4/9/2015
1
Лекция 17
Карбонилни съединения:
алдехиди и кетони
Органична
химия
Пантелей Денев
Определение
Когато и двата заместителя в карбонилната група са
въглеводородни остатъци съединението е кетон.
Когато поне единият заместител е водород съединението е
алдехид.
C O
Калбонилна група
Класификация
Карбонилни
съединения
Алифатни Алициклени Ароматни
НенаситениНаситени
4/9/2015
2
Структура на карбонилната група
• Въглеродът е в sp 2 хибриздизация
• Връзката C=O е по-къса, по-здрава и по-
полярна от С=С при алкени
120 
120 
Кетон
Дължина Енергия
Алкен
връзка
връзка
Номенклатура
АЛКАНАЛ
АЛКАНОН
Калбонилна група като
функционална група
CnH2n+1CHO
Номенклатура на IUPAC
Метанал (мравчен алдехид) HCHО
Етанал (ацеталдехид) CH3CHО
Пропанал C2H5CHО
Бутанал C3H7CHО
Алканал CnH2n+1CHO
Хомология
4/9/2015
3
CnH2n+1COCmH2m+1
Номенклатура на IUPAC
Пропанон (ацетон) CH3CОCH3
Бутанон CH3CОC2H5
2-Пентанон CH3CОC3H7
Алканон CnH2n+1CHO
Хомология
•Алдехидната група – формил
•Кетонната група – оксо
•Алдехидите са по-старши от
кетоните
Калбонилна група като
заместител
3-Метил-4-оксопентанал 3-Формилбензоена киселина
134
1
3CH3 C CH
CH3
CH2 C H
OO
COOH
CHO
Наименования по IUPAC
4/9/2015
4
Наименования по IUPAC
Метилизопропилкетон a-Бромоетилизопропилкетон
CH3 C
O
CH
CH3
CH3 CH3CH C
O
CH
CH3
CH3
Br
Тривиални наименования
CH3 C
O
CH3
C
CH3
O
C
O
Ацетон Ацетофенон
Бензофенон
4/9/2015
5
Точка на кипене
CH3CH2CH2CH3
CH3CH2CHO
CH3COCH3
CH3CH2CH2OH
CH3–O–CH2CH3
Бутан
т.к. 0 °С
Етилметилетер
т.к. 8 °С
Пропанал
т.к. 49 °С
Ацетон
т.к. 56 °С
1-Пропанол
т.к. 97 °С
Разтворимост
• Добре се смесват с алкохоли
• Ацетон, ацеталдехид и формалдехид са разтворими във вода
Формалдехид
• Газ при стайна температура.
• Формалинът е 40% воден разтвор.
Триоксан, т.к. 62C
Формалин,
т.к. -21C
Формалин
O
C
O
C
O
C
H H
H
H
H
H
heat
H C
O
H
H2O
H C
H
OH
HO
4/9/2015
6
Електронен пренос при C═O
Разрешен
Забранен
UV – спектър на спрегнати
карбонилни съединения
• Спрегнатите карбонилни съединения имат характерен  -*
абсорбционен максимум в UV спектър.
• Всяка спрегната C=C измества max с около 30 nm; а алкилна група
с около 10 nm.
Пропенал Три алкилови групи Три алкилови групи
Окисление
Методи за получаване
Борнеол Камфор
Вторичните алкохоли се окисляват до кетони
4/9/2015
7
Първичните алкохоли се окисляват до
алдехиди от пиридинхлорхромат
Озониране на алкени
Ацилиране по Фридел-Крафтс
4/9/2015
8
Хидратиране на алкини
Пиролиза на калциеви соли на карбоксилови
киселини
t o
+ CaCO3
O
O
Ca
CH2 C
O
CH2
CH2
CH2 CCH2
O
CH2
CO
CH2
CH2
CH2
CH2
(CH3COO)2Ca CH3COCH3 + CaCО3
t 
Синтеза на Гатерман-Кох
Синтеза на Гатерман
+ HCN + HCl
OCH3
H2O
OCH3
C
NHH
OH
C
OH
AlCl3
C6H6 + CO C6H5CHOAlCl3/HCl
AlCl3/HCl
4/9/2015
9
Синтеза на Раймер-Тиман
C6H5OH + CHCl3 + 3KOH
H
O
H
C
O
CHO
OH
++ 3KCl
ñàëèöèëîâ ð - õèäðîêñèáåíçàëäåõèä
àëäåõèä
Алифатни поликарбонилни съединения
CH2 CH2
OH OH
CHO
CHO
2O
+ 3O3
CHO
CHO
H2O+
3
CH O
O
O
CH
CH
O
O
O
HC
HC O
O
O
CH
В алкална среда глиоксалът търпи вътрешна Каницарова реакция
ОНС ‒ СНО + КОН НОСН2СООК
Гликолева киселина
Глиоксал
[ ]
4/9/2015
10
Диацетилът (диметилглиоксал) е жълто кристално
вещество, което се съдържа в краве масло. Притежава
специфичния за прясното краве масло аромат.
CH3COCH2CH3 + HNO2 CH3COCOCH3

17 karbonyl

  • 1.
    4/9/2015 1 Лекция 17 Карбонилни съединения: алдехидии кетони Органична химия Пантелей Денев Определение Когато и двата заместителя в карбонилната група са въглеводородни остатъци съединението е кетон. Когато поне единият заместител е водород съединението е алдехид. C O Калбонилна група Класификация Карбонилни съединения Алифатни Алициклени Ароматни НенаситениНаситени
  • 2.
    4/9/2015 2 Структура на карбонилнатагрупа • Въглеродът е в sp 2 хибриздизация • Връзката C=O е по-къса, по-здрава и по- полярна от С=С при алкени 120  120  Кетон Дължина Енергия Алкен връзка връзка Номенклатура АЛКАНАЛ АЛКАНОН Калбонилна група като функционална група CnH2n+1CHO Номенклатура на IUPAC Метанал (мравчен алдехид) HCHО Етанал (ацеталдехид) CH3CHО Пропанал C2H5CHО Бутанал C3H7CHО Алканал CnH2n+1CHO Хомология
  • 3.
    4/9/2015 3 CnH2n+1COCmH2m+1 Номенклатура на IUPAC Пропанон(ацетон) CH3CОCH3 Бутанон CH3CОC2H5 2-Пентанон CH3CОC3H7 Алканон CnH2n+1CHO Хомология •Алдехидната група – формил •Кетонната група – оксо •Алдехидите са по-старши от кетоните Калбонилна група като заместител 3-Метил-4-оксопентанал 3-Формилбензоена киселина 134 1 3CH3 C CH CH3 CH2 C H OO COOH CHO Наименования по IUPAC
  • 4.
    4/9/2015 4 Наименования по IUPAC Метилизопропилкетонa-Бромоетилизопропилкетон CH3 C O CH CH3 CH3 CH3CH C O CH CH3 CH3 Br Тривиални наименования CH3 C O CH3 C CH3 O C O Ацетон Ацетофенон Бензофенон
  • 5.
    4/9/2015 5 Точка на кипене CH3CH2CH2CH3 CH3CH2CHO CH3COCH3 CH3CH2CH2OH CH3–O–CH2CH3 Бутан т.к.0 °С Етилметилетер т.к. 8 °С Пропанал т.к. 49 °С Ацетон т.к. 56 °С 1-Пропанол т.к. 97 °С Разтворимост • Добре се смесват с алкохоли • Ацетон, ацеталдехид и формалдехид са разтворими във вода Формалдехид • Газ при стайна температура. • Формалинът е 40% воден разтвор. Триоксан, т.к. 62C Формалин, т.к. -21C Формалин O C O C O C H H H H H H heat H C O H H2O H C H OH HO
  • 6.
    4/9/2015 6 Електронен пренос приC═O Разрешен Забранен UV – спектър на спрегнати карбонилни съединения • Спрегнатите карбонилни съединения имат характерен  -* абсорбционен максимум в UV спектър. • Всяка спрегната C=C измества max с около 30 nm; а алкилна група с около 10 nm. Пропенал Три алкилови групи Три алкилови групи Окисление Методи за получаване Борнеол Камфор Вторичните алкохоли се окисляват до кетони
  • 7.
    4/9/2015 7 Първичните алкохоли сеокисляват до алдехиди от пиридинхлорхромат Озониране на алкени Ацилиране по Фридел-Крафтс
  • 8.
    4/9/2015 8 Хидратиране на алкини Пиролизана калциеви соли на карбоксилови киселини t o + CaCO3 O O Ca CH2 C O CH2 CH2 CH2 CCH2 O CH2 CO CH2 CH2 CH2 CH2 (CH3COO)2Ca CH3COCH3 + CaCО3 t  Синтеза на Гатерман-Кох Синтеза на Гатерман + HCN + HCl OCH3 H2O OCH3 C NHH OH C OH AlCl3 C6H6 + CO C6H5CHOAlCl3/HCl AlCl3/HCl
  • 9.
    4/9/2015 9 Синтеза на Раймер-Тиман C6H5OH+ CHCl3 + 3KOH H O H C O CHO OH ++ 3KCl ñàëèöèëîâ ð - õèäðîêñèáåíçàëäåõèä àëäåõèä Алифатни поликарбонилни съединения CH2 CH2 OH OH CHO CHO 2O + 3O3 CHO CHO H2O+ 3 CH O O O CH CH O O O HC HC O O O CH В алкална среда глиоксалът търпи вътрешна Каницарова реакция ОНС ‒ СНО + КОН НОСН2СООК Гликолева киселина Глиоксал [ ]
  • 10.
    4/9/2015 10 Диацетилът (диметилглиоксал) ежълто кристално вещество, което се съдържа в краве масло. Притежава специфичния за прясното краве масло аромат. CH3COCH2CH3 + HNO2 CH3COCOCH3