаситени

4/9/2015

2

Структура на карбонилната група

• Въглеродът е в sp 2 хибриздизация

• Връзката C=O е по-къса, по-здрава и по-полярна от С=С при алкени

120 120

Кетон

Дължина Енергия

Алкен

връзка

връзка

Номенклатура

АЛКАНАЛ

АЛКАНОН

Калбонилна група като функционална група

CnH2n+1CHOНоменклатура на IUPAC

Метанал (мравчен алдехид) HCHО

Етанал (ацеталдехид) CH3CHО

Пропанал C2H5CHО

Бутанал C3H7CHО

Алканал CnH2n+1CHO

Хомология

4/9/2015

3

CnH2n+1COCmH2m+1

Номенклатура на IUPAC

Пропанон (ацетон) CH3CОCH3

Бутанон CH3CОC2H5

2-Пентанон CH3CОC3H7

Алканон CnH2n+1CHO

Хомология

•Алдехидната група – формил

•Кетонната група – оксо

•Алдехидите са по-старши от кетоните

Калбонилна група като заместител

3-Метил-4-оксопентанал 3-Формилбензоена киселина

134

1

3CH3 C CH

CH3

CH2 C H

OO

COOH

CHO

Наименования по IUPAC

4/9/2015

4

Наименования по IUPAC

Метилизопропилкетон a-Бромоетилизопропилкетон

CH3 C

O

CH

CH3

CH3 CH3CH C

O

CH

CH3

CH3

Br

Тривиални наименования

CH3 C

O

CH3

CCH3

O

C

O

Ацетон Ацетофенон

Бензофенон

4/9/2015

5

Точка на кипене

CH3CH2CH2CH3

CH3CH2CHO

CH3COCH3

CH3CH2CH2OH

CH3–O–CH2CH3

Бутант.к. 0 °С

Етилметилетерт.к. 8 °С

Пропаналт.к. 49 °С

Ацетонт.к. 56 °С

1-Пропанолт.к. 97 °С

Разтворимост

• Добре се смесват с алкохоли

• Ацетон, ацеталдехид и формалдехид са разтворими във вода

Формалдехид

• Газ при стайна температура.

• Формалинът е 40% воден разтвор.

Триоксан, т.к. 62C

Формалин,

т.к. -21CФормалин

O

CO

C

OC

H H

H

H

H

H

heatH C

O

HH2O

H CH

OHHO

4/9/2015

6

Електронен пренос при C═O

РазрешенЗабранен

UV – спектър на спрегнати карбонилни съединения

• Спрегнатите карбонилни съединения имат характерен -* абсорбционен максимум в UV спектър.

• Всяка спрегната C=C измества max с около 30 nm; а алкилна група с около 10 nm.

Пропенал Три алкилови групи Три алкилови групи

Окисление

Методи за получаване

Борнеол Камфор

Вторичните алкохоли се окисляват до кетони

4/9/2015

7

Първичните алкохоли се окисляват до алдехиди от пиридинхлорхромат

Озониране на алкени

Ацилиране по Фридел-Крафтс

4/9/2015

8

Хидратиране на алкини

Пиролиза на калциеви соли на карбоксиловикиселини

t o

+ CaCO3O

OCa

CH2 C

O

CH2

CH2

CH2 CCH2

O

CH2

CO

CH2

CH2

CH2

CH2

(CH3COO)2Ca CH3COCH3 + CaCО3

t

Синтеза на Гатерман-Кох

Синтеза на Гатерман

+ HCN + HCl

OCH3

H2O

OCH3

CNHH

OH

COH

AlCl3

C6H6 + CO C6H5CHOAlCl3/HCl

AlCl3/HCl

4/9/2015

9

Синтеза на Раймер-Тиман

C6H5OH + CHCl3 + 3KOH

H

O

H

C

O

CHO

OH

++ 3KCl

ñàëèöèëîâ ð - õèäðîêñèáåíçàëäåõèäàëäåõèä

Алифатни поликарбонилни съединения

CH2 CH2

OH OH

CHO

CHO

2O

+ 3O3

CHO

CHO

H2O+3

CH O

OO

CH

CH

O

O

O

HC

HCO

OO

CH

В алкална среда глиоксалът търпи вътрешна Каницарова реакция

ОНС ‒ СНО + КОН НОСН2СООКГликолева киселина

Глиоксал

[ ]

4/9/2015

10

Диацетилът (диметилглиоксал) е жълто кристално вещество, което се съдържа в краве масло. Притежава специфичния за прясното краве масло аромат.

CH3COCH2CH3 + HNO2 CH3COCOCH3