Karbonylové sloučeniny

Prezentace na téma: "Karbonylové sloučeniny"— Transkript prezentace:

1 Karbonylové sloučeniny

2 Charakteristická skupina = karbonyl
Aldehydy mají charakteristickou skupinu na konci řetězce Ketony mají charakteristickou skupinu uprostřed řetězce

3 Názvosloví karbonylových sloučenin
1. Substituční názvy aldehydů – koncovka -al propanal, butanal ketonů – koncovka on propanon, pentan-2-on

4 Názvosloví karbonylových sloučenin
2. Polotriviální názvy formaldehydů koncovka -aldehyd acetaldehyd CH3-CH=O formaldehyd H-CH=O benzaldehyd akrylaldehyd CH2=CH-CH=O glykolaldehyd glyceraldehyd

5 Názvosloví karbonylových sloučenin
3. Radikálově funkční názvy ketonů dimethylketon, fenylmethylketon 4. Cyklické nenasycené diketony=chinony 1,4-benzochinon 9,10-antrachinon

6 Názvosloví karbonylových sloučenin
5. Je-li v molekule přítomna jiná skupina, potom se použije předpona –oxo 3-oxopropanová kyselina 3-oxobutanová kyselina

7 Příprava karbonylových sloučenin z uhlovodíků
1. Adice vody na alkyny v kyselém prostředí CH≡CH + H2O  CH3-CH=O CH2=CH-C≡CH + H2O  CH2=CH-CO-CH3 methylvinylketon

8 Příprava karbonylových sloučenin z uhlovodíků
2. Přímá oxidace má význam pouze u arenů s postranním řetězcem + O2  H2O + acetofenon

9 Příprava karbonylových sloučenin z halogenderivátů
Hydrolýzou monotopických dihalogenderivátů + H2O, Ag2O   - 2 AgBr -H2O + H2O, PbO   R-CH=O - PbCl -H2O

10 Příprava karbonylových sloučenin z alkoholů
Oxidací primárních alkoholů vznikají aldehydy Oxidací sekundárních alkoholů vznikají ketony Oxidační směs: chromsírová směs vzdušný kyslík + katalyzátor Nevýhoda: vznikají vedlejší oxidační produkty

11 Příprava karbonylových sloučenin z alkoholů
Příklady reakcí: +O H2O R-CH2OH   RCH=O +O H2O   R-CO-R1

12 Příprava karbonylových sloučenin z alkoholů
Dehydrogenace – bez vedlejších produktů Cu,Ag CH3OH  CH2=O + H2 CH3CH2OH  CH3CH=O + H2  + H2

13 Příprava karbonylových sloučenin z kyselina jejich derivátů
Suchá oxidace vápenatých nebo barnatých solí kyselin (RCOO-)2Ca2+  CaCO3 + R-CO-R Cyklické ketony vznikají oxidací solí dvojsytných kyselin Ba2+  BaCO3 adipan barnatý

14 Příprava karbonylových sloučenin z kyselina jejich derivátů
Hydrogenace chloridů kyselin R-CO-Cl + H2  HCl + RCH=O

15 Příprava karbonylových sloučenin z kyselina jejich derivátů
Reakce Grignardova činidla s nitrilem kyseliny R-C≡N + R1MgI  + 2 H2O  R-CO-R1 + NH3 + MgOHI

16 Příprava karbonylových sloučenin z kyselina jejich derivátů
Příprava cyklických ketonů s většími kruhy kondenzací dinitrilů CN H2O (CH2)n  (CH2)n  (CH2)n-1 CH2CN Dají se použít i diestery

17 Chemické vlastnosti karbonylů
Reaktivita na karbonylu 1. Nuklefilní adice alkoholu R-CH=O + CH3CH2OH  poloacetal + CH3CH2OH, -H2O SN  diethylacetal

18 Chemické vlastnosti karbonylů
Redukce Aldehydy se redukují na primární alkoholy Ketony se redukují na sekundární alkoholy A) Katalytická hydrogenace – kat. Pt, Ra-Ni R-CH=O + H2  R-CH2OH + H2 

19 Chemické vlastnosti karbonylů
B) Katalytická hydrogenace nenasycených karbonylových sloučenin R-CH=CH(CH2)nCHO + H2  RCH2CH2(CH2)CH2OH

20 Chemické vlastnosti karbonylů
Reakce s kyselinami + H+  HCl CH2=O  trioxan

21 Chemické vlastnosti karbonylů
Substituce oxidace Aldehydy oxidují na karboxylové kyseliny Ketony oxidují velice špatně nebo téměř neoxidují ox CH3CH=O  CH3COOH  + CH3COOH

22 Příklady specielních oxidací ketonů
 CO2 +H2O  kyselina glutarová

23 Chemické vlastnosti karbonylů
Adice vody – vznik nestálých monotopických dihydroxysloučenin nestálé CH2=O + H2O   CH2=O - H2O Jsou stálé pouze tehdy je-li na karbonyl vázána silně elektronegativní skupina C Cl3CH=O + H2O 

24 Chemické vlastnosti karbonylů
Reakce s Grignardovým činidlem CH2=O + R-Mg-X  R-CH2OMgX H2O R-CH2OMgX Mg-OH-X+R-CH2OH R1-CH=O + R2-Mg-X  + Mg-OH-X + R3-Mg-X  + Mg-OH-X

25 Chemické vlastnosti karbonylů
Reakce s NH3 Alifatické – nestálé R-CH=O + NH3  Ketony + NH3  H2O + Benzofenon imin +  H2O + benzylidenanilin

26 Oximy aldehydů a ketonů
Benzaldoxim Fenylmethylketoxim Vznik: CH3CH=O + NH2OH  CH3-CH=NOH + H2O acetaldoxim + NH2OH  H2O acetonoxim

27 Přesmyk oximů – vznik laktamů
Laktamy=vnitřní amidy  Oxim cyklopentanonu α-piperidon

28 Aldolová kondenzace OH- 2 CH3CH=O  acetaldol + CH3COCH3 

29 Fyzikální vlastnosti aldehydů a ketonů
Nižší aldehydy a ketony jsou dobře rozpustné ve vodě U vyšších rozpustnost klesá Aldehydy i ketony jsou bezbarvé, hořlavé a zdraví škodlivé látky Charakteristický zápach

30 Důležité aldehydy a ketony
Formaldehyd hořlavý plyn, rozpustný ve vodě, 40%=formalín, dezinfekční účinky výroba fenoplastů a aminoplastů Výroba: ox CH3OH  HCH=O CH4  HCH=O parciální oxidace

31 Důležité aldehydy a ketony
Acetaldehyd CH3CHO těkavá kapalina surovina pro výrobu CH3COOH, CH3COOC2H5 výroba voňavek, léčiv a syntetického kaučuku Aceton=dimethylketon CH3COCH3 těkavá, hořlavá kapalina ve směsi se vzduchem výbušná rozpouštědlo

32 Důležité aldehydