Številka predavanja 11.
Aldehides in ketoni
Načrt
1. Metode prejema.
2. Kemijske lastnosti.
2.1. Nukleofilne reakcije
Priponka.
2.2. Reakcije A. Atom ogljika.
2.3.
Številka predavanja 11.
Aldehides in ketoni
Načrt
1. Metode prejema.
2. Kemijske lastnosti.
2.1. Nukleofilne reakcije
Priponka.
2.2. Reakcije A. Atom ogljika.
2.3. Oksidacijske in obnovitvene reakcije.
Aldehids in ketoni vsebujejo karbonilno skupino
C \u003d O. Splošna formula:
1. Metode pridobivanja.
2. CEMICAL
Lastnosti.
Aldehids in ketoni so eden najbolj reaktivnih razredov.
organske spojine. Njihove kemijske lastnosti določajo prisotnost
Karbonilna skupina. Zaradi velike razlike v elektronem
Ogljik in kisik ter visoka polarizibility p - Komunikacijska komunikacija C \u003d O ima pomembno polarnost
(m C \u003d O \u003d 2,5-2,8 D). Atom ogljikov karbonil
Skupine, ki nosijo učinkovito pozitivno pristojbino in je objekt napada
nukleofili. Glavna vrsta aldehid in ketonskih reakcij - reakcije
Nukleofilni priključek oglas. N. Poleg tega vpliva na karbonilno skupino
Reakcijska zmogljivost komunikacije C -Na. - dajanje, povečanje njegove kislosti.
Tako molekule aldehidov in ketonov
vsebujejo dva glavna reakcijska središča - komunikacija C \u003d O in COMa - dajanje:
2.1. Nukleofilne reakcije
Priponka.
Aldehides in ketoni preprosto pritrdite nukleofilne reagente C \u003d o komunikaciji.
Postopek se začne z nukleofilnim napadom na karbonilni atom ogljika. Potem
Tetraedralno premeščeno na prvi stopnji pripisuje proton in
Daje prilogo izdelka:
Aktivnost karbonilnih spojin
Ad N. -Racks je odvisen od vrednosti
Učinkovita pozitivna naboj na karbonilni ogljik in atom volumna
Poslanci v karbonilni skupini. Elektronea in gromnamenski substituenti
Izdelava reakcije, elektronsko natančne substituente poveča reakcijo
Sposobnost karbonilne povezave. Zato Aldehids B.
Ad N. -Rakti so bolj aktivni kot
ketoni.
Aktivnost karbonilnih spojin se poveča
prisotnost kislinskih katalizatorjev, ki povečujejo pozitivno naboje
Atom ogljika karbonal:
Aldehids in ketoni se pridružijo vodi, alkoholi,
Tiol, sihyl kislina, natrijev hidrosulfit, tipa povezave
Nh. 2 X. Vse povezave
Pojdite hitro, v blagih pogojih pa so nastale izdelke običajno
Termodinamično ni stabilen. Zato se reakcije nadaljujejo in vsebino
Priključni izdelki v ravnotežni zmesi so lahko nizki.
Pritrjevanje vode.
Aldehides in ketoni se pridružijo vodi z vodo
Izobraževanje hidratov. Reakcija se nadaljuje reverzibilno. Oblikovan hidrati
Termodinamično ni stabilen. Equilibrium se je premaknil na izdelke
Priključki samo v primeru aktivnih karbonilnih spojin.
Trikloroocetna aldehidna hidratacija
klorohidrat je stalna kristalna spojina, ki se uporablja v
Zdravilo kot pomirjujoče in spalne tablete.
Pristop alkohola I.
Tiol.
Aldehides se pridružijo alkoholom z izobraževanjem pol-acetale. S presežkom alkohola in prisotnosti kislinske katalizatorja
Reakcija se nadaljuje - pred izobraževanjem acetale.
Reakcija tvorbe polovice acetalnih tokov
nukleofilne pritrditve in pospešijo prisotnost kislin ali
Razlog.
Postopek nastanka acetala je kot
nukleofilna zamenjava je skupina na pol acetale in je možna le v pogojih
Kataliza kislin, ko se skupina spremeni v dobro odhodno skupino
(H. 2 O).
Oblikovanje acetalov je reverzibilen proces. V
Kisli medij pol-acetalnega in acetala je lahko hidroliziran. V alkalnem okolju
Hidroliza ne gre. Reakcije oblikovanja in hidrolize acetalov imajo pomembno vlogo
Kemija ogljikovih hidratov.
Ketoni v podobnih pogojih Ketagea ne
daj.
Tiol kot močnejši nukleofili kot alkoholi,
Oblikovanje priključitvenih izdelkov in z aldehidami in s ketoni.
Pritrditev Syntile.
Kislina
Sinilna kislina združuje karbonilno spojino v pogojih
Osnovna kataliza z tvorbo cingangidrinov.
Reakcija je pripravljalna in
Uporablja v sintezi-Hroksi in a -Amske kisline (glej Lek. 14). Sadje nekaterih rastlin
(Na primer, grenki mandlji) vsebujejo ciangadrine. Izpuščen z njimi
Splitska kislina ima učinek zastrupitve.
Pristop bisulfita
natrij.
Aldehides in metilketoni se pridružijo natrijevi natrijevi bisulfit NaHSO 3 Z tvorbo bisulfitnih derivatov.
Derivati \u200b\u200bbisulfita iz karbonilnih spojin
- Kristalinične snovi, ki niso topne, ki presegajo raztopino natrijevega bisulfita.
Reakcijo se uporablja za sproščanje karbonilnih spojin iz mešanic. Karbonil
Spojina se lahko enostavno regenerira s predelavo bisulfitskega derivata
kislina ali alkali.
Interakcija s splošnimi spojinami
Nh formulas. 2 X.
Reakcije potekajo po splošnem sistemu kot proces
Razdalja. Oblikovanje na prvi stopnji produkta navezanosti
Trajnostna in enostavno voda.
Glede na shemo s karbonilom
Spojine reagirajo amoniak, primarne amine, hidrazine, substituirane hidrazine,
Hidroksilamin.
Izvedeni finančni instrumenti so
Kristalinične snovi, ki se uporabljajo za označevanje in identifikacijo
Karbonilne spojine.
Imina (Schiff Base) so vmesni
Izdelki v mnogih encimskih procesih (Transaminacija v okviru ukrepanja
Piridoksalni fosfat koencim; Rehabilitacija ketoških kislin
Sodelovanje koencima H). S katalitsko hidrogeniranjem iminolov
amini. Postopek se uporablja za sintetizacijo aminov iz aldehidov in ketonov in
Znova reducirana aminacija.
Restavracijska aminacija poteka v vivo
Med sintezo aminokislin (glej Lek št. 16)
2.2. Reakcijea. Atom ogljika.
Keto-Enol Tautomeria.
Vodik v A. - dajanje karbonilne skupine ima kislo
lastnosti, saj se anion tvorjena, ko se odstrani, da se stabilizira
Račun resonance.
Rezultat protonske mobilnosti atoma vodika
va. Položaj
je zmožnost karbonilnih spojin na oblikovanje obrazcev Enol zaradi
Protonske migracijea. Položaj kisika s karbonilno skupino.
Ketone in Enol sta tautomers..
Tavtomeri so izomeri, ki se lahko hitro in reverzibijo spremenijo drug na drugega.
Zaradi migracije katere koli skupine (v tem primeru, Proton). Ravnotežje
Keton in enanec klicana keto-Enol Tautomeria.
Postopek oversizacije je katalizirana s kislinami in
Bazeni. Predstavljamo lahko predstavitev opornik pod delovanjem baze
Naslednja shema:
Večina karbonilnih spojin obstaja
Večinoma v Keton obliki. Vsebnost oblike Enol se poveča z
povečanje kislosti karbonilne spojine, kot tudi v primeru
dodatno stabilizacijo oblike Enol zaradi vodikovih vezi ali zaradi
Konjugacija.
Tabela 8. Vsebina obrazcev Enol in
Kislost karbonilnih spojin
Na primer, v 1,3-dikarbonilnih spojinah
Protonska mobilnost metilenske skupine se poveča zaradi
Elektronsko sprejemanje dveh karbonilnih skupin. Poleg tega Enol
Obrazec se stabilizira zaradi prisotnosti sistema konjugatastr. - Komunikacije in intramolekularne
Vodikov vez.
Če je povezava v obliki Enol
sistem konjugata z visoko stabilizacijsko energijo, nato obliko Enol
prevladuje. Na primer, fenol obstaja samo v obliki Eno.
Enolivizacija in izobraževanje enolatnih anionov
Prve faze reakcij karbonilnih spojin, ki tečejoa. Atom ogljika. Najpomembnejše
Od tega so haloiding. in aldero-Crotonova
kondenzacije
.
Halogeniranje.
Aldehidi in ketoni se zlahka reagirajo s halogeni (CL 2,
BR 2, I 2 ) z izobraževanjem
ekskluzivnoa. Izvedeni izvedeni finančni instrumenti.
Reakcijo katalizirajo kisline ali
Bazeni. Reakcijska stopnja ni odvisna od koncentracije in narave halogena.
Postopek poteka skozi oblikovanje oblike Enol (počasna faza), ki
Nato reagira s halogenom (hitro fazo). Tako halogen ni
Sodelujte v hitrosti—določanje stopnje
proces.
Če karbonilna povezava vsebuje veča. - Trajekt.
atomov, nato zamenjava vsakega naslednjega pojavlja hitreje kot prejšnji,
Zaradi povečanja njihove kislosti pod delovanjem elektronsko natančnega vpliva
halogen. V alkalnem okolju, Acetaldehid in metilbokens dajejo
Trigološki derivati, ki se nato razdelijo pod delovanjem odvečnih alkalijev
Oblikovanje Tripologics ( haliformna reakcija)
.
Triodacetonska cepila se nadaljuje kot reakcija
nukleofilna zamenjava. Skupine CI. 3 — hidroksid anion, kot s N. -Rakcijo v karboksilni skupini (glej Lek. 12).
IODOFORM ne pade iz reakcijske zmesi kot
Bledo rumene kristalne usedline z značilnim vonjem. Iodoform.
Reakcijo se uporablja za analitične namene za odkrivanje tipa povezav.
Sh. 3 -Co-R, vključno z
Klinični laboratoriji za diagnosticiranje diabetesa.
Kondenzacijske reakcije.
V prisotnosti katalitskih količin
ali alkalis karbonilne spojine, ki vsebujejoa. - atomi kmetij,
Kondenzacija z izobraževanjemb. -Gidroksikarbonilne spojine.
Pri oblikovanju komunikacije C-s karbonilom
atom ogljika ene molekule ( karbonilna komponenta) JAZ.a. Atom ogljika je drugačen
Molekule ( metilenska komponenta). Ta reakcija se imenuje kondenzacija aldola (z imenom kondenzacije acetaldehida -
Aldolya).
Pri segrevanju reakcijske zmesi je izdelek preprost
Dehidrirati z izobraževanjema, B. -Notel karbonil
Povezave.
Ta vrsta kondenzacije se imenuje croton. (z imenom kondenzacije Acetaldehida - Crotonovoy
aldehid).
Razmislite o mehanizmu kondenzacije aldola v
Alkalni medij. V prvi fazi je hidroksid anion raztrga proton iza. -Profirbacija karbonil
Povezave, da se oblikujejo enolat-anion. Nato endolacijo anion kot nukleofil
Napadi karbonilne ogljikovega atoma druge karbonilne sestavljene molekule.
Oblikovanje tetraedrastega intermediata (anion alkoksida) je močna
Podnožje in solze proton iz vode molekule.
Z aldolno kondenzacijo dveh različnih
Karbonilne spojine (Cross-aldol Condensation)
Izobraževanje 4 različnih izdelkov. Vendar pa se je to mogoče izogniti, če je eden od
Karbonilne spojine ne vsebujejoa. -Ferzijski atomi (na primer aromatski aldehidi
ali formaldehid) in ne more delovati kot komponenta metilena.
Kot komponenta metilena v reakcijah
Kondenzacija ne more biti samo karbonilne spojine, ampak tudi druge
C-N-kislina. Kondenzacijske reakcije so preparati, ker dovoljujejo
Zgradite verigo ogljikovih atomov. Po vrsti kondenzacije aldola in
Retroalolna razpada (obratni proces) veliko biokemičnih
Procesi: glikoliz, sinteza citronske kisline v ciklu KREBS, neraminske sinteze
Kisline.
2.3. Oksidacijske reakcije I.
Okrevanje
Restavracija
Karbonilne spojine so obnovljene
alkohola kot posledica katalitskega hidrogeniranja ali pod ukrepanjem
Obnovi, ki so donatorji hidridnih anionov.
[H]: H 2 / Mačka., Mačka. - NI, PT,
PD;
Lialh 4; Nabh 4.
Obnova karbonilnih spojin
Kompleksni kovinski hidridi vključujejo nukleofilni napad karbonilne skupine
hidrid anion. Z naknadno hidrolizo se oblikuje alkohol.
Podobno pride do restavracije
karbonilna skupina in vivo pod delovanjem koencima N, ki je
Donator hidridne iona (glej Lek. №19).
Oksidacija
Aldehides se zelo enostavno oksidirajo
vsa oksidantna sredstva, celo šibka, kot je zrak in spojina kisik
Silver (I) in baker (Ii).
Zadnja dva reakcije se uporabljata kot
Visokokakovostna na Aldehidski skupini.
V prisotnosti alkalijaha. -Farmirne atome
Nesorazmerna z tvorbo alkohola in kisline (Kannyaro reakcija).
2HCHO + NAOH ® HCOANA + CH 3 OH
To je razlog, da vodna raztopina
formaldehid (formalin) z dolgoročnim skladiščenjem pridobi kislina
Reakcija.
Ketoni so odporni na oksidantna sredstva
Nevtralno okolje. V kislih in alkalnih medijih pod delovanjem močnega
Oksidanci (Kmno 4. ) so
oksidirana z razčlenitvijo komunikacijskega C-S. Delitev ogljika okostje se pojavi
Dvojno ogljik-ogljik vezi Enolske oblike karbonilne spojine, kot so
Oksidacija dvojnih vezi v Alkenesu. To tvori mešanico izdelkov,
Ki vsebujejo karboksilne kisline ali karboksilne kisline in ketonov.
1. Aldehides in ketoni: struktura, izomerrizem, nomenklatura. Kemijske lastnosti. Materianost. Nukleofilne reakcije pritrjenosti. Obnova alkohol in ogljikovodikov. Reakcije aromatskih aldehidov in ketonov s sodelovanjem aromatičnega jedra.
Aldehids in ketoni pripadajo karbonil Organske spojine.
Karbonilne spojine so organske snovi, v molekulah, od katerih obstaja skupina\u003e C \u003d O (karbonil ali okso skupina).
Splošna formula karbonilnih spojin:
Funkcionalna skupina - SN \u003d O, imenovano Aldehid.
Ketoni - organske snovi, katerih molekule vsebujejo karbonilno skupino, priključeno na dva radikala ogljikovodikov. Splošne formule: R2 C \u003d O, R-CO-R ' ali
Komunikacija C \u003d O močno polarna. Njen dipolni trenutek (2,6-2,8D) je bistveno višji od vrednosti C-O v alkoholih (0,70D). Elektroni večkratne komunikacije C \u003d O, zlasti bolj premični P-elektroni, se premaknejo na elektronetivni atom kisika, kar vodi do delne negativne naboje na njem. Karbonilni ogljik pridobi delno pozitivno naboj.
Zato je ogljik napaden z nukleofilnimi reagenti, kisik - elektrolni, vključno s H +.
V molekulih aldehid in ketonov ni vodikovih atomov, ki bi lahko oblikovali vodikove vezi. Zato so njihove temperature vrelišča nižje od ustreznih alkoholov. Metanal (formaldehid) - plin, aldehide C2-C5 in ketoni C3-C4 - tekočine, višje - trdne snovi. Spodnji homologiji so topen v vodi, zaradi nastanka vodikovih vezi med vodikovimi atomi vodnih molekul in karbonilnimi kisikovimi atomi. S povečanjem radikalne topnosti ogljikovodikov v vodah.
Sistematična imena aldehids. Zgradite ime ustreznega ogljikovodika in dodajanje pripone -AL.. Oštevilčenje verige se začne s karbonilnim ogljikom. Trivialna imena proizvajajo iz trivialnih imen teh kislin, v katerih se med oksidacijo pretvorijo aldehidi.
Sistematična imena ketoni Enostavna struktura je narejena iz imen radikalov (da se poveča) z dodatkom besede keton. Na primer:
CH3-CH-CH3 - Dimetel keton (aceton);
CH3 CH2 CH2 -CO-CH3 - metilpropil keton.
V bolj splošnem primeru ime ketona temelji na imenu ustreznega ogljikovodika in pripone on; Oštevilčenje vezja se začne od konca verige, ki je najbližje karbonilni skupini (nadomestno nomenklatura iz Jewberry).
Primeri:
CH3 -CO-CH3 - propan je on (aceton);
CH3 CH2 CH2 -CO-CH3 - Pentan je on- 2;
CH2 \u003d CH-CH2 -CO-CH3 - PENTEN-4 - je on- 2.
Nomenklatura aldehidov in ketonov.
Za aldehide in ketoni so značilni strukturno izomerijo.
Istomeria. aldehids.:
medkrajalni izomerriji (podoben aldehidamu).
Nukleofilne reakcije pritrjenosti.
Aldehides in ketoni preprosto pritrdite nukleofilne reagente C \u003d o komunikaciji. Postopek se začne z nukleofilnim napadom na karbonilni atom ogljika. Nato se tetraedralni intermediati, ki so nastali na prvi stopnji, prinese proton in daje produkt priključka:
Dejavnost karbonilnih spojin v AD N-Zdravi (nukleofilne adicijske reakcije) je odvisna od vrednosti učinkovitega pozitivnega naboja na karbonilni atomu ogljika in prostornine substituentov v karbonilni skupini. Elektronela in grmenje substituenti Težko odjavi, elektronsko natančni substituenti povečajo reakcijsko zmogljivost karbonilne spojine. Zato so aldehide v ad N-repozicije bolj aktivni kot ketoni.
Pritrditev alkoholov in tilov.
Aldehides se pridružijo alkoholom z izobraževanjem pol-acetale. Z presežkom alkohola in v prisotnosti kislinske katalizatorja se odziv nadaljuje - pred izobraževanjem acetale.
Ketoni v podobnih pogojih niso dovoljeni.
Thiol kot močnejši nukleofili kot alkoholi, ki se pridružijo izdelki in z aldehidami, in s ketoni.
Pritrditev modre kisline
Sinilna kislina se pridruži karbonilni spojini pod pogoji glavne katalize z tvorbo cingangidrinov.
Pristop natrijevega bisulfita.
Aldehides in metilbotone pritrdite natrijev bisulfit NaHSO 3 z tvorbo bisulfitnih derivatov.
Pritrjevanje vode.
Aldehids in ketoni pritrdite vodo, da tvorijo hidrate. Reakcija se nadaljuje reverzibilno. Oblikovani hidrati so termodinamično ni stabilen. Equilibrium se premakne na priključne izdelke samo v primeru aktivnih karbonilnih spojin.
Reakcije nukleofilne pritrditve dušikovih baz.
Te reakcije vključujejo:
a) tvorba imina (azometini) - razlogi Schiffa
c) tvorba hidrazona
d) Sinteza seminarja
Obnova alkohol in ogljikovodikov.
Dodajanje vodika na molekule aldehidnih se pojavi za dvojno vez v karbonilni skupini. Aldehidni produkt hidrogeniranja je primarni alkoholi, ketoni - sekundarni.
a) Izterjava s Cletsen.
Če je karbonilna spojina stabilna kot kislinsko dejanje, se ta vrsta obnovitve uporablja
b) Izterjava s kizhnev volkom
Ta vrsta okrevanja se uporablja v primerih, ko je objekt obnovitve enakomeren
Amoniak raztopina srebrnega hidroksida OH z lahkim ogrevanjem z aldehidom (vendar ne s ketoni) jih oksidira v kislino, da tvorijo prosti kovinski srebro. Če je preskusna cev, v kateri je reakcija v teku, je bila vnaprej razmaščena iz notranjosti, nato pa se srebra leži s tanko plastjo na njeni notranji površini - oblikovano srebrno ogledalo:
Ketoni ne vnesejo takih reakcij. Imajo "trdo oksidacijo" - odmor komunikacije C - C
Reakcija halogeniranja. Aldehids in ketoni se zlahka reagirajo s halogeni, da tvorijo a-halogenske derivate:
Reakcije aromatskih aldehidov in ketonov s sodelovanjem aromatičnega jedra.
Razlikujejo se naslednje vrste karbonilnih spojin.
V reakciji zamenjave elektrofil se aromatski aldehidi upoštevajo v skladu s pravili orientacije. Elektronizirana skupina skupine Aldehida, razstavlja -i; -M-učinki in se nanaša na meta-orientate.
Na primer:
Nitracija acetofenona zlahka izvede z mešanico nitrifikacije pri temperaturi 0 0 S:
m.-NoTroacetofenone.
2. Ogljikovi hidrati. Razvrstitev in nomenklatura. Zgradba, konfiguracija in konformacija.
V divjih živalih, ogljikovi hidrati opravljajo naslednje funkcije:
- viri energije v presnovnih procesih (v rastlinah - škrob, v živalskih organizmih - glikogen);
- strukturne sestavine celičnih sten rastlin (celuloza); --- vloga substratov in regulatorjev posebnih biokemičnih procesov;
- so sestavni elementi vitalnih snovi: nukleinske kisline, koencimi, vitamini itd.
- Ogljikovi hidrati služijo kot glavna sestavina hrane sesalcev in oseba zagotavlja hrano, oblačila in stanovanja.
Ogljikovi hidrati predstavljajo 60-70% prehrane hrane. V glavnem so vsebovane v rastlinskih proizvodih, so glavne sestavine kruha, Kruup, testenine, slaščice, služijo kot surovine v industriji fermentacije, pri proizvodnji živilskih kislin: ocetna, mlekarna, limona.
Samo rastline so sposobne izvajati polno sintezo ogljikovih hidratov s fotosintezo, v procesu, na katerem se voda in ogljikov dioksid pretvori v ogljikove hidrate pod delovanjem sončne svetlobe kot vir energije. Živalski organizmi ne morejo sintetizirati ogljikovih hidratov in jih spraviti iz rastlinskih virov:
3. Zgradba, izomerrizem, nomenklatura mono-blokov karboksilnih kislin. Kemijske lastnosti. Reakcije z nukleofilnimi reagenti. Nastajanja halogenidridov. Revolucija. Reakcije dekarboksilacije. Funkcionalni derivati \u200b\u200bkarboksilnih kislin. Dikarboksilne kisline, nomenklatura in lastnosti.
Splošna formula meje. avto. Kislina 
Oblika karboksilnih kislin funkcionalni derivatiNa katere halogenske šafride, estre, anhidridi, amide in nitrilne kisline. Anhidridi, amide in nitrile neposredno iz kislin najpogosteje je mogoče dobiti, tako da uporabljajo posredne metode.
Okrevanje:
Karboksilne kisline se lahko obnovijo samo z zelo močnimi redukcijami. Zato, med restavracijo, kisline nikoli ne dobijo aldehidov, ampak samo primarni alkoholi.
Lahko uporabite Dyboran (VN 3) 2.
Dekarboksilacije - Odpravo CO 2 karboksilnih kislin ali njihovih soli. Decarboksilacija se izvede s segrevanjem v prisotnosti kislin ali baz. Hkrati se praviloma pojavi karboksilna skupina na atomu vodika.
Nepoznane monokarboksilne kisline so dekarboksilirane v težkih okoljih.
Decarboksilacija je olajšana v prisotnosti substituentov elektronskih kontejnerjev v položaju.
Dekarboksilacije z ogrevanjem (suho destilacijo) kalcij in bariumske barijeve soli - metoda proizvodnje ketonov.
Dikarboksilne kisline. Nomenklatura in lastnosti
4. Alkenes. Reakcije elektrofila dodajanja alkenov (reakcija ade.): Markostvenovo pravilo in njegova razlaga. Brezplačna radikalna pritrditev halogenov in bromomotomotorodorda. Allyl halogeniranje. Homogeno in heterogeno hidrogeniranje.
Alkenes (olefini).Ogljikovodikov, ki vsebujejo eno dvojno ogljik-ogljikovo vez, se v odprti verigi imenujejo alkenes. Splošna in bruto formula z n 2 n. Številka, katere člani se razlikujejo na (2N) N se imenuje izološka stran. Prvi predstavnik CH2 \u003d CH2 (ethen etilen), SP2 - hibridizacija.
Reakcija AD E je glavna vrsta alkena transformacij. Hallogeni, halogenske pasme, žveplovo kislino, vodo in druge električne reagente se lahko dodajo vzdolž elektropalnega mehanizma na alkenes.
Celotni reakcijski mehanizem vključuje številne zaporedne faze:
Na prvi fazi, elektrofil tvori P -Complex z alkenom, v katerem dvojna povezava deluje kot darovalca, in elektrofil kot elektronski sprejemnik. Poleg tega je P -Complex počasi preurejen v karbocaty (S -Complex). V zadnji fazi se pojavi hitro interakcijo karbocatja z nukleofilom (Y -) z tvorbo izdelka prilog.
Alkenes reagirajo z brom in klorom, da tvorijo dvojno vezni pritrdilni izdelki ene halogenske molekule s skoraj kvantitativno. Fluor je preveč aktiven in povzroča uničenje alkenov. Pridružitev joda v Alkenes v večini primerov je reverzibilna reakcija, katerih ravnovesje se premakne na začetne reagente.
V reakcijah dodajanja polarnih molekul tipa NX na asimetrične alkenes, je vodik pritrjen na bolj hidrogeniranega ogljikovega atoma na dvojni vezi (i.e. atom ogljika, povezan z največjim številom vodikovih atomov).
Pristop proti Markovnikovskemu pravilu Opozoriti je treba v primerih, ko se substituent odloži z elektronsko gostoto na sebi, tj. Razstavlja elektronsko sprejemljive lastnosti (- JAZ. in / ali - M.- Effect).
Na primer, v reakciji Trichlorospropen CL3 C-CH \u003d CH2 s HX vodikom je pritrjena na manj hidrogeniranega ogljikovega atoma in X - na bolj hidrogenirano. To je posledica dejstva, da skupina CCL 3 kaže negativni induktivni učinek in P-Elektronska gostota komunikacije C \u003d C se premakne na manj hidrogeniranega ogljikovega atoma.
Poleg tega, če reakcija pritrditve ni na elektropuliranem, vendar v skladu z radikalnim mehanizmom, pravilo Markostvenikov tudi ne spoštuje. Tako reakcija HBR s propilenom v prisotnosti peroksidov (H 2 O2 ali R2S2), ki tvori proste radikalne delce (vendar · ali RO ·), se pojavi glede na radikalni mehanizem in prihaja proti pravilu Markovnikov .
Allyl nadomestnih halogenov.
CH2 \u003d CH-CH3 + CL 2 ® CH2 \u003d CH-CH2CL + HCl
Takšna smer klorirana je povezana s stabilnostjo allilne radikale, ki nastane, ko se izvaja postopek radikalne verige:
Začetek:
Cl 2 + M ® 2Cl · + m
Homogena in heterogena hidrogenacija alkenov.
Razlikovati je treba heterogeno in homogeno katalitsko hidrogeniranje alkenov. V heterogenem hidrogeniciji se uporabljajo fino razdeljeni kovinski katalizatorji - platina, paladij, rutenij, rodij, osmium in niklja ali v čisti obliki, ali se uporabljajo za inertne medije - baso 4, CACO 3, aktivirani ogljik, al 2 O 3, itd netopno v organskih medijih in delujejo kot heterogeni katalizatorji. Rutheniums in rodij kažejo največjo dejavnost med njimi, vendar je največje širjenje prejela platino in niklja. Platinum se običajno uporablja kot črni pto 2 dioksid, široko znana "Adams katalizator". Druge aktivne kovine platinske skupine se uporabljajo na inertnih medijih, na primer, PD / C ali PD / BASO 4, RU / AL 2 O3; RH / C in drugi. Palladium, ki se uporablja za premog katalizacije hidrogeniranje alkenov na alkane v alkoholni raztopini pri 0-20 ° C in normalnega tlaka. Nikelj se običajno uporablja v obliki tako imenovanega "renenega niklja".
Dvojna vez v alkenih je hidrogenirana z večjo hitrostjo v primerjavi z mnogimi drugimi funkcionalnimi skupinami (C \u003d O, COOR, CN, Itd) in zato je hidrogeniranje dvojne vezi z \u003d C je pogosto selektivni postopek, če se izvedemo hidrogeniranje pod blagimi pogoji (0-20 0 С in pri atmosferskem tlaku).
Heterogeno hidrogeniranje na površini kovinskih katalizatorjev ima številne pomembne pomanjkljivosti, kot so izomerizacija alkenov in dekoltage enotnih vezi ogljik-ogljik (hidrogenoliza). Homogeno hidrogeniranje je prikrajšano za te pomanjkljivosti. Najboljši homogeni katalizatorji hidrogeniranja so rodij (I) in rutenium (III) kloridni kompleksi (III) s trifenilfosfinom - TRIS (trifenilfosfin) rodijev klorid (pH 3 P) 3 RHCL (WILKINSON katalizator) in trispoj hidroklorida (trifenilfosfin) rutenija (pH 3 P) 3 RUHCL.
Pomembna prednost homogenih katalizatorjev je možnost selektivnega zmanjšanja mono- ali prepovedanih dvojnih vezi v prisotnosti tri-in tetra-substituiranih dvojnih vezi zaradi velikih razlik v hitrosti hidrogeniranja.
5. Alkina. Alkinske reakcije. Kislost. Acetilenjide, struktura in lastnosti. Reakcije elektrofila in nukleofilne pristopa, njihovi mehanizmi. Oksidacija, restavriranje, hidrogeniranje alkinov.
Alkina (acetilen). Ogljikovodiki, ki vsebujejo eno trojno vez ogljik-ogljik, se v odprti verigi imenujejo alkins ali acetileni. Splošno in bruto formulo z N H 2 N -2. Prvi predstavnik ChºSN (etin-acetilen).
V primerjavi z Alkino alkini, nekoliko manj aktivni v reakcijah elektrophyal adient in so bolj aktivni v nukleofilnih reakcijah, na primer, z amini in alkoholot. Vendar pa je Alkina, kot je Alkenes, lažje reagirajo z elektropalnimi reagenti kot z nukleofilijo. Narava topil ima velik vpliv na razmerje med hitrostmi reakcij alkenov in alkinov.
V stanju hibridizacije SP-hibridizacije ima ogljikov atom najvišjo elektriko, pripelje do močne K-H kislost Skupine terminalske acetilene. Atom vodika, trojna vez pri ogljiku, ima večjo kislost kot atom vodika alkenov in alkanov. Pojasnjeno je z dejstvom, da so atomi močnejši od močnejših elektronov, zato so električni in električni atomi vodika polarizirani in elektropozitivni vodikovi atomi se pojavijo v njih. Kislost acetilena in a-alkins se kaže v naslednjih reakcijah:
Anion ima visoko informatiko, ki povzroča ravnovesje ravnotežja do nastanka acetilenyide. Hkrati, voda, ki ima višjo kislost v primerjavi z acetilenom, premakne zadnje acetilinide: 
Natrij, kalij in drugi alkalijski acetileni so resnične soli, ki so sestavljene iz kovinskih kationov in acetilen-anionov. Soli težkih kovin acetileni (AG, CU, Hg) - ne v polnem občutku soli. To so kovalentne in zgrajene spojine, netopne v vodi. Odlagajo jih iz vodne raztopine.
1. Hidrogeniranje. Vodik se pridruži trojni vezi v prisotnosti istih katalizatorjev kot dvoposteljna:
2. Haloiding.. Dodatek klora, broma in joda v alkins na elektrolliranem mehanizmu, prav tako prihaja z manjšo stopnjo kot Alkenes. Transalogeni, ki nastanejo hkrati, zlahka izstopajo, saj je nadaljnji dodatek halogena (razen klora) z velikimi težavami:
3. Hidroalogenacija. Halogenske pasme se jim pridružijo alkini na elektropultskem mehanizmu. Na primer, ko je pritrjevanje klorida, je acetilen je zaporedno pridobljen s klorvinil in 1.1-dikloroetanom. Dodajanje halogenov in halogenskih bogov na alkins lahko preidejo skozi radikalni mehanizem. V elektrollitiranem pristopu se opazijo pravilo Markovnikov, pri radikalnem mehanizmu pa se upošteva nasprotna smer pritrditve.
4. Hidracija. Dodatek vode se pojavi v prisotnosti živega srebra sulfata (Kucherova reakcija), ali preko heterogenih katalizatorjev, in acetitni aldehid je pridobljen iz acetilena, od drugih acetilen ogljikovodikov - ketoni zaradi preureditve generiranih Enols:
5. Pritrjevanje alkohola. Pritrditev alkoholov v prisotnosti alkoholatov je reakcija pritrditve nukleofilga. Posledično se oblikujejo vinil etri in acetali:
6. Pritrditev HCN.. Cianska kislina je pritrjena na acetilena v prisotnosti bakrenih soli (i), nastali nitril akrilne kisline (akrilonitril), ki se oblikuje:
7. Oksidacija.
Alkins se oksidira kalijev permanganat v nevtralnem mediju v trojni vezi, ki tvorijo karboksilne kisline (kalijeve soli so oblikovane pod reakcijo):
Acetilen pod temi pogoji se oksidira na kalijevo sol oksalne kisline - kalijev oksalat.
8. Oblikovanje acetilena. Vodikovi atomi s trojnimi vezi so lahko substituirani s kovinskimi atomi:
ali, v primeru alkalijskih kovin: \\ t
9. Hallogen za zamenjavo vodika. V skladu z delovanjem hipetrahlohitov se lahko vodikovi atomi v trojni vezi zamenjajo z atomi halogena:
10. Polimerizacija. Odvisno od pogojev reakcije in uporabljenega kalibra, lahko polimerizacija acetilena teče na različne načine:
dimiranjepojavi se pod delovanjem mešanice amonijevega klorida in bakrovega klorida (I) v vodni raztopini, medtem ko se boudin-3-en-1 (vinilacetilen) oblikuje:
trimerizacija pojavlja pri 500-600 o C v prisotnosti aktivnega ogljika, reakcijski produkt - benzen (zelinsky reakcija):
tetramerizacijapojavi se pod delovanjem kompleksnih spojin niklja, CyclookTateten-1,3,5,7 se večinoma oblikuje:
10. Oblikovanje magnoorganskih enot. Mešani magnezijev acetilen (OCOCIC reagent), ki se uporablja za različne sinteze, se pridobiva z delovanjem metilmagniaideide na ALkin, ki ima atom vodika s trojno dotikom:
6. Halogenske derivate ogljikovodikov. Reakcije nukleofilne zamenjave in dekoltage. Aromatske halogenske derivate.
Proizvodnja halogena ogljikovodikov vključuje spojine, v katerih so na halogenske atome substituirani eden ali več vodikovih atomov.
Derivati \u200b\u200bhalogenov ogljikovodikov so razvrščeni glede na naravo radikalnega ogljikovodikovega radikala (alifatskega, ali-cikličnega in aromatičnega), število atomov halogenov v molekuli (mono-, tri- in polihlod derivati), narava halogena (fluoro- , Chloro, bromo, jodo-proizvodnja), narava atoma ogljika, s katerimi so povezani halogenski atomi (primarna, sekundarna in terciarna proizvodnja halogena).
Nomenklatura. Na nadomestni nomenklaturi Jesaka so imena halogenskih derivatov ogljikovodikov podobna imen ustreznih ogljikovodikov. Sprva položaj kaže položaj zamenjave (če je potrebno), nato pa se imenuje halogen (če je potrebno - pred njo število atomov) in dodati ime splošne strukture (v alifatskih halogenskih derivatov je glavna ogljikova veriga, v Ali-ciklični in aromatski cikel).
Oštevilčenje se začne z nizko roko ogljikove verige halogen.
1 - Brompropane 1,2 - likklorcikloheksan klorbenzen
Nukleofilne reakcije
Aromatske halogenske derivate S halogenom v jedru (halogeniranosti) - raje inertne snovi v primerjavi s halogenskimi derivatimi alifatskimi serijami. Zato z velikimi težavami vnesejo reakcijo nukleofilne zamenjave. Takšna pasivnost atoma halogena v halogenies je posledica delne dvostranskosti z benzenskim obročem:
To spominja na obnašanje halogenov, ki izhajajo iz nenasičenih ogljikovodikov, pri katerih je atom halogena pod ogljikom, povezan z dvojno vezjo. Zato so kanalorijski pogoji z nukleofilnimi reakcijami potrebni trdi pogoji (visoka temperatura in tlak):
Atomi halogena so precej premični in jih je mogoče zamenjati pod delovanjem različnih nukleofilov, ki se uporablja za sintezo različnih derivatov:
Reakcije izločanja (dekoracija) - dehidrolohane
Kot posledica reakcij odstranjevanja v primeru alkilnih halidov se oblikujejo alkens in halogenske pasme.
Na primer, ko se ogrevanje etilklorida z flipperjem v alkoholu, izpraznitev HCl in formacija etilena v teku:
Plačati je treba dejstvo, da če izvedete to reakcijo v vodi, ne v alkoholu, potem bo glavni proizvod alkohol in ne alken.
V primeru asimetričnih alkilnih halidov se reakcija dehidro-halogeniranja v skladu z pravilo Zaitsev.: Raztezanje atoma vodika v reakcijah cepila HX izhaja iz najmanj hidrogeniranega ogljikovega atoma.
7. Aromatične spojine (arena). Aromatski značaj benzena. Skladnja energija, aromatična merila. Reakcije elektrofilne zamenjave benzena. Strukturo π- in σ kompleksov. Vpliv substituentov v benzenski obroč na smeri in hitrosti reakcij zamenjave elektrofil.
Glavna značilnost aromatskih ogljikovodikov je enakomerna porazdelitev gostote π-elektronov v molekuli. En sam stabilen zaprt sistem π-elektroni v ciklični molekuli je glavni znak aromatinosti. Predpogoj za takšno delokalizacijo π-elektronov je strog paralelizem osi 2R-orbitalov, ki sodelujejo pri oblikovanju zaprtega π-elektronskega sistema. Zato imajo molekule aromatičnih spojin nujno ravno strukturo. Če se ta pogoj ne izvede, je krožno seznanjanje π-elektronov pokvarjeno. Posledično ta spojina ni aromatična. Za aromatske spojine je označena tudi določeno število π-elektronov v molekuli. Nemški kemik-teoretični E.Hyukkel LED PR in L O (1931): ploske ciklične spojine, ki imajo konjugatni sistem π-elektronov, so lahko aromatične, če je število teh elektronov 4N + 2 (kjer je n \u003d 0, 1, 2, 3 itd.). Z drugimi besedami, v aromatičnih spojinah lahko vsebuje 2, 6, 10, 14 π-elektrone itd. To pravilo je strogo izvedeno samo za monociklične spojine.
Molekule, ki imajo niz karakterističnih strukturnih, energetskih in kemijskih lastnosti, ki jih povzroča prisotnost ploske ciklične strukture s sistemom konjugiranih povezav, ki jih tvori delocaliziranastr.- Elektron, poklican aromatične spojine.
Ena lastnost, ki vam omogoča zanesljivo razvrstitev spojine, saj aromatične ali ne-aromatske ne obstaja. Glavne značilnosti aromatskih spojin so:
· Poleg reakcije zamenjave, ne pristopa (je najlažje, zgodovinsko, zgodovinsko prvi znak, primer - benzen, za razliko od etilena ne razbarva brom voda)
· Znatnost energije v primerjavi s sistemom neenakih dvojnih vezi. Imenovan tudi resonančna energija (napredna metoda - energija dewarov resonance) (dobitki so tako veliki, da molekula podvrže pomembne transformacije, da bi dosegli aromatično stanje, na primer, cikloheksadyne je zlahka dehidriran na benzena, dva in trohaty fenoli obstajajo predvsem v obliki fenolov (Enol) in ne ketonov itd.).
· Prisotnost obročastega magnetnega toka;
· Prisotnost samega letala (minimalno izkrivljena), v kateri vse leži (ali ne vsi - homoaromatični) atomi, ki tvorijo aromatski sistem. V tem primeru se obroči PI-elektroni, ki se oblikujejo med medsebojno povezovanjem dvojnih vezi (ali elektronov, vključenih v obroč heteroatomov), ležijo zgoraj in pod ravnino aromatskega sistema.
· Hyukkel pravilo je skoraj vedno opaziti: samo sistem, ki vsebuje (v obroč) 4n + 2 elektronov (kjer n \u003d 0, 1, 2, 2, ...) je lahko aromatičen. Sistem, ki vsebuje 4N elektrone, je antiaromatičen (poenostavljen razumevanje, to označuje presežek energije v molekuli, neenakosti komunikacijskih dolžin, nizka stabilnost je nagnjenost k reakcijam pritrditve).
(klorobenzen) + H 2 O
V derivati \u200b\u200bbenzena. Od 6 ur 5 xpod vplivom namestnika H.enotnost distribucije L-Electron Cloud je zlomljena, tj. Obstajajo področja visoke in zmanjšane gostote elektronov. Zato sta smer in enostavnost električnega napada odvisna od narave substituenta.
Substituenti v benzenskem obročku lahko prispevajo k reakciji zamenjave ( aktivacijski substituenti), tako počasi reakcijsko hitrost ( okrasitev substituentov).
Aldehids in ketoni imajo karbonilno funkcionalno skupino\u003e C \u003d O in se nanašajo na razred karbonilnih spojin. Imenujejo se tudi okso spojine. Kljub dejstvu, da se te snovi nanašajo na en razred, zaradi značilnosti strukture, so še vedno razdeljeni na dve veliki skupini.
V ketonih, ogljikovega atoma iz skupine\u003e C \u003d O je priključen na dva enaka ali drugačne radikale ogljikovodikov, običajno imata obrazec: R-CO-R. "Ta oblika karbonilne skupine se imenuje tudi Keto skupina ali okso skupina. V aldehidih je karbonilni ogljik priključen le z enim ogljikovodikovim radikalom, preostala valenca pa se ukvarja z atomom vodika: R-span. Ta skupina se imenuje Aldehid. Zahvaljujoč te razlike v strukturi aldehida in ketoni se rahlo obnašajo drugače pri interakciji z enakimi snovmi.
Karbonilna skupina
Atomi C in O v tej skupini so v SP 2-hibridiziranem stanju. Ogljik, zaradi SP 2-hibridnih orbitalov, ima 3 σ-obveznice, ki se nahajajo pod kotom približno 120 stopinj v eni ravnini.
Atom kisika ima veliko večjo electronegy kot atom ogljika, zato se premični elektroni π-vezi v skupini\u003e C \u003d O zategnejo. Zato, presežek elektronske gostote δ - in na atomu z nasprotno, se pojavi na atomu z, nasprotno, se zmanjša za Δ +. To pojasnjuje značilnosti lastnosti aldehidov in ketonov.
Dvojna vez z \u003d ® je bolj trpežna kot C \u003d C, vendar hkrati bolj reaktivna, kar je razloženo z veliko razliko v elektronih ogljikovih in kisikovih atomov.
Nomenklatura
Kot pri vseh drugih razredih organskih spojin, obstajajo različni pristopi k imenu aldehidov in ketonov. V skladu z določbami nomenklature Žid je prisotnost aldehidske oblike karbonilne skupine označena s pripono -, in Keton. On je. Če je karbonilna skupina starejša, določa postopek za oštevilčenje atomov z glavno verigo. Aldehidni karbonilni atom ogljika je prvi, na ketonih, atomi s številkami od tega roba verige, na katerega je skupina\u003e C \u003d O bližja. To zahteva, da je treba označiti položaj karbonilne skupine na ketonih. To storite, snemanje ustrezne številke po pripona -on.
Če karbonilna skupina ni starejša, potem v skladu s pravili Judja, je njena prisotnost označena s predpono - Oxo. Za aldehide I. - Oxo. (-Kate) Za ketone.
Za aldehidide, trivialna imena, dobljena iz imen kislin, v katerih se lahko spremenijo v oksidacijo z zamenjavo besede "kisline" na "aldehid", se pogosto uporabljajo:
- Cη 3-Ene ocetna aldehid;
- CH 3-CH2 -On propionski aldehid;
- Cη 3-CH2-CN 2 -On oil aldehid.
Za ketone, radikalna funkcionalna imena so pogosta, ki so narejene iz imen levega in desnega radikala, priključenih na karbonilni atom ogljika, in besede "keton":
- Cη3 -CH3 dimetilketona;
- Cη 3-CH 2-CH2-CH2-CH-CH3 etilpropilketon;
- C6 η 5 -CO-CH 2-CH2-CH3 propilfenilkenylketon.
Razvrstitev
Odvisno od narave radikalov ogljikovodikov, razred aldehidov in ketonov razdeljen na:
- omejitev - atomi z medsebojno povezan samo z enojnimi priključki (propan, pentanon);
- nepredvideni - med atomi z dvoposteljnimi in trojnimi vezi (propenalni, penten-1-on-3);
- aromatic - vsebujejo benzenski obroč (benzaldehid, acetofenon) v svoji molekuli.
Glede na število karbonila in prisotnosti drugih funkcionalnih skupin razlikujejo:
- monokarbonilne spojine - vsebujejo samo eno karbonilno skupino (heksanalni, propanon);
- dikarbonilne spojine - vsebujejo dve karbonilni skupini v obliki aldehida in / ali ketonske (glikoksalne, diacetil);
- karbonilne spojine, ki vsebujejo druge funkcionalne skupine, ki so po drugi strani razdeljene na halogengarbonil, hidroksikarbonil, aminokarbonil, itd
Istomeria.
Najbolj značilna aldehidov in ketonov je strukturni izomerrizem. Prostor je mogoč, ko je asimetrični atom prisoten v radikalu ogljikovodikov, kot tudi dvojna vez z različnimi substituenti.
- Isomerius ogljika okostja. Opazimo se pri obeh vrstah karbonilnih spojin, vendar se začne z butanom v aldehidih in s pentanonom-2 v ketonih. Tako, Butanal CH3-CH2-CH 2 - Somer ima en izomer 2-metilpropanal Cη 3-CH (Cη 3) -Son. In Pentanon-2 CH 3-CO-CH 2-CH2-CH3 je izomerna 3-metilbutaneona-2 CH 3-C-CH (CH 3) -C3.
- Medkrajalno izomerrijo. Oxo spojine z istim sestavkom je izomerna. Na primer, sestava s 3η 6 O ustreza propanalogu CH3-CH 2 - Sonne in propanonu Cη 3-CO-Cη 3. In molekularna formula aldehidov in ketonov s 4 h 8 O je primerna Bouuutanalya CH3-CH2-CH2 -Son in butanon CH3 -CO-CH 2-CH3.
Tudi vmesni izomeri za karboksilne spojine so ciklični oksidi. Na primer, etanalni in etilen oksid, propanon in propilen oksid. Poleg tega imajo lahko nenasičeni alkoholi in etri, imajo skupno sestavo in okso spojine. Torej, molekularna formula od 3 ure 6 O:
- CH 3-CH 2 -son - propanal;
- C2 \u003d CH-CH2 -ON -;
- C2 \u003d Cη-O-CH3 - metilvinil eter.
Fizične lastnosti
Kljub dejstvu, da so molekule karbonilnih snovi polarne, v nasprotju z alkoholi, aldehid in ketoni nimajo mobilnega vodika, zato ne tvorijo sodelavcev. Posledično so taljenje in vrelične temperature nekoliko nižje od ustreznih alkoholov.
Če primerjate aldehide in enako sestavo ketonov, potem je zadnji T KAI nekoliko višji. S povečanjem molekulske mase T PL in T, se kip okso spojin naravno narašča.
Zgornje karbonilne spojine (aceton, formaldehid, ocetna aldehid) so dobro topne v vodi, najvišje aldehide in ketoni se raztopijo v organskih snoveh (alkoholi, eter itd.).
Oxo spojine Vonj zelo razlikujejo. Spodnji predstavniki so ostri vonj. Aldehides, ki vsebujejo od treh do šest atomov C, vonj zelo neprijetno, vendar najvišji homologi so obdarjeni s cvetličnimi okusi in se celo uporabljajo v parfumeriji.
Reakcija spajanja
Kemijske lastnosti aldehidov in ketonov so posledica značilnosti strukture karbonilne skupine. Zaradi dejstva, da je dvojna vez z \u003d močno polarizirana, nato pod delovanjem polarnih sredstev, enostavno gre v preprosto enojno povezavo.
1. Interakcija z dodatkom HCN v prisotnosti alkalnih sledi se pojavi z tvorbo cianhidrins. Alkohol se doda za povečanje koncentracije CN ionov -:
R-Son + NCN -\u003e R-CN (OH) -CN
2. Pritrditev vodika. Karbonilne spojine se lahko enostavno izterjajo na alkohole, ki povezujejo vodik z dvojno vezjo. V tem primeru aldehide dobijo primarni alkoholi in od ketonov - sekundarne. Reakcije katalizirajo niklja:
H3 C-Son + H 2 -\u003e H3 C-CH 2 -
Η 3 C-CO-CH3 + η 2 -\u003e H 3 S-CH (Oη) -C3
3. Pritrditev hidroksilaminov. Te reakcije aldehidov in ketonov katalizirajo kisline:
H3 C-Son + NH 2 OH -\u003e η 3 C-CH \u003d N-OH + H 2 O
4. Hidracija. Dodajanje vodnih molekul na okso spojine vodi do oblikovanja gem diols, t.j. Takšne diomanske alkohole, v katerih sta dve hidroksilni skupini pritrjeni na en atom ogljika. Vendar pa so takšne reakcije reverzibilne, pridobljene snovi takoj razpadejo na tvorbo začetnih snovi. Električne skupine v tem primeru preusmerijo ravnotežje odzivov na izdelke:
\u003e C \u003d O + η 2<―> \u003e C (oη) 2
5. Pritrditev alkoholov. Med temi reakcijami se lahko pridobijo različni izdelki. Če obstajata dve alkohol molekule za aldehid, je oblikovan acetal, in če je samo ena, pola-acetalna. Stanje reakcije je segrevanje zmesi z kislino ali zalivskim sredstvom.
R-Son + but-r "-\u003e r-ch (vendar) -O-R"
R-SON + 2-R "-\u003e R-CH (O-R") 2
Aldehide z dolgimi ogljikovodikovi verigi so nagnjeni k intramolekularni kondenzaciji, zaradi katerega se oblikujejo ciklične acetale.
Kvalitativne reakcije
Jasno je, da je z drugo karbonilno skupino v aldehidih in ketonih, njihova kemija tudi drugačna. Včasih je treba razumeti, katera od teh dveh vrst vključuje dodano okso spojino. To je lažje od ketonov, se zgodi tudi pod delovanjem srebrnega oksida ali bakrenega hidroksida (II). V tem primeru se oblikuje karbonilna skupina, ki se oblikuje karboksilna in karboksilna kislina.
Reakcija srebrnega ogledala je običajno, da kliče oksidacijo aldehidov z raztopino srebrnega oksida v prisotnosti amoniaka. Pravzaprav se v raztopini oblikuje celovita spojina, ki vpliva na skupino Aldehid:
AG 2 O + 4NH 3 + H 2 O-\u003e 2Oη
Cη 3 - η + 2oη -\u003e CH3 -COO-NH 4 + 2AG + 3NH 3 + H 2
Pogosteje je bistvo reakcije, ki se pojavi, enostavnejša shema:
Cη 3 - η + AG 2 O -\u003e Cη 3 -cooη + 2ag
Med reakcijo je oksidator obnovljen v kovinsko srebro in pade v oborino. Hkrati se na stenah reakcijske posode tvori tanka srebrna bučka, podobna ogledalu. To je za to reakcijo, ki je prejela ime.
Še ena kakovostna reakcija, ki kaže na razliko v strukturi aldehidov in ketonov, je ukrep na skupini svežega Cu (oη) 2. Pripravite ga z dodajanjem alkalijev v raztopine bakrene soli bivalentne. Hkrati se oblikuje modra suspenzija, ki se pri segrevanju z aldehidami spremeni barvanje na rdeče-rjavi zaradi nastanka bakrenega oksida (I):
R-SLEEK + CU (Oη) 2 -\u003e R-COO + CU 2 O + η 2
Oksidacijske reakcije
Oxo spojine se lahko oksidiramo z raztopino KMNO 4, ko segrevamo v kislem okolju. Vendar pa ketoni uničijo, da tvorijo mešanico izdelkov, ki nimajo praktične vrednosti.
Kemijska reakcija, ki odraža to lastnost aldehidov in ketonov, je opremljena z razbarvanjem rožnatega reakcijske zmesi. Hkrati so karboksilne kisline pridobljene iz velike večine aldehidov:
CH3 -One + KMNO 4 + H 2 SO 4 -\u003e CH3-SON + MNSO 4 + K 2 SO 4 + H 2 O
Formaldehid V teku te reakcije se oksidira na mravljično kislino, ki pod delovanjem oksidantov razpade z tvorbo ogljikovega dioksida:
N-Sleep + Kmno 4 + H 2 SO 4 -\u003e CO 2 + MnSO 4 + K2 SO 4 + H 2
Za aldehide in ketone so značilne popolne oksidacije med reakcijami izgorevanja. Hkrati nastanejo CO 2 in voda. Enačba Formaldehida Formaldehid ima obliko:
NSON + O 2 -\u003e CO 2 + N 2
Pridobivanje
Glede na obseg proizvodov in ciljev njihove uporabe so metode za proizvodnjo aldehidov in ketonov razdeljene v industrijske in laboratorijske. V kemikaliji proizvodnja Karbonilne spojine dobimo z oksidacijo alkanov in alkenov (naftni derivat), dehidrogeniranje primarnih alkoholov in hidrolize dignelogelov.
1. Priprava formaldehida iz metana (pri segrevanju na 500 ° C v prisotnosti katalizatorja):
Cη 4 + O 2 -\u003e NSON + η 2 O.
2. Oksidacija alkenov (v prisotnosti katalizatorja in visoke temperature):
2c 2 \u003d C2 + O 2 -\u003e 2SH 3 - SOM
2R-CH \u003d CH 2 + O 2 -\u003e 2R-CH 2 -
3. Dekoracija vodika iz primarnih alkoholov (katalizirana z bakra, ogrevanje je potrebno):
Cη 3-CH2 -ON -\u003e CH3 -On + η 2
R-CH2-Na -\u003e R sin + H 2
4. Hidroliza dignalogeničanov alkalijev. Obvezno stanje je pritrditev obeh halogenov atomov na isti atom ogljika:
Cη 3-C (Cl) 2 H + 2NAOH -\u003e Cη 3 - η + 2NACL + N 2
V majhnih količinah laboratorijske pogoje Karbonilne spojine dobimo z hidratacijo alkins ali oksidacijo primarnih alkoholov.
5. Dodatek vode do acetilena se pojavi v prisotnosti kislega okolja (Kucherova reakcija):
Η≡с≡сη + η 2 O -\u003e CH3 - η
R-S≡CH + η 2 O -\u003e R-CO-CH3
6. Oksidacija alkoholov s terminalno hidroksilno skupino se izvede z uporabo kovinskega bakra ali srebra, bakra (II) oksida, kot tudi permanganat ali kalijevega dikromata v kislem okolju:
R-CH 2-OUH + O 2 -\u003e R SIN + H 2 O
Uporaba aldehidov in ketonov
Potrebni smo pridobiti fenolne formaldehidne smole, pridobljene med odzivom kondenzacije s fenolom. Po drugi strani pa so nastali polimeri potrebni za proizvodnjo različnih plastike, iverne plošče, lepila, lakov in veliko drugih. Uporablja se tudi za pridobivanje zdravil (urotropin), razkužila in se uporablja za shranjevanje bioloških pripravkov.
Glavni del etananela gre v sintezo ocetne kisline in drugih organskih spojin. Nekatere količine zdravila Acetaldehid se uporabljajo v farmacevtski produkciji.
Aceton se pogosto uporablja za raztapljanje številnih organskih spojin, vključno z laki in barvami, nekatere vrste gume, plastike, naravnih smol in olj. Za te namene se uporablja ne le čista, temveč tudi v mešanici z drugimi organskimi spojinami v sestavi topil razredov R-648, R-647, P-5, P-4, itd. Uporablja se tudi za razmaščene površine pri izdelavi različnih delov in mehanizmov. Za farmacevtsko in organsko sintezo so potrebne velike količine acetona.
Mnogi aldehidi imajo prijetne okuse, zaradi česar se uporabljajo v industriji parfumov. Tako ima Citral vonj limone, benzaldehid diši kot grenke mandlje, feniloksus aldehid prinaša aromo hijacinta v sestavo.
Cycloheksanon je potreben za proizvodnjo številnih sintetičnih vlaken. Od njega prejme adipinsko kislino, nato pa se uporablja kot surovine za kaprolaktam, najlon in Capron. Uporablja se tudi kot topilo maščob, naravnih smol, voska in PVC.
Beseda aldehid je izumil kot zmanjšanje latinskega alkohola dehidrogenatusa - dehidriranega alkohola, najbolj priljubljenega aldehida - formaldehid, smole so izdelane iz njega, zdravila se sintetizirajo in kot konzervans. Formula Aldehida je R-CHO, spojina, v kateri je karbonilna skupina povezana z vodikom in radikalom.
Beseda keton se je pojavil iz besede acetona, mlajša povezava s ketonske družine. Ketoni se uporabljajo kot topila, zdravila in sinteza polimerov. Ketonska formula je R-C (O) -R, spojina, v kateri je karbonilna skupina povezana z dvema radikalama.
Struktura in lastnosti karbonilne skupine
Karbonilna skupina temelji na priključku atoma ogljika in atoma kisika z α- in π-vezi. Resonančna struktura skupine določa visoko polariteto spojine in elektronski oblak se premakne na kisik: C Δ + \u003d O Δ-. Uvedba elektronegacijskih elementov B zmanjšuje polarnost komunikacije, kar povečuje pozitivno naboj molekule. Nukleofilni substituenti povečajo negativno naboj kisika.
Atom ogljika v karbonilni skupini je močan elektrofil (pritrjena elektrona), zato večina reakcij aldehidov in ketonov izvedejo nukleofilni reagenti (osnove Lewis). Je logičen, atom kisika je močan nukleofil, reakcija z atomom kisika pa je možen z uporabo elektrofilcev (Lewis kisline).
Reakcija karbonilne skupine z osnove Lewis
(R) (R) C Δ + \u003d O Δ- + b: → (R) (R) C (b) -O
Reakcija karbonilne skupine z kislino Lewis
(R) (R) C Δ + \u003d O Δ- + Y: → (R) (R) C-O-Y
Poleg tega nerealizirani elektroni kisika daje slabo lastnosti baze, zato se ti aldehidi in zetoni, ki se ne raztopijo v vodi, raztopijo v koncentrirani žveplove kisline.
Fizikalne lastnosti karbonilne skupine
Visoka polariteta komunikacije C \u003d O tvori visoko dipoln trenutek, zaradi katerih imajo nosilci karboksilne skupine višje vrelišče v primerjavi z ogljikovodiki.
Neobdelani elektroni v atomu kisika tvorijo vodikovo vez z vodnimi molekulami, zato se iz petih ogljikovih atomov v radikali, aldehid in ketoni slabo raztopijo v vodi ali se sploh ne raztopijo.
Aldehids in ketoni, ki imajo do 12 ogljikovih atomov - tekočine. Alifatske spojine s karbonilno skupino imajo gostoto približno 0,8, zato plava na površini vode, cikloheksanon ima gostoto približno enega, aromatskih aldehidov in ketonov imajo nekoliko večjo od gostote vode.
ALDEHYD IN KETONE REAKCIJE
Pritrditev vode
V procesu reakcije vode z aldehidami in ketoni se oblikujejo diols (glikoli, diomant alkoholi). Reakcija nadaljuje z uporabo katalizatorja - kisline ali baze in je dvostranska:
RR-CO + H-OH ↔ R R / OH -OH
Pritrditev nukleofilnih ogljikovih ogljika
Pomembne nukleofilne spojine, ki se reagirajo z aldemijami in ketoni - kovinske-organske spojine (organske spojine, v molekulah, katerih priključek atoma kovine z atomi / ogljikovimi atomi). Nekateri predstavniki metalorganskih spojin - Grignar reagenti (Splošna formula - R-MG-X), alkoholi v reakcijah z aldehidami in ketoni:
RH-C \u003d O + R-C-H2-MG + -CL - → RH-C- (O-MGCl) (CH2-R)
RH-C- (O-MGCL) (CH2-R) + H-OH → RH-C-CH2R + OH-MG-CL
Oksidacija aldehidov in ketonov
Ko so oksidacije, so aldehidi v vmesni stopnji med alkoholi in karboksilnimi kislinami:
V prisotnosti vodika in kisika:
R-CH2 -OH ↔ R-C (\u003d O) -H ↔ R-COOH
Aldehides se zlahka oksidirajo, kar omogoča uporabo mehkejših oksidantov kot preprost kisik. Aromatske aldehide so podvržene oksidaciji lažje kot alifat. Problem oksidacije aldehidov - pri oblikovanju stranskih proizvodov.
Ketoni so oksidirani s težavo, za oksidacijo ketonov, je treba uporabiti močne oksidante in veliko količino toplote. Kot posledica oksidacije je povezava C-C lomljena in kislina nastane (obstaja izjema):
V prisotnosti Kmno 4, H in velike količine toplote :
CH 3-C (\u003d O) -CH2CH3 → CH3-C (\u003d O) -OH + CH3 CH2 -C (\u003d O) -OH
Izjema je oksidacija selena dioksida, SEO 2, metilne skupine, kot sledi karbonil, oksidira, preoblikovanje v drugo karbonilno skupino. Na primer, metil etil keton je oksidiran v diacetil:
Oksidacija metil etil ketona v diacetil:
CH 3 CH2-C (\u003d O) -CH3 + SEO 2 → CH3-C (\u003d O) -C (\u003d O) -CH3 + H 2 O + SE
Lahkotnost, s katero so aldehidi oksidirajo, jih je enostavno razlikovati od ketonov, saj uporablja mehke oksidarje, kot so: Draeast reagent (DIAMMMINESERBRA hidroksid, AG (NH 3) 2 OH), Feling reagent (alkalni Cu bakreni ioni Segmentalna sol KNC 4 H 6 O 6 · 4h 2 O) in Benedikta raztopina (bakreni ioni s citratom in natrijevim karbonatom). Aromatični aldehidi reagirajo s cestnino reagentom, vendar ne reagirajo z reaktivnosti Benedicta in Feling, ki se uporablja za določanje števila alifatskih in dišečih aldehidov.
Polimerizacija aldehidov
Phaldehid.
Acetaldehid ima vrelišče 20 ° C, zaradi česar je težko shraniti in uporabljati. Pri predelavi Acetaldehida s kislino pri nizki temperaturi je Acetaldehid priključen na ciklične trojne molekule - paraula, z vreliščem 120 ° C. PageralDehid, z majhnim ogrevanjem, depolimerizira, izdala tri acetaldehidne molekule.
Formaldehid.
Za udobje transporta in skladiščenja se formaldehid ne prodaja v obliki plina, ampak v obliki formalne rešitve z vsebnostjo 37-40% paraformaldehida, OH (CH20) NH, s povprečno vrednostjo n \u003d 30. Paraformaldehid je bela amorfna snov, trdna, dobljena s počasnim izhlapevanjem formalina pri nizkem tlaku. Polimerizacija se pojavi zaradi pristopa k drug drugemu formaldehid molekule:
CH2 \u003d O + H 2 O ↔
+ n. → HO- (CH 2 O) N + 1 -H
Polimerni derlin (polioksimetilen) je dobra linearna plastika z visoko molekulsko maso, Delin ima odlične lastnosti moči in elastičnosti.
|
T. oMSK državna univerza |
||
|
oddelek za ekološko kemijo |
||
|
Aldehides in ketoni |
||
Aldehides in ketoni odlikujeta prisotnost karbonilne skupine \u003e S.\u003d Oh.
Karbonilna skupina Polariziran zaradi komunikacije S-O.:
Aldehide in ketoni si lahko ogledajo kot izvedeni finančni instrumenti alkanov.ki imajo eno od metil. (-CH3.) ali metilenske skupine ( -SN. 2 - ) Zamenjana s karbonilno skupino:
Ketoni imajo dva alkilne radikale kot substituente s karbonilno skupino, medtem ko v aldehidih en substituent b. Alkilna skupina, drugo - vodik. Takšna razlika vodi do pomembnih razlik v kemijskih lastnostih ( cm.. spodaj).
Nomenklatura
NomenklaturaIUPAC.
Z imenom aldehidov in ketonov po pravilih 3. nomenklature je izbrana najdaljša ogljikova veriga, ki vključuje karbonilno skupino. Oštevilčenje atomov ogljika v tej verigi je izdelano iz tega roba, kjer je karbonilna skupina bližje, in ko se ime generira na ime ogljikovodikov, ki ustreza številu ogljikovih atomov v glavni verigi (1 metan, 2-etan, 3-propan, 4-butan, 5 - pentan, itd) dodaja konec -. \\ T l. (za aldehide) ali on Za ketone.
Položaj karbonilne skupine v ketonih je označen s pomišljajem, če je več izomerov. Položaj karbonilne skupine aldehidov ni določena z oznako, saj se v vseh primerih izkaže, da je pod prvo številko:
Racionalna nomenklatura
Ketoni se pogosto imenujejo radikale, povezane s karbonilno skupino, z dodatkom besede keton. Na primer, heksanon-3 ali metil etil keton , aceton Or. dimetil. keto.n..
Aldehids se lahko imenujejo kot izvedeni finančni instrumenti ethanale. ali ocetno aldehid:
Druga imena e. - trimethyloatnal..
Kemijske lastnosti karbonilnih spojin
Vse reakcije karbonilne spojine lahko razdelimo v skupine:
Reakcije za karbonilno skupino (združevanje)
Reakcije ogljika okostja
Oksidacijske reakcije
Reakcije obnovitve
Reakcija pritrditve za karbonilno skupino (priključitev nukleofilnih reagentov)
1. Pritrditev vode
Prejšnji gem-Diols. Nestabilno in ravnovesje v tej reakciji se močno premakne na levo. Izjema so aldehide in ketoni z elektroniziranimi skupinami, na primer, chloral. ali heksafluoroaceton.ki v vodnem mediju obstajajo kot gem Diols.:
2. Pritrditev bisulfita
Priloga gre skozi bolj nukleofilni atom žvepla, ne kisika, čeprav ima negativno naboj. Izvedeni finančni instrumenti se oblikujejo alkansulfoc kislina (Soli. alcanoksisulfonska kislina).
Prejšnji aducts. Netopen v nasičeni raztopini natrijeve bisulfit ali alkoholi in padejo v oborino v obliki kristalov. Tako lahko ločite karbonilne spojine iz mešanice z alkoholi. Karbonilna spojina je označena v prosti obliki aduct. Pri obdelavi s kislino.
Ko so reakcije s ketoni, so bisulfiti združeni samo metilbotons. CH3 -CO-R.
3. Pritrditev cianidov
Reakcijo kataliziramo s kalijem ali natrijem cianium. Prejšnji oksiminitrija (Or. cyangadrines.) Morda je hidroliziran prej oksicarboons. Kisline:
4. Pritrditev alkohola
Ko je pritrjena prva alkoholna molekula pol-aotic.. Reakcijo katalizirajo kisline ali baze:
Pritrditev druge alkoholne molekule vodi do izobraževanja acetale.. Izobraževanje acetale. Katalizirano samo v kislem okolju:
Acetali. Trajnostna v nevtralnem in alkalnem mediju, zato se lahko uporabi za začasno zaščito skupin aldehida. Acetali. širok distribuirano v naravi.
5. Pritrditev reagentov Grignara.
Interakcija metalorganskih spojin tipa R-MG-X (Reagenti. Grignara.), kjer je X \u003d halogen, s karbonilnimi skupinami (nukleofilna povezava z več Od\u003d O):
Interakcij formaldehid, Aldehids, Ketone in - vodi do primarnega, sekundarnega in terciarnega alkoholina.
Terciarni alkoholi so pridobljeni iz ketonov. Torej, zunaj metil etil ketone. (Butanone-2) je dobil 2-metilbutanol-2. Aldehids v podobni reakciji dajejo sekundarne alkohole. Od propione. Aldehid ( propavel.) Izkazalo se je iz Butanala-2:
Formaldehid je oblikovan primarni alkoholi. V interakciji reagentov Grignara. Od halogengidridami. Karboksilne kisline in estri so oblikovani terciarni alkoholi, ki imajo dva enaka alkil substituenta. V tem primeru se porabita dva reagenta za molitev. Grignara.:
6. Pristop amoniaka in aminov
Primarni aminiki se pridružijo aldemijam in ketoni z izobraževanjemimino. (razloge Shiffa. :
Podobna reakcija sekundarnih aminov s karbonilnimi spojinami daje enamina. :
V interakciji so vključene tudi s karbonilnimi spojinami, hidrazinom in njenimi derivati hidrazonov:
Hidroksilamini Pridružite se aldehidom in ketoni z izobraževanjem aldedoximov. in ketoxov.:
7. Aldero-Crotonova kondenzacije
Kondenzacija se lahko pojavi tako v kislem okolju kotlkalu.
Kondenzacija katalizatorja kisline
V kondenzaciji vnesite enol. in protonated. Karbonilna skupina druge molekule povezave:
Kondenzacija, ki jo katalizira baza
Izobraževanje enlat-ion., ustvarjanje
carbanion., teče po shemi:
Nadalje carbanion. se pridruži karbonilni skupini druge molekule in nadaljuje C-alkilacija, Za razliko od termodinamični nedonosno Približno alkilacijo:
Okvir aldehidospert. (aldol.) Z lahkoto izgubi vodo v prisotnosti katalitskih količin baz ali kislin, kot tudi z nepomembnim ogrevanjem, z tvorbo A, B je nenasičena karbonilna spojina, kondenzacijska reakcija (R, X \u003d alkil ali H) je končana :D:
Tako je v ALDoln reakciji približno- Croton Condensation (vključno z samonastojno kondenzacijo) lahko vstopijo v aldehide in ketone, ki imajo alpha-Carbon. Atomi vodika. V primeru ketonov je položaj ravnotežja nedonošen za oblikovanje proizvodov, vendar je izvedena reakcija v posebnih pogojih (na primer, razen stika izdelka s katalizatorjem primarne narave), je mogoče doseči s precejšnjimi rezultati. Navzkrižne reakcije med aldehidami in ketoni nimajo laboratorijskih aplikacij, saj je oblikovana enostavno razmišljanje mešanica štirih izdelkov in nereagirani izvorne spojine. Pogosteje v sintetičnih namenih, reakcija izvedemo med dvema karbonilnimi spojinami, od katerih je eden vir dopartov ( metilenska komponenta ), in drugi služi karbonilna komponenta (Ni alpha Carbon. Atomi vodika). Običajno se kot karbonilne komponente uporabljajo formaldehid, aromatske aldehide, premog, oksalne in mravljične kisline. Kot sestavni del metilena se kot sestavni deli metilenske komponente uporabljajo kisle kisline in celo derivati \u200b\u200bacetilenskih ogljikovodikov s terminalno trojno vezjo.
8. Reakcija Cananizaro.
Aldehide, ki nimajo alpha Carbon. Atomi vodika, pri segrevanju z močnimi bazami, reagirajo oksidacijsko redukcijo, ko je ena od molekul obnovljena v alkohol zaradi oksidacije druge molekule do karboksilne kisline. Takšne reakcije se imenujejo reame Canniczar.in pretok po shemi:
Znane so tudi intramolekularne reakcije zmanjševanja oksidacijskih reakcij:
S polno vrsto intramolekularne oksidacije-obnovitve je Benzil. Preurediti. :
Reakcije na ogljik skeletni aldehide in ketoni
Reakcije, ki vplivajo na ogljikov skelet, vključujejo:
Keto-Enol Tautomeria Aldehids in ketoni;
Halogeniranje (haloformana reakcija in substitucija atomov ogljika vodika)
1. KETO-ENOL TAUTOMERIJA
Karbonilne spojine lahko soobstajajo v dveh formatih in Enolu:
Transformacije aldehidov in ketonov v posameznih (neokroženih alkoholov) poteka spontano in s katalizo kisline in baz. Oblike, oblikovane v obliki el, so prisotne v aldehidih in ketonih v manjših koncentracijah, vendar je vloga pri njihovi reakcijski sposobnosti, ki je znatno. Z nastankom Enolov je več pomembnih reakcij aldehidov in ketonov. Razmislite o mehanizmih za prehod ketonskih oblik v Elol, ki tečejo s katalitskim delovanjem kislin in baz.
Enolization. katalizirana s kislino
Tvorba Eno je lahko katalizirana s kislino po shemi spodaj (R "\u003d alkil ali H):
Reakcija se začne s protonacijo atoma kisika karbonilne skupine in je končana s cepitvijo protona alpha Carbon. Atom. Tako formalno Proton igra vlogo katalizatorja.
Enolization. katalizato base.
Oblikovanje začetka enolat-iona v skladu s shemo:
Pri oblikovanju Enolov med katalizo, kislost alfa ogljikovih atomov vodika igra pomembno vlogo. Njihova izboljšana kislost je povezana s tesno bližino karbonilne skupine in njenega negativnega induktivnega učinka, pri odložitvi elektrona komunikacije s C-H in tako olajšuje protonovo cepitev. Z drugimi besedami, protonska cepila je olajšana, ker se oblikovana karbanija stabilizira zaradi pomanjkljivosti negativne naboja na karbonilni skupini.
Za oblikovane enole se halogeni pridružijo več komunikacij C \u003d S. Šele v nasprotju z alkenesom, kjer je takšno združitev zaključena s popolno vezavo halogena, v aldehidih in ketonih, je priključen samo en atom halogena (na sosednjo karbonilno skupino ogljika). Drugi atom halogena (na karbonilni skupini) ni priključen, reakcija pa je zaključena s cepitvijo protona in regeneracije karbonilne skupine:
V kislem mediju je reakcija na to in se ustavi. Zamenjava drugega atoma vodika na halogenu se ne pojavi. Toda v alkalnem mediju je hitra reakcija zamenjave drugega in še hitreje reakcije substitucije tretjega ogljikovega atoma na halogen (povečanje števila atomov halogenov z ogljikom močno poveča kislost njenega vodika):
Konec koncev, vsi trije vodikovi atomi izkažejo, da se nadomestijo s halogeni, po katerih je treba združiti združenje CX 3. V obliki aniona, z naknadno takojšnjo izmenjavo Proton:
Kot rezultat, se oblikuje trimalometanimenovan HALOOFORM (IODOFORM CHJ 3, BROMOCORM Chr. 3, kloroform. Chcl. 3) in karboksilno anion. In sam proces se imenuje reakcija HALOFORM. Vsi metilketoni so predmet vaje. Halform pade v obliki pobarvane oborine (rumeni jodoform), imajo določen vonj in lahko služi kot kvalitativna reakcija na prisotnost metilketonov. Reakcija HAROFORM je dana tudi alkohole, z oksidacijo, od katerih se metilbokens lahko tvorijo (na primer izopropanol). Oksidacija se izvaja s prekomernim halogenom.
Oksidacija aldehidov in ketonov
Aldehides se zlahka oksidirajo na ustrezne kisline:
Ketoni so oksidirani s težavo, v težkih okoljih. Oksidacijo spremlja vrzel C-zaradi komunikacije sosednjih vrat s karbonilno skupino. Kot rezultat, izkaže se niz oksidacijskih izdelkov - karboksilne kisline z različnimi dolgotrajnimi ogljikovimi verigami:
Metode prejem
1. Oksidacija Primarno. alkohol pridobljeni so aldehide in sekundarni alkoholi dajejo ketoni:
Oksidacija se lahko izvede "suha" in "mokre" metode. Prvi je, da skozi ogrevanje do 300-350 prenese alkoholne pare Od Oksid medijev Cuo.. "Mokra" metoda se imenuje oksidacija alkoholov z nakisano raztopino kalijevega bichomata ali natrija:
Z oksidacijo "mokre" metode, bi moral oblikovan aldehid izsiliti iz reakcije s krogle, sicer se zlahka oksidira na karboksilne kisline:
2. Aldehide in ketoni dobimo hidroliza gem-Digohaleganelov.
Na začetku se pojavita dva atoma halogena na hidroksilne skupine. Ampak nestabilen gem-Diols. Hitro se ponovno prerazporedite v karbonilnih spojinah s cepitvijo vodne molekule:
3. Ozonoliza
alkenov.
vodi do tvorbe mešanic aldehidov in ketonov, odvisno od strukture izvirnika alkena.:
V prvi fazi ozonizacije je pridobljen ozonid z razgradnjo, od katerih so karbonilne spojine in vodikov peroksid oblikovane z vodo. Za peroksid ne izzvati nadaljnje oksidacije aldehidov, je cinkov prah doda v vodo med razgradnjo ozonidov. Ozonacija alkenov ni toliko sinteze aldehid in ketonov, koliko določanja lokacije več sporočila:
4. Pritrditev vode na alkins
Dodatek vode do trojnih vezi v prisotnosti živosrebrnih sols vodi v primeru acetilena do ocetne aldehida, in v primeru substituiranega acetilena, ketonom. Voda Pridruži se pravilu Markovnikov: