sr-sp-latn 18 aldehidi i ketoni

7/21/2019 Sr-SP-Latn 18 Aldehidi i Ketoni

1/57

Aldehidi i ketoni

Struktura i nomenklaturaOpta formula aldehida: RCHO

Opta formula ketona RCOR'. Grupe R i R' mogu biti

alifatine ili aromatine.Obe grupe jedinjenja adr!e karbonilnu grupu" #C$O" pa

e eto na%i&aju jednim imenom karbonilna jedinjenja

RC

H

O

aldehid

RC

R'

O

keton


2/57

bog linoti u trukturi aldehidi i ketoni poka%uju

i linot kod &e(ine &ojih karakteritika

)e*utim" injeni+a da aldehidi imaju jedan H,atom

&e%an %a karbonilnu grupu" dok u kod ketona %a

karbonilnu grupu &e%ana d&a C,atoma" ima %a

poledi+u:

-/ lako okido&anje aldehida u odnou na ketone" kod

kojih je okida+ija &rlo ote!ana"

-0/ &e(u reakti&not aldehida u odnou na ketone premareak+iji nukleofilne adi+ije" koja je karakteritina %a

karbonilna jedinjenja.


3/57

1e%a #C$O je &rlo polari%o&ana

2ipolni moment aldehida i ketona je toga prilino &eliki

i kre(e e od 0"3,0"4 2

O&a injeni+a u &elikoj meri utie na fi%ike i hemijke

oobine aldehida i ketona

CR

R'

O

+

05oCR

R'

O

+

05o


4/57


5/57

Aldehidi dobijaju imena tako to e imenu ugljo&odonika anajdu!im ni%om doda nata&ak ,al.


6/57

=>9AC nomenklatura aldehida -nat./

6era%granati a+iklini aldehidi a d&e aldehidnegrupe dobijaju nata&ak ;dial;:

OHCCH0CH0CH0CH0CH0CHO

heptandialOHCCH0CH0$CH0CH0CHO

3,hekendial

@,-"3,butadienil/,0,heptendial

CH CH CHCH0

CHCH0OHC CH0 CH CH CHO


7/57


A+iklini polialdehidi" koji imaju &ie od d&ealdehidne grupe &e%ane %a nera%granati ni%" imenuju

e dodatkom nata&katrikarbaldehid,

-tetrakarbaldehid, itd. na ime ono&nog" najdu!egni%a naj&e(im brojem aldehidnih grupa

O&om prilikom ime i numerianje gla&nog ni%a ne

ukljuuje aldehidne grupe-koje e matraju

uptituentima/" a numerianje e &ri prema

ono&nim naelima %a ne%ai(ene iili uptuiane

ugljo&odonike.


8/57


"0"@,pentantrikarbaldehid

Alternati&no" o&ak&a jedinjenja mogu dobijati

imena dodatkom prefika "formil" imenu diala kojiukljuuje gla&ni ni%.


9/57


O&aka& nain imeno&anja aldehidne grupeprimenjuje e i kada je u a+iklinom jedinjenju

priutna" pored aldehidne" i grupa koja ima prednot

pri na&o*enju" npr. trimetilamonijum,grupa ulede(em primeru:

OHC -CH0/ 6H-CH3/3=

-,formilhekil/trimetilamonijum,jodid


10/57


Ako e u ra%granatom polialdehidu jedna ili &iealdehidnih grupa nala%i na kraje&ima bonih ni%o&a"

ono&u imena tak&og jedinjenja ini ime najdu!eg

ni%a a naj&e(im brojem aldehidnih grupa" i%a kojeg

ledi ufikdial" -trikarbaldehid" itd." a boni lan+i

aldehidnim grupama imenuju e kaoformilalkil-

grupe:

OHC CH0 CH0 CH0 CH CH0 CHOCH0 CHO

03?@B

3,-formilmetil/heptandial


11/57


3,-0,formiletil/,"0",hekantrikarbaldehid

7od +iklinih jedinjenja" kada je aldehidna grupa

direktno &e%ana %a C,atom prtena" imena e grade

dodatkom ufika ,karbaldehid, -dikarbaldehid, itd.imenu +iklinog itema.

