Альдегиды и кетоны

1.

Альдегиды и кетоны
1

2.

Альдегиды и кетоны
(карбонильные соединения)
Карбонильная группа
O
C
R
H
альдегид
O
C
R
R
кетон
R
O
δ-
C
δ+
R
Альдегиды – это органические вещества,
молекулы которых содержат карбонильную
группу, соединенную с органическим радикалом
и водородом.

3.

Альдегиды и кетоны
(карбонильные соединения)
Карбонильная группа
O
C
R
H
альдегид
O
C
R
R
кетон
R
O
δ-
C
δ+
R
Кетоны – это органические вещества, молекулы
которых содержат карбонильную группу,
соединенную с двумя органическими
радикалами.

4.

Альдегиды и кетоны
(карбонильные соединения)
Карбонильная группа
O
O
C
C
R
H
альдегид
δ-
O
δ+
C
R
R
R
кетон
R
Карбонильный углерод находится в
состоянии sp2-гибридизации
Связь С-О полярная D = 2.3-2.8 Д
Алифатические карбонильные соединения
CnH2nO
4

5. Виды изомерии.

• Изомерия альдегидов связана только со
строением углеродного скелета.
CH3
CH3 CH2 CH2 CH O
Бутаналь
CH3
CH CH O
2-Метилпропаналь
(Изобутаналь)
• Изомерия кетонов связана со строением
углеродного скелета и с положением
карбонильной группы.
CH3
C CH2 CH2 CH3
O
Пентан-2-он
CH3
CH2
C CH2 CH3
O
Пентан-3-он
5

6.

Номенклатура
метаналь
этаналь
(формальдегид) (ацетальдегид)
пропанон
(ацетон)
2-метилундеканаль
циклогексанкарбальдегид
бензальдегид
транс-4-гидроксициклогексанкарбальдегид
ацетофенон
1-циклогексилэтанон
бензофенон
?
3-(4-гидроксифенил)бутан-2-он
6

7.

Синтез альдегидов и кетонов.
Окисление спиртов
7

8.

Синтез альдегидов и кетонов.
Гидратация ацетиленов
8

9.

Синтез альдегидов и кетонов.
Ацилирование по Фриделю-Крафтсу
9

10.

Синтез альдегидов и кетонов.
Реакция Реймера-Тимана
Перегруппировка Фриса
10

11.

Синтез альдегидов и кетонов.
№ Название реакции
1
Окисление спиртов
2
Гидратация ацетиленов
3
Ацилирование по
Фриделю-Крафтсу
4
Реакция Реймера-Тимана
5
Перегруппировка Фриса
Пример
11

12.

Реакции альдегидов и кетонов
1. Реакции нуклеофильного присоединения по
карбонильной группе:
2а. Кето-енольная таутомерия
12

13.

Реакции альдегидов и кетонов
2б. Реакции СН-кислот
13

14.

Взаимодействие с реактивами Гриньяра
Взаимодействие с литийорганическими соединениями
Взаимодействие с ацетиленидами
14

15.

Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе
№ Наименование
реакции
1
Взаимодействие с
реактивами Гриньяра
2
Взаимодействие с
литийорганическими
соединениями
3
Взаимодействие с
ацетиленидами
4
Реакция Виттига
Общая схема реакции
15

16.

Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе
Присоединение воды
Присоединение спиртов
16

17.

Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе
№ Наименование
реакции
1
Присоединение
воды
2
Присоединение
спиртов
Общая схема реакции
Кислотный
катализ
Основный
катализ
17

18.

Получение ацеталей используется в качестве защиты альдегидной группы
1.
2.
Какой синтетический прием необходимо применить для синтеза молекулы
5-гидрокси-5-фенилпентаналя?
Какие дополнительные синтетические процедуры необходимо провести с исходными веществами,
чтобы «подготовить» их для основной реакции?
Защита альдегидной группы
Получение реактива Гриньяра
Образование целевого спирта
и снятие защиты
18

19.

Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе
№
Наименование
реакции
3
Образование
циангидринов
4
Присоединение
бисульфита
Общая схема реакции
Реакция используется для отделения альдегидов и кетонов от некарбонильных
соединений
19

20.

Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе
5. Присоединение производных аммиака
Продукт
H2N-G
H2N-R (Ar, Alk)
амин
С=NH-R
Имин (основание
Шиффа)
H2N-OH
гидроксиламин
C=NOH
оксим
H2N-NH2
гидразин
C=N-NH2
гидразон
H2N-NHPh
фенилгидразин
C=N-NH-Ph
фенилгидразон
H2N-NHCONH2
семикарбазид
C=N-NHCONH2
семикарбазон
Используется для идентификации карбонильных
соединений
20

21.

21

22.

Кето-енольная таутомерия
H3C
CH3
CH3
H2C
O
кето-форма
OH
енольная форма
Галогенирование кетонов
O
O
Енолизация – процесс перехода от
кето-формы к енольной (частный
случай таутомерии)
Енолизация может катализироваться
как кислотами, так и основаниями
Br
Br2/AcOH
250C
Br
п-бромацетофенон
Br
п-бромфенацилбромид
22

23.

Кето-енольная таутомерия
Галоформная реакция
Качественная реакция
на ацильную группу
Тпл. 119-121°С
23

24.

24

25.

O
O
H3C
+ NaCNaq
H2SO4
H
ацетальдегид
C
O
+ O2N
метилфенилкетон
(ацетофенон)
OH
H2O, HCl
H3C
CN
H
циангидрин
ацетальдегида
NH2
NH
OH
H3C
COOH
H
молочная кислота
H+
EtOH/H2O
NO2
2,4-динитрофенилгидразин
H + NaHSO
3
бензальдегид
ONa
O S O
OH
H
бензальдегид-бисульфитный
аддукт
O2N
HN
C N
NO2
2,4-динитрофенилгидразон
ацетофенона
25