Összefoglalás kémiai tulajdonságai Az aldehidek és ketonok
Kémiai tulajdonságait aldehidek és ketonok
A kettős kötés a C = O, mint a C = C kötés kombinációja s - és p-kapcsolatok (ezek izoelektronos). Ugyanakkor jelentős különbségek vannak a kettő között kettős kötés:
- C = O lényegesen erősebb, mint a C = C;
- kötési energiája C = O (179 kcal / mól) nagyobb, mint az energia, a két kötés C-O (85,5 kcal / mol), miközben az energia a C = C kötés (146 kcal / mol) kisebb, mint az összege az energiákat a két C-C kötések (. 82,6 kcal / mol);
- C = O kötés, ellentétben a C = C poláros.
Ebben az esetben, p-kötés polarizált több, mint az S-kötés. Így, a szénatom a karbonil-csoport jelentése egy elektronszívó hiányos központ, és az oxigén - elektront.
Továbbá togo, karbonilcsoport növeli a savasságot a H-atomok a szomszédos szénatom, megnövelve a kinetikus savassága (a polaritást nö-C-H, mert - I-hatás karbonil-csoport), és termodinamikai savasság (stabilizálás karbanion következtében generált mezomer hatás).
A molekulák a karbonil-vegyületek többszörös reakció tsentor.
A elektrofil centrum - karbonil-szénatomot, az előfordulása egy részleges pozitív töltés, amely annak köszönhető, hogy a polaritás a C = O Elektrofil centrum közreműködik nukleofil addíciós.
Basic központ - az oxigén atom magános elektronpár. A fő központja a savas katalízis végezzük addíciós reakciók, de közben a enolizáció. Fontos, aldehidek és ketonok merevek és összehangolt Lewis-bázisok kemény savak: H +, BF3, ZnCl2, FeCl3, stb
a-CH-savas centrummal, ami miatt az esemény a indukciós hatása a karbonilcsoport. Segítségével a CH-savas centrummal fordul elő sok reakciót a karbonil-vegyületek, különösen a kondenzációs reakció.
Kommunikációs SѕN az aldehidcsoport eltörik az oxidációs reakciókban.
Telítetlen és aromás szénhidrogéncsoportok, támadásnak kitett elektrofil vagy nukleofil reagens.
Oxidációs és redukciós reakciókat
Kapcsolatban különböző oxidáló szerekkel tulajdonságait aldehidek és ketonok nagyon különböző. A legtöbb oxidánsok többek között a levegő, könnyen oxidálódnak aldehidek savakká. Egy különösen könnyen oxidált aromás aldehidek.
A reakció gyökös mechanizmussal keresztül, hidroperoxidok keletkezésével. Mentéséhez aldehidek oxidációjával légköri levegővel hozzáadunk egy kis mennyiségű antioxidánst, blokkoló szabad gyökök. Ahogy antioxidánsok használt aromás aminok és fenolok.
hexanal, hexánsav
A. A reakciót az ezüst tükör
Egyszerű oxidációja aldehidek használt kvalitatív meghatározására. A oxidációja aldehidek tartalmazó oldatokkal kétértékű réz (Fehling-oldatot) vagy ezüst (Tollens-reagens) egy teszt jelenlétére aldehid.
A technika ebben a reakcióban használt ezüstös tükör és játékok:
vanillin vanillinsavat
B. oxidációja ketonok
Ketonok lényegesen jobban ellenáll az oxidációval, mint aldehidek, t. K. karbonilcsoport melletti nincs hidrogénatom. Ketonok nem állítja vissza, vagy a Fehling-oldatot vagy ezüsttükörpróba. Erős oxidálószerek, például kálium-permanganát és salétromsav oxidált ketonok
szénlánccal felszakadása savak:
Salétromsavas oxidációs ciklohexanont adipinsav ipar elő:
ciklohexanon adipinsav
Ex. 25. Write Tollens-reagens oxidációs reakció (a) pentanal,
(B) tsiklopentankarbaldegida, (c) 3-fenil-propanal.
Upr.26. Utalnak kémiai reakciók, amelyek megkülönböztetik butiraldehidet (butanal) metil-etil-keton.
Upr.27. Írja képletű ketont, amely oxidáció után a kálium-permanganát, a keverék az ecetsav, propionsav, valeriánsav és kapronsav savak.
B. oxidációja Baer-Villegeru
Aldehidek és ketonok persavak oxidált (oxidációs Baer-Villegeru), például:
A két szubsztituens a karbonilcsoport oxigén elmúlik hajlamosabbak a migráció. Migrációs hajlandósága csökken a következő sorrendben:
H> Ph> 3o alkil> 2o alkil> 1o alkil> metilcsoport.
A reakció mechanizmusa Baer-Villegera:
Upr.28. Írja oxidációs reakció által Baer-Villegeru (a) benzaldehid,
(B) ciklohexanont, (c) 3-metil-2-butanon.
Upr.29. Írja gliceraldehid előállítási lépésben (D):
Aldehidek és ketonok hidrogénezünk viszonylag könnyen jelenlétében Pt, Pd, Ni és egyéb hidrogénező katalizátorok:
Ez a reakció az ipari felhasználás előállítására primer és szekunder alkoholok álló aldehidek és ketonok:
izobutiraldehid izobutil-alkoholt
A. Recovery nátrium-bór-hidrid
Laboratóriumi körülmények között aldehidek és ketonok nátrium-bór-hidridet NaBH4 vagy LiAIH4 lítium-alumínium-hidrid kevésbé. A reakciókat a karbonil-vegyületek, fém-hidridek hasonlítanak ezek reakcióit a fémorganikus vegyületek:
Ahhoz, hogy felépüljön alkoholok aldehidek és ketonok a legjobb a nátrium-bór-hidrid. Ezt a reakciót végezhetjük alkoholban vagy vízben.
A redukciós reakciót ciklohexanon
Ez áthalad a következő mechanizmus
Mivel egy redukáló szert használhatunk, és izopropil-alkohol jelenlétében erős lúg melegítés, ahol az oxidált acetonban:
Karbonilcsoportját redukáljuk aldehidek és ketonok, hogy metilén-három módszer már tárgyalt:
behajtására Wolff-Kishner, kéntelenítő és ditioatsetaley ditio;
helyreállítása Klemensenu.
Visszaállítása Klemensenu végezzük erősen savas közegben, és fel lehet használni az instabil vegyületek lúgos közegben. Visszaállítása a Wolff-Kishner tartott ellenkező erősen lúgos közegben, és alkalmazható a vegyületek instabilak savas környezetben. Ditioatsetaley regenerálást úgy végezzük el semleges közegben, és lehet használni a vegyületek és instabil savas vagy lúgos környezetben.
Alkoxidok primer és szekunder alkoholok átadhatja egy hidrid anion, hogy a karbonil-csoportok a rendszer:
Ahol a karbonilcsoport csoportot átalakítjuk egy alkohol és egy alkoholt egy karbonilcsoporthoz, azaz kinyerjük aldehidet vagy ketont egy alkohol és az alkoholt aldehiddé oxidáljuk, vagy keton. A leggyakoribb redukálószer az izopropil-alkohol. Alkoxidok csak akkor használható, mint katalizátor jelenlétében.
A. A ketonszármazékot redukálva, izopropil-alkohollal
Kimutattuk, hogy a katalizátor felhasználható erős lúg.
B. Recovery Meerwein és Pöndorf
Meerwein és Pöndorf korábban javasolt használni, mint egy katalizátor alumínium-izopropoxid.
A reakciót is használható a oxidációja alkoholok aldehidekké és a ketonok. Az acetont használunk oxidálószerként.
V. Cannizzaro reakció
Jelenlétében tömény alkáli-aldehidek, amelyek nem tartalmaznak a-helyzetben a karbonilcsoport egy hidrogénatom, átalakíthatjuk ravnomolekulyarnuyu keveréke savak és alkoholok az azonos számú szénatommal (Kannitstsatsaro reakció):
benzaldehid, benzil-alkohol, nátrium-benzoát
Cannizzaro reakció mechanizmus:
A perekresnoy Cannizzaro reakció alkalmazunk redukálószerként formaldehid legolcsóbb:
ánizsaldehid-alkohol, ánizsaldehid
G. Tishchenko Reakció
A jellemző aldehidek lép oxidációs-redukciós reakció tisztán kiderült az Tischenko reakció. Ha kis mennyiségű aldehidet adunk terc-butilát alumínium elindítja a heves reakció kialakulásához vezető az észter:
Upr.30. Melyik aldehidek: (a) hangya, (b) etilcsoport, (c) benzaldehid,
(G) fenil-ecetsav, (e) trimetil képes reagálni Cannizzaro?
Upr.31. Mi reakció az úgynevezett „cross” Cannizzaro reakció? Írása „kereszt” Cannizzaro reakcióját formaldehiddel és p-metoxi-benzaldehidet. Mik az előnyei a hagyományos Cannizzaro reakció?