OHC CH0 CH0 CH0

CH

H0CCH0OHC

CH

CHO

CH0 CHO03

?@


12/57


CHO CHO OH

OCH3

CHO


13/57

6omenklatura ketona


14/57

=mena fenil,ketona %a&ra&aju e nata&kom ,fenon:

C

O

ben%ofenon

CCH3

O

a+etofenon

7ada potoji i druga funk+ionalna grupa" koja ima

prednot pri na&o*enju" d&otruko &e%ani kieonik

karbonilne grupe o%naa&a e re+omokso

CH3CCH0CH0COOH

O

?,okopentano&a kielina


15/57

2obijanjeOkida+ija ili dehidrogeni%a+ija alkohola

RCH0OH D EOF R C

O

H

D H0O

H0ODR C

O

R

R0CHOH D EOF

O%onoli%a ne%ai(enih jedinjenja

RCH CR0O3 RCH

O

O

O

CR0H0O

red. RCHOD R0C O D H0O0


16/57

2obijanje aldehida i ketona9iroli%a karbokilnih kielina

0 RCOOH R 0CO D CO0 D H0O


17/57

2obijanje aldehida i ketona

Adi+ija &ode na alkineAdi+ijom &ode na a+etilen nataje a+etaldehid. S&i otali

alkini adiraju &odu po )arko&niko&lje&om pra&ilu

adi+ije daju(i ketone.

H C C H D H0OHgSO? H0SO?

H C

H

C

OH

H H C

H

C

O

H

H

riedel,Craft,o&o a+ilo&anje

R C

O

Cl

D AlCl3 C

O

RD HCl


18/57

2obijanje aldehida i ketona

Reak+ija Grignard,o&ih reagenaa i alkil,kadmijumo&ihjedinjenja a a+il,hloridima

RCOCl D R')gCleCl3" ,@

oC

RCOR' D )gCl0

Alkil,kadmijumo&a jedinjenja" dobijena i%

Grignard,o&og reagena u reak+iji a u&im CdCl0"

tako*e uptituiu halogen a+il,halogenida alkil,grupom0 R)gCl D CdCl0 CdR0 D 0 )gCl0

0 R'COCl D CdR0 0 R'COR D CdCl0


19/57

i%ike oobine 9olarnot molekula u%rokuje dipol,dipol interak+ije" %bog

ega imaju &ie take kljuanja od nepolarnih jedinjenja ite

molekulke mae

6e grade intermolekulke &odonine &e%e" jer je kod njih

&odonik &e%an amo %a ugljenik. bog toga imaju ni!e take

kljuanja nego odgo&araju(i alkoholi ili karbokilne kieline6i!i aldehidi i ketoni u u prilinoj meri rat&orni u &odi" pre

&ega %bog &odoninih &e%a a molekulima &ode. Grani+a

rat&orlji&oti je na oko @ C,atoma

Aldehidi i ketoni imaju karakteritian miri i uku i u&elikou odgo&orni" %ajedno a iparlji&im manim kielinama" %a

uku i kielot , u!eglot utajale hrane

C4, C?normalni aldehidi korite e %a parfeme


20/57


21/57

Red reakti&noti karbonilnih jedinjenja jete:

formaldehid >otali aldehidi >ketoni

1eliki broj reak+ija kojima aldehidi i ketonipodle!u mogu e grupiati prema ukupnom

reak+ionom efektu na:

prote adi+ije

adi+ije a gubitkom &ode

okida+ija i reduk+ija

ra%liiti teto&i i reak+ije %a doka%i&anje aldehida

i ketona


22/57

9rote adi+ije

Reakcija sa Grignard-ovim reagensima (ORA 737)C O D R)g C O)g

R

H0O C OH

R

D )g0D

D ,

formaldehid .oalkohol

C

H

H O D R)g C

H

H O)g

R

H0O C

H

H OH

R

D )g0D D ,

otali aldehidi 0oalkohol

C

H

R' O D R)g C

H

R' O)g

R

H0O C

H

R' OH

R

D )g0D

D ,

ketoni3

oalkohol

C

R;

R' O D R)g C

R;

R' O)g

R

H0O C

R;

R' OH

R

D )g0D

D ,

Cij d ik


23/57

Cijanovodonik

Anhidro&ani HC6 e adira na aldehide i ketone daju(i ,hidroki+ijanide -+ijanhidrini /

R0C$O D HC6 R0C OH

C6

Natrijum-bisulfit

7ada e mu(kaju a %ai(enim &odenim rat&orom natrijum,biulfita

&e(ina aldehida i metil,ketona lako grade labo rat&orna biulfitna

adi+iona jedinjenja" kod kojih e &odonik adira na kieonik" a

natrijum,biulfitna grupa na ugljenik karbonilne grupe

RCH$O D SO0,6a

D

OH

R

SO0OH

CHO,6a

DRCHOH

SO3,6a

D

O k ij k b il


24/57

O&e reak+ije u re&erne" pa e karbonilno

jedinjenje mo!e regeneriati a bilo kojim

reagenom koji ire&er%ibilno reguje a biulfitom.

)ogu e upotrebiti i kieline i ba%e.

RCHOH

SO36a

HClD RCHO 6aCl SO0 H0OD D D

6a0CO3D R0C$O 6a0SO3 6aHCO3D D0C OH

SO36a


25/57

G k j i l l k ( j bil


26/57

Grupe koje pri&lae elektrone po&e(a&aju tabilnot

hidrata" pa e npr. hidrati hlorala i hekafluora+etona

mogu i%olo&ati

Cl3CC

O

H

HOHC

O

OH0

H

Cl3C C

OH

OH

H

Cl3C

Alkoholi -ORA B0/

> priut&u kielih ili ba%nih katali%atora"

aldehidi adiraju mol alkohola" grade(ihemia+etale

R C

O

H

R C

OH

H

R'R C

OH

H

OR'H

R C

OH

H

OR'

> k li i b k ij i j d b


27/57

> katali%i ba%ama reak+ija poinje napadom ba%e na

alkohol:

R'OH R'O RCHO

R C O

H

OR'

HOH R CH OH

OR'

OH,

HOH OH,

C,atom karbonilne grupe aldehida mo!e bitinapadnut od ba%e" ali o&o ne &odi gra*enju

hemia+etala" &e( amo hidratianom aldehidu.

RCHOOH,

R C O

H

OH

ROH ili HOH

RO ili OH,R C OH

H

OH


28/57


29/57

Adi+ija a+etilena

A+etilidni anjon je jak nukleofil i lako napadakarbonilnu grupu daju(i alkinole

RCHO D IiC CH R C

O,Ii

D

H

C CH

HOH R C

OH

H

C CH

D IiOH

6aOHDHOH6aC CHDR0CO R0C

C CH

O,6aD R0C

C CH

OH


30/57

Ciklina trimeri%a+ija

Alifatini aldehidi" ali ne i ketoni" podle!u kielokatali%o&anoj adi+iji daju(i +ikline trimere

R C OH

H

R CO

HRCHO C

R H

OHO

CR H

RCHO CR H

OHO

CR

H OC

H

R

CR

OHO

CR

H

OC

H

R

H

O

O

O

R H

R

H

R

H


31/57

Aldolna adi+ija

> priut&u ra%bla!enih &odenih rat&ora ba%a i kielina"aldehidi i ketoni koji imaju najmanje jedan ,&odoniko&atom podle!u reak+ijama me*uobne adi+ije

RCH0 C

H

O

RCH C

H

OH

H

R CH C

H

O

R CH C OH

H

R CH0 C OH

H

R CH C OH

R CH0 C OH

H

H

G

HG

R CH C

R CH0 C OH

H

O

H

S k t i j t ! t lik l d


32/57

Sa ketonima je ra&note!a pomerena toliko ule&o" da

treba upotrebiti pe+ijalne reagene -barijum,

pernitrid" a36?" i ba%ni Al0O3/ ili pe+ijalnu

aparaturu -SoJhlet,o& ektraktor/ da bi e dobile

%naajne koliine proi%&oda.

CH3 C CH3

O

D CH3 C CH3

OOH,ili HD

CH3 C

CH3

OH

CH0 C

O

CH3

?,hidroki,?,metil,0,pentanon


33/57

Adi+ija a gubitkom &ode

Adi+ija amonijaka -ORA B0/2obijeni intermedijer je netabilan i gubi &odu daju(i

aldimin" RCH$6H" koji e polimeri%uje u +iklini trimer

RCH$O 6H3D RCHO6H3

RCHOH6H0

RCH$6H D H0O

H

3 RCH 6HH6 6H

6

R

RR

Adi ij d i t ij k


34/57

Adi+ija deri&ata amonijaka

Kedinjenja tipa H06" koja e trukturno i%&ode

i% amonijaka" pa e %ato matraju njego&imderi&atima" reaguju a aldehidima i ketonima na

tipian nain i daju jedinjenja karakteritine

trukture:

R C R'

O

D DH0OR C R'

6

H06


35/57

Adi+ija hidrokilamina Aldehidi i ketoni adiraju hidrokilamin" hidrokilni deri&at amonijaka"

