Aldehydy a ketony

Názvosloví aldehydů Aldehydická skupina jako hlavní (koncovka -al) CH2 = O methanal formaldehyd CH3 – CH = O ethanal acetaldehyd O = CH – CH = CH – CH = O but-2-endial – CH = O -karbaldehyd

2. Aldehydická skupina jako vedlejší (předpona formyl-)

Názvosloví ketonů Ketoskupina jako hlavní (koncovka -on)

2. Ketoskupina jako vedlejší (předpona oxo-)

Chemické vlastnosti aldehydů a ketonů 1. Acidobazické vlastnosti volné elektronové páry  zásady (donory elektronů) kyselé vodíky na a uhlíku – využívá se v bodě 3 2. Polární násobná vazba adice nukleofilních činidel 3. Kyselé vodíky na uhlíku vedle karbonylové skupiny 4. Redoxní reakce

1. Acidobazické vlastnosti Důsledek – rozpustnost v silných kyselinách

2. Nukleofilní adice reaktivita karbonylové skupiny roste s polaritou vazby C = O

a) Adice vody

b) Adice alkoholu

Aromatické aldehydy a ketony této reakci nepodléhají. Aromatické acetaly a ketaly se připravují reakcí s orthoestery:

c) Adice thiolu

d) Adice halogenovodíku v alkoholu

e) Adice alkalického hydrogensiřičitanu

f) Adice kyanovodíku

g) Adice sloučenin obsahujících skupinu –NH2 reakce je vždy zahájena navázáním skupiny –NH2 na skupinu C = O stabilizace vzniklé látky závisí na charakteru substituentů

- adice amoniaku na formaldehyd vzniklou látku je možno pojmenovat jako: tetraazaadamantan hexamethylentetramin urotropin

- adice amoniaku na vyšší aldehyd vzniká 2,4,6-trialkylhexahydro-1,3,5-triazin

- adice aromatického aminu na aromatický aldehyd benzylidenanilin

- adice hydroxylaminu, hydrazinu, fenylhydrazinu

vazba C = N podléhá snadno hydrolýze

3. Kyselé vodíky na uhlíku vedle karbonylové skupiny reakce se nazývá aldolizace

z ketonů reagují až na výjimky pouze methylalkylketony

je možná i smíšená aldolizace – reaktivnější karbonylová skupina „vychytává“ anionty vzniklé z méně reaktivní sloučeniny, pokud aldehyd nemá na a uhlíku žádný vodík, pak pouze „vychytává“ anionty vzniklé z druhého aldehydu například:

4. Redoxní reakce pokud aldehyd nemá na a uhlíku žádný vodík, pak v alkalickém prostředí podléhá disproporcionaci

Oxidace aldehydů – velmi snadno

Oxidace ketonů – obtížně

Redukce aldehydů a ketonů

Reakce ketonů s halogeny

Polymerace samovolně: zavádění formaldehydu do zředěné HCl:

zavádění acetaldehydu do zředěné HCl:

Příprava alkenů s definovanou polohou dvojné vazby:

Příprava aldehydů a ketonů

Z uhlovodíků a) z alkynů

b) z arenů

c) průmyslově z alkenů hydroformylace probíhá za katalýzy karbonylů kovů (Ni(CO)4, Co2(CO)8...)

2. Z halogenderivátů pozor na silné zásady

2. Z alkoholů oxidací alkoholů oxidačními činidly (K2Cr2O7, KMnO4, CrO3)

dehydrogenací (cca 300 °C, katalyzátory na bázi mědi nebo stříbra)

3. Tepelný rozklad barnatých nebo vápenatých solí karboxylových kyselin

4. Z derivátů karboxylových kyselin a) z nitrilů

b) z acylhalogenidů Reakce je katalyzována dezaktivovaným palladiovým katalyzátorem, aby nedošlo k následné redukci až na alkohol.

Shrnutí kapitoly. Aldehydy a ketony dokáží na dvojnou vazbu karbonylové slupiny adovat různé sloučeniny (vodu, alkoholy, thioly, halogenovodík, kyanovodík, hydrogensiřičitany, dusíkaté deriváty apod.). V alkalickém prostředí podléhají aldehydy které mají na α-uhlíku atom vodíku a některé ketony aldolizaci. Aldehydy, které nemají na α-uhlíku atom vodíku podléhají v alkalickém prostředí disproporcionaci na alkoholy a soli kyselin. Redukcí aldehydů vznikají primární alkoholy, redukcí ketonů sekundární alkoholy.

Oxidací aldehydů vznikají snadno karboxylové kyseliny, oxidace ketonů probíhá podstatně obtížněji za vzniku α-diketonů většinou následovaného rozštěpením molekuly. Adehydy se dají získat oxidací primárních alkoholů, ketony oxidací sekundárních alkoholů. Klasická příprava symetrických ketonů spočívá v tepelném rozkladu vápenatých či barnatých solí karboxylových kyselin. Většinu ketonů je možno připravit syntézou z nitrilů karboxylových kyselin.