5. Альдегіди і кетони

Альдегіди і кетони – це сполуки, у молекулах яких міститься функціональна група >C=O (карбонільна або оксогрупа). В альдегідах карбонільна група сполучена з карборадикалом і одним атомом Гідрогену, у кетонах вона сполучена з двома карборадикалами:

Класифікація

Загальна формула:	Альдегіди	Кетони
1. Аліфатичні:
	етаналь (оцтовий)	пропанон, диметилкетон
2. Ароматичні:
	бензойний альдегід	дифенілкетон, бензофенон
3. Жирно-ароматичні:
	фенілоцтовий альдегід, фенілетаналь	метилфенілкетон, ацетофенон

Номенклатура альдегідів та кетонів

Для альдегідів характерна структурна ізомерія, яка пов’язана з будовою карборадикалу.

Альдегіди	IUPAC	раціонально-функціональна (тривіальна)
	метаналь	мурашиний (формальдегід)
	етаналь	оцтовий (ацетальдегід)
	попаналь	пропіоновий
С4H8
	бутаналь	бутиратний (масляний)
	2-метилпропаналь	ізобутиратний (ізомасляний)

Для кетонів характерна структурна ізомерія, яка пов’язана з будовою карборадикалу та з положенням карбонільної групи (С=О).

Кетони	IUPAC	раціонально-функціональна (тривіальна)
	пропанон	диметилкетон (ацетон)
	бутанон	метилетилкетон
	пентанон-2	метилпропілкетон
	3-метилбутанон-2	метилізопропілкетон
	3-пентанон	діетилкетон
	3-бутен-2-он	метилвінілкетон

Способи одержання

1. Реaкції окиснення

• ненасичених вуглеводнів

• насичених вуглеводнів

• ароматичних вуглеводнів

• спиртів

2. Каталiтичне дегідрування спиртів

3. Гідроліз гемінальних дигалогеналканів

4. Декарбоксилування (піроліз) солей карбонових кислот

5. Гідратація алкінів (реакція Кучерова)

6. В промисловості для одержання аліфатичних альдегідів використовують оксосинтез

7. Окреміі способи одержання ароматичних альдегідів і кетонів

- одержання ароматичних кетонів за реакцією Фріделя-Крафтса:

- одержання ароматичних альдегідів за реакцією Гаттермана-Коха:

Хімічні властивості

1. Особливості реакцій нуклеофільного приєднання до альдегідів і кетонів

а) Електронні фактори пов'язані з тим, що алкільна група, як донор електронів подає електронну густину на атомі Карбону карбонільної групи, що знижує частково позитивний заряд (δ⁺) на ньому.

У випадку альдегідів таке зниження δ⁺ проходить менше, так як тільки одна алкільна група. Для кетону таке зниження δ⁺ на карбонільному атомі Карбону проходить більше, так як в цьому випадку має місце вплив двох алкільних груп.

б) Просторові фактори. При приєднанні нуклеофілу до карбонільної групи атом Карбону переходить з sp²–гібридного стану до sp³–гібридного стану. Валентні кути змінюються від 120 до 10928'. Тобто проходить зближення замісників зв'язаних з карбонільною групою.

Для альдегідів таке зближення проходить легко, так як один із замісників – це атом Гідрогену. Для кетонів таке зближення проходить трудніше і при наявності особливо об'ємних замісників (наприклад, трет-бутильних) реакційна здатність кетонів знижується настільки, що реакції нуклеофільного приєднання стають неможливими. Тому альдегіди є більш реакційноздатними сполуками ніж кетони.

Здатність альдегідів і кетонів вступати в реакції приєднання, приєднання-відщепленні визначається величиною частково позитивного заряду на атомі карбону карбонільної групи – чим більше δ+ на атомі Карбону тим більшу реакційну здатність мають альдегиди та кетони у вище зазначених реакціях.

Тому, реакційна здатність карбонільних сполук зменшується в такому ряду:

В цілому: а) альдегіди вступають в реакцію легше кетонів; б) аліфатичні сполуки вступають в реакції легше алкілароматичних і тим більше чисто ароматичних.

Ароматичні альдегіди і кетони, які містять в о- і особливо в п-положеннях до карбонільної групи електоноакцепторні замісники мають більш високу реакційну здатність за рахунок збільшення частково позитивного заряду (δ+) на атомі Карбону карбонільної групи і навпаки: введення електронодонорних замісників в тіж положення зменшують реакційну здатність альдегідів і кетонів за рахунок зниження заряду (δ+) на атомі Карбону карбонільної групи.

Головна відзнака альдегідів від кетонів – альдегіди окиснюються дуже легко, особливо ароматичні, а кетони – важко.

Для альдегідів і кетонів характерні реакції нуклеофільного приєднання води, спиртів, синильної кислоти, гідросульфіту натрію, реактиву Гріньяра; реакції з азотовмісними сполуками (амоніаком, гідроксиламіном, гідразином тощо); реакції конденсації (альдольна, кротонова), окиснення.