H06,OH" daju(i netabilni poetni proi%&od" koji elimina+ijom &ode

daje tabilan monomolekulki proi%&od po%nat kao okim

RCH $ O D H06,OH RCH $ 6,OH D H0O

aldokim

R0C$O

HG

G, R

0C$OH

H06,OHR0C OH

H06 OHHG

G, HG

G,

H0OR0C

H6 OH

HG

G,

ketokim

R0C OH

H6 OH

R0C OH0

6H OH

R0C 6 OH

Okimi dobijaju imena tako to e imenu aldehida ili


36/57

Okimi dobijaju imena tako to e imenu aldehida iliketona i% kojih u natali doda re oksim.


37/57

Suptituiani hidra%ini

6aje(e upotreblja&ani hidra%ini u:fenilhidra%in" CH@6H6H0" i uptituiani fenilhidra%ini"

naroito 0"3,dinitrofenilhidra%in" pri emu nataju

proi%&odi po%nati kao fenilhidra%onii

emikarba%id" H066HCO6H0" pri emu u proi%&odi

po%nati kao emikarba%oni

a+etonfenilhidra%on

H0OD66H-CH3/0C$D H066H-CH3/0CO

CH3 C H

O D H066HCO6H0 CH3CH$66HCO6H0 D H0O


38/57

Okida+ija

1a%duhom -autookida+ija/Aldehidi padaju u uptan+e koje e lako pontano

okiduju. Ianana reak+ija e ini+ira priut&om

lobodnih radikala

C O

H

D = H=DR C O

O0R C O R C O

O O

D DR C O

O OR C

O

H

R C O

O OH

R C O


39/57


40/57


41/57

Reduk+ija

Katalitika redukcija. Aldehidi daju primarnealkohole" a ketoni ekundarne -ORA B?5/

RCHO RCH0OH9t" 9d" 6i

R0CO9t" 9d" 6i

R0CHOH

Redukcija pomou metalnih hidrida. 6aje(e e

korite IiAlH?u etarkom rat&oru ili 6aH?u &odiili etanolu

?RCHO D IiAlH?-RCH0O,/?Ii

DAl

3D

!"!??RCH0,OH D IiOH D Al-OH/3


42/57

Reduk+ija u glikole i pinakole

na po&rini amalgamianog magne%ijumaadorp+ija karbonilnih grupa

preno jednog elektrona na C,atom

O

)g

CR0

O

R0C

OH

)g

)gCR0

O

)g0D CR0

CR0

O

D )g0D

D CR0

OH0 HD


43/57

Reduk+ija #C$O u #CH0grupu

Clemmensen-ova redukcijaReak+ijom nekog aldehida ili ketona a

amalgamianim +inkom u priut&u [HCl]

%amenjuje e kieonik a d&a &odoniko&a atoma

RCOR D 0 n D ? HCl RCH0R D H0O D 0 nCl0

Wolff-Kishner-ova redukcija


44/57

Wolff-Kishner-ova redukcija

Hidra%oni ili emikarba%oni aldehida ili ketona

rapadaju e na po&ienoj temperaturi" naroito u

priut&u ba%a" daju(i ugljo&odonik i 60

R0C OH066H0

H0O R0C 6 6H0 R0C 6 6H R0C 6 6H

HG

G HG

G

H

R0CH 6 6H R 0CH 6 6

60 R0CH R0CH0DH


45/57

=ntermolekulka okida+ija i reduk+ija

)ogu(e je da e ito&remeno &re i okida+ija ireduk+ija i%me*u d&a molekula aldehida" tako da e

jedan okiduje" a drugi redukuje -Canni%%aro,&a

reak+ija/

RC

H

OH

O D C

H

R

O

CR

O

OH

HC

O

H

RD RCOO RCH0OHD

RCHO

OH,

RCHOH

O

Canni%%aro,&a reak+ija je ograniena na aldehide

koji nemaju ,&odonik" kao to u formaldehid ili

trimetil,a+etaldehid


46/57

Ra%liiti teto&i i reak+ije

S+hiff,fukin aldehidni reagenukin je reagen mrko,ljubiate boje

u &odenom rat&oru mo!e e obe%bojiti pomo(u SO0

u priut&u aldehida mrko,ljubiata boja e opetpoja&ljuje

poto &e ono to uklanja SO0i% reak+ije -alkalije" amini"

itd./ regenerie boju" o&a reak+ija nije pe+ifina %a

aldehide

7ada tak&e metnje ne potoje" reagen lu!i %a

ra%liko&anje aldehida od ketona.


47/57

fukin,hidrohlorid

Cl6H0

H06 6H0

CH3


48/57

Suptitu+ija kieonika halogenom

7ada aldehidi ili ketoni reaguju a 9Cl@ili 9r@" kieonikkarbonilne grupe uptituiu d&a atoma halogena.

9oto e u o&oj reak+iji gradi intermedijerni karbkatjon"

potoje i ulo&i %a konkurentnu reak+iju elimina+ije" pri

emu mo!e natati halogenalken:

R C CH0 R

O

9@D R C CH0 R

O9?

CR CH0 R

9O3D D

C

R CH0 R

HD

R C CH0 R

CH RC

R


49/57

Gra*enje oli

1odoniko&i atomi na ,ugljeniko&om atomu uodnou na karbonilnu grupu u do&oljno kieli dareaguju alkalnim metalima i grade oli.


50/57

> ba%noj katali%i poetna fa%a reak+ije je uklanjanje


51/57

> ba%noj katali%i poetna fa%a reak+ije je uklanjanje

protona a ,ugljeniko&og atoma

CR CH0R

OHG

G 0CR CHR

O

CR CHR

O

D

Ako je karbonilna grupa &e%ana %a metil,grupu" kao kod

a+etaldehida ili a+etona" dobija e trihalogenki proi%&od. > priut&u ba%e" dola%i do rakidanja &e%e i proi%&odi

reak+ije u odgo&araju(i haloform ikarbokilatni anjon.

3C C R

O

OH,3C C R

OH

O

3C D RCOH

O

3C

HOH

OH, 3CH R COOH HOH

OH,

R COO


52/57


53/57

Reak+ije aromatinih aldehida

!alogenovanje aldehidne grupe7ako aromatini aldehidi nemaju ,&odonik i kako earomatini prten ne uptituie u odut&u pe+ijalnog

katali%atora" mogu(e je i%&riti direktnu uptitu+iju H,

atoma aldehidne grupe" pri emu kao proi%&od natajea+ilhalogenid

CO

H

D Cl0 CO

Cl

HClD


54/57

7onden%a+ija a primarnim aminima

Aromatini aldehidi konden%uju e a primarnimalifatinim i aromatinim aminima" daju(i imino

deri&ate po%nate kao S+hiff,o&e ba%eCHO

D H06 CH3

CH 6 CH3

6,metilben%ilidenimin

D H0O

CHO

D

6H0

CH 6

ben%ilidenanilin

D H0O

Aldolne konden%a+ije a alifatinim


55/57

Aldolne konden%a+ije a alifatinim

aldehidima i ketonima Aromatini aldehidi e konden%uju a drugim aldehidima i

ketonima koji imaju d&a ,&odoniko&a atoma intermedijerni aldoli gube molekul &ode" jer je u&edena

d&oguba &e%a konjugo&ana i a karbonilnom grupom i a

aromatinim prtenom. 7onden%a+ije aldehida i%&ode e u priut&u 5L 6aOH ipo%nate u kao $laisen-ove reakcije.

CO

H

D CH3C O

H5L 6aOH

CH CHCHO H

0O

D

D H0OC

O

H

D CH3 C

O

CH3.5L 6aOH

CH CH C CH3

O


56/57

9erkin,o&a inte%a

9erkin je otkrio tip aldolne konden%a+ije anhidridakielina i aromatinih aldehida

7ao katali%ator obino e upotreblja&a natrijumo&a

o one kieline iji e anhidrid koriti

7rajnji proi%&od je ",ne%ai(ena kielina.

COH

D -RCH0CO/0O 6aOCR

O

55oC CH C

R

C

O

O C

O

CH0R H0OD

CH C

R

COOHD RCH0COOH


57/57

en%oinka konden%a+ija )u(kanjem ben%aldehida a &odenim rat&orom alkalnog

+ijanida" konden%uju e d&a molekula i nataje keto,

alkohol" po%nat kao ben#oin.

OH,

C6 HOH

HOHC

H

O

C

O

C6

H C

OH

C6

H C

OH

C6

OH,

C

O

C

OH

C

O

C

OH

OH,C

H

O

HOH

HOH

C

OH

C6C

O

HC

OH

C6CH

OH

sr-sp-latn 18 aldehidi i ketoni

Documents