ALDEHIDI I KETONI_2010
-
Upload
sofia-valeska-stefanovic -
Category
Documents
-
view
775 -
download
3
Transcript of ALDEHIDI I KETONI_2010
ALDEHIDI I KETONI
Metanal
Keton
Aldehid
C
O
Propanon Etanal Metanal
Propanal 1-buten μ = 0,3 D μ = 2,5 D
ili
Imenovanje Imenovanje alaldehiddehidaa i ket i ketononaa
• Za neke aldehide i ketone i dalje se koriste stara imena.
• Chemical Abstracts koristi uobičajena imena za aldehide sa 1 i 2 C-atoma i keton sa 3 C-atoma (dimetilketon-aceton).
HHC
O
metanalformaldehid
HC
O
benzenkarbaldehidbenzaldehid
HC
O
H3C
etanalacetaldehid
CH3CCH3
O
propanondimetil-keton
acetonaceton
C
O
benzofenonfenon
C
O
CH3
12
1-feniletanonacetofenonfenon
CH3CH2CCH2CH3
O
pentanondietil-keton
CH3CCH2CH3
O
butanonetil-metil-keton
Imena fenil-ketona završavaju se nastavkom -fenon-fenon
IUPAC – ova pravilaIUPAC – ova pravila
• AAldehidildehidi se tretiraju kao derivati alkana. • Imenu alkana dodaje se nastavak –al–al pa tako alkan postaje alkanalalkanal.
metan – metanal; etan – etanal; propan – propanal, itd.
• Osnovni niz se numeriše polazeći od karbonilne grupe. Ugljenikov atom iz karbonilne grupe je uvek C1.• Imena aldehida su analogna imenima 1-alkohola.• Ciklični aldehidi se imenuju kao karbaldehidikarbaldehidi.
CH3CH2CH
O
propanal
H12345
67
O4,6-dimetilheptanal
O
CHClCH2CH2CH2
1234
4-hlorbutanal
2-fenilpropandial
2-naftalenkarbaldehid5-heksenal4,4-dimetilpentanal
CHO
cikloheksan-karbaldehid
HC
O
Br
o-brombenzaldehid
OHOCH3
CHO
4-hidroksi-3-metoksibenzenkarbaldehid
4-hidroksi-3-metoksibezaldehid
vanilinvanilin
• KKetonietoni se, takođe, tretiraju kao derivati alkana. Imenu alkana se dodaje nastavak –on. –on. Alkan Alkan Alkan Alkanon on • Karbonilna grupa u najdužem nizu se numeriše najmanjim brojem, bez obzira na prisustvo drugih supstituenata ili funkcionalnih grupa (-OH, C=C, C≡C).• Ciklični ketoni zovu se cikloalkanoni.
3-heksanon4-metil-2-pentanon
1,4-pentadien-3-ondivinil keton
O
CH3
CH3
12
2,2-dimetilciklopentanon 1,3-difenil-2-propanondibenzil keton
1-fenil-2-butanonbenzil-etil keton
Ako u istom molekulu imamo prisutne keto i aldehidnu grupu,
keto grupa se imenuje kaooksookso grupa.
CHO
COOH
4-formilcikloheksankarboksilnakiselina
O
CH3Cacetil
HC
O
formil
O
RCalkanoil
acilCl
O
5-hlor-3-etinilcikloheksanon
HC CCH
O
propinal
CH3CCH2CH CHCH2CCH3
OH
CH3
O
7-hidroksi-7-metil-4-okten-2-on
CH3CHCH2CHCCH2CH3
CH3 Cl O
4-hlor-6-metil-3-heptanon
O
CH3CCH2CH
O
3-oksobutanal
Dobijanje Dobijanje alaldehiddehidaa i ket i ketononaa
Industrijsko dobijanje:
• Za industriju najvažniji aldehid je formaldehid (metanal), a najvažniji keton je aceton (propanon).• Formaldehid se upotrebljava u obliku vodenog rastvora ″formalin″ kao dezinfekciono, germicidno i fungicidno sredstvo a najviše se koristi za dobijanje ″fenolnih smola″.• Najčešće se prodaje kao čvrsti polimer paraformaldehidparaformaldehid ili kao trioksantrioksan a iz njih se suvi formaldehid izdvaja zagrevanjem.
(CH2O)3 O O
O
TTrioksanrioksan
(CH2O)n CH2OCH2OCH2O
PParaformaldehidaraformaldehid
Hidroformilovanje
Katalitička oksidacija metanola
Kumen – hidroperoksidni proces
CH3CH CH2 O2+ +CH3CCH3
O+
OH
3.
Laboratorijsko dobijanje:Laboratorijsko dobijanje:
1. Oksidacija alkohola
1-heptanol heptanal
C5H5NH+ClCrO3-
piridinijum hlorhromat
PCC
1a. Selektivna oksidacija primarnih alkohola
p-(2-metil-2-propil)-benzilalkohol p-(2-metil-2-propil)-benzaldehid
(C5H5NH)22+Cr2O7
2-
piridinijum dihromat
PDC
1b. Oksidacija sekundarnih alkohola
sekundarni alkohol keton
cikloheksanol cikloheksanon
1-okten-3-ol 1-okten-3-on
2. Ozonoliza alkena
aldehid keton
heptanal
2-heksanon metanalformaldehid
+O3
H2O, ZnC C
H
H3C
H3C
(CH3)3 H3C
H3CC O
H
(CH3)3CO
propanon 2,2-dimetilpropanal
+O3
H2O, Zn
H3C
H3CC OC C
H3C
H3C
(CH3)3
CH3
O(CH3)3
CCH3
propanon 3,3-dimetilbutanon
3a. Hidratacija alkina – Markovnikov-ljeva adicija
H
RR'R C C + H OH C C
OH
R' R C C
O
H
H
R'
enol keton ili aldehidR‘ = alkil – ketonR‘ = H – aldehid
keto-enolna tautomerija
4-oktanon
2-oktanon
etanal
1-heksin 2-heksanon
3b. Hidratacija alkina – anti-Markovnikov-ljeva adicija3b. Hidratacija alkina – anti-Markovnikov-ljeva adicija (Hidroborovanje-oksidacija)
RC CH
BH2
B
R
C
H
H
C
2
H2O2, HO- R
C
H
H
C
OH
R
C
H
H
C
OH
C C
H
H
O
R
H
4. Friedel – Crafts-ovo alkanoilovanje (acilovanje)Friedel – Crafts-ovo alkanoilovanje (acilovanje)
+AlCl3
+R
C
O
HXRC
O
X
propanoil hlorid 1-fenil-1-propanon
benzen alkanoilalkanoilbenzenacilbenzen
alkilalkilbenzen
butanoil hlorid 1-fenil-1-butanon butilbenzen
Dobijanje ketona od aldehidaDobijanje ketona od aldehida
Fizičke osobine Fizičke osobine alaldehiddehidaa i ket i ketononaa• Aldehidi i ketoni su polarna jedinjenja, zbog prisustva polarne karbonilne grupe. • Imaju relativno visoke tačke ključanja u poređenju sa nepolarnim jedinjenjima slične molekulske mase.• Ne mogu da grade vodonične veze i zbog toga imaju niže tačke ključanja od odgovarajućih alohola i karboksilnih kiselina.• Niži aldehidi i ketoni (metanal, etanal, propanal, propanon) se dobro rastvaraju u vodi i polarnim rastvaračima.• Aldehidi i ketoni sa 5 i više C atoma se slabo rastvaraju u polarnim rastvaračima i vodi, dominira nepolarni – R ostatak.
formulaT.K.T.T.
Rastvorljivostg/100 g H2O
Veoma rastvoran
Slabo rastvoran
H
R CC
O
H
R CC
O
Rezonancione strukture karbonilne grupe:Rezonancione strukture karbonilne grupe:
Hemijske osobine Hemijske osobine alaldehiddehidaa i ket i ketononaa• U molekulima aldehida i ketona može da dođe do reakcija: na kiseoniku karbonilne grupe, na karbonilnom ugljeniku i na ugljeniku u susedstvu karbonilne grupe (α – ugljenik)
Napad elektrofila
Kiseo
Napad nukleofila
1. 1. Adicija hidrida i organometalnih reagenasaAdicija hidrida i organometalnih reagenasa
RCH2OHNaBH4, CH3CH2OHR C H
O
NaBH4, CH3CH2OHO
CR R R2CHOH
aldehidaldehid
ketonketon
primarni alkohol
sekundarni alkohol
R'CH2OHC H
O
H R'MgX, etar
R C H
OR'MgX, etar R'RCHOH
O
CR R R'R2COHR'MgX, etar
aldehidaldehid
formaldehidformaldehid
ketonketon
Grinjarov reagens
Grinjarov reagens
primarni alkoholprimarni alkohol
sekundarni alkoholsekundarni alkohol
tercijarni alkoholtercijarni alkohol
2. 2. Adicija vodeAdicija vode
KHhidrat
karbonil voda
karbonilnojedinjenje hidrat KH
Karbonil-hidrat (geminalni diol)
1. Nukleofilna adicija hidroksidnog jonana karbonilnu grupu
2. Transfer protonaiz vode na alkoksidni
jon
1. 1. NUKLEOFILNA ADICIJANUKLEOFILNA ADICIJA PRA PRAĆENA ĆENA PROTONOVANJEPROTONOVANJEMM
Odigrava se pod neutralnim ili baznim uslovima. Adicije jakih nukleofila vrše se mehanizmom nukleofilne adicije-protonovanja.
MEHANIZAM JONSKE ADICIJE – MOGUMEHANIZAM JONSKE ADICIJE – MOGUĆA ĆA DVA REAKCIONA PUTA!DVA REAKCIONA PUTA!
2. Nukleofilna adicija na protonovanialdehid ili keton
3. Transfer protonana vodu
1. Protonovanjekarbonilnog
kiseonika
2. 2. ELEKTROFILNO PROTONOVANJE PRAELEKTROFILNO PROTONOVANJE PRAĆENO ADICIJOMĆENO ADICIJOM
Dominira u kiseloj sredini. Adicije slabih nukleofila vrše se mehanizmom elektrofilnog protonovanja-adicije.
3. 3. Adicija alkoholaAdicija alkohola
hemiacetalhemiacetalpoluacetalpoluacetal
acetalacetal
benzaldehiddietiacetal
4. 4. Adicija cijanovodonikaAdicija cijanovodonika
cijanohidrin
5. 5. Adicija amonijaka i primarnih amina – Adicija amonijaka i primarnih amina – iminiimini
hemiaminalkarbinolamin
imin
N-benzilidenmetilamin
N-cikloheksilidenizobutilamin
Starije ime – Schiff-ova baza
6. 6. Reakcije sa derivatima amonijakaReakcije sa derivatima amonijaka
Derivat (H2NZ) Ime derivata Proizvod Primer
hidroksilamin oksim
fenilhidrazin fenilhidrazon
semikarbazid semikarbazon
7. 7. Reakcije sa sekundarnim aminima – Reakcije sa sekundarnim aminima – enamini enamini
ciklopentanon pirolidin N-(1-ciklopentenil)-pirolidin
8. 8. Oksidacija aldehidaOksidacija aldehida
9. 9. Oksidacija ketonaOksidacija ketona: : Baeyer – Villiger –ova oksidacijaBaeyer – Villiger –ova oksidacija
peroksi kiselinaperoksi kiselina estarestar
1-cikloheksiletanoncikloheksil-metil keton
cikloheksiletanoatcikloheksilacetat
Adicija hidroperoksidne grupe na karbonilnu grupu aldehida ili ketona.
10. 10. Aldolna kondenzacijaAldolna kondenzacija
1. Ravnoteža između aldehida i enolatnog anjona u baznoj sredini:1. Ravnoteža između aldehida i enolatnog anjona u baznoj sredini:
2. Enolatni anjon reaguje sa viškom aldehida:2. Enolatni anjon reaguje sa viškom aldehida:
ALDOLALDOL
ALDOLALDOL
Višak aldehida
10. 10. Haloformska reakcija – Haloformska reakcija – metil ketonimetil ketoni i i etanaletanal
metil keton
OKSIDATIVNI TEST NA ALDEHIDE OKSIDATIVNI TEST NA ALDEHIDE
NH3, tartarat, H2O+ Cu2+R C H
O
cigla-crveno
+ R C OH
O
Cu2ONaOH,
2. Fehling-ov test2. Fehling-ov test
srebrno ogledalo
+ Ag+NH3, H2O
+R C H
O
R C OH
O
Ag
1. Tollens-ov test1. Tollens-ov test