II Кето-енольная таутомерия
В кислых и щелочных растворах альдегиды и кетоны склонны к кето-енольной таутометрии. Таутомерия - возможность существования соединений в двух взаимопревращающихся формах.
III α R―СН―С=O II │ │ I Н Н IV Кето-форма |
↔
|
α R―СН=С―OН │ Н
Енольная форма |
I - отрыв атома водорода от α-атома углерода, который приводит к тому, что общая электронная пара связи С―Н остается у атома углерода; II - образование π-связи между α-атомом углерода и атомом углерода в карбонильной группе; III - смещение общей электронной пары π-связи к атому кислорода из-за образования новой π-связи, в результате на атоме кислорода скапливается отрицательный заряд; IV - миграция атома водорода к атому кислорода, содержащему неподеленную электронную пару. |
III Альдольная конденсация (две одинаковых молекулы карбонильных соединений)
В водных растворах в присутствии кислоты либо щелочи альдегиды и кетоны способны конденсироваться, т.е. попарно соединяться с образованием β-ОКСИАЛЬДЕГИДА (АЛЬДОЛЯ). Это возможно, если альдегид или кетон содержит хотя бы один атом водорода при α-атоме углерода (первый атом углерода от карбонильной группы).
Например:
H R H ОH R H
│ │ │ │β │α │
R―CH2―С=O + CH―C=O (H+ / OH―) → R―CH2―C―CH―C=O
2 молекулы │ │
альдегида H H (альдоль - β-оксиальдегид)
При дальнейшем нагревании возможно отщепление от альдоля одной молекулы воды с образованием двойной связи между α- и β-атомами углерода (НЕПРЕДЕЛЬНЫЙ АЛЬДЕГИД). Этот процесс называется кротоновой конденсацией.
ОH R H R H
│β │α │ β │α │
R―CH2―CН―CН―C=O (t0С) → R―CH2―CН=C―C=O + H2O
Не все альдегиды и кетоны способны к кротоновой конденсации. В кротоновую конденсацию могут вступать альдоли, которые содержат один атом водорода у α-атома углерода. В альдольную и кротоновую конденсации могут вступать только те альдегиды и кетоны, которые содержат два атома водорода у α-атома углерода.
В том случае, если непредельный альдегид продолжать нагревать, то соединение вступает в реакцию полимеризации с раскрытием двойной связи.
R H R―CH2 R
β │α │ │ │
n R―CH2―CН=C―C=O (t0С) → (―CH―C―)n
│
H―C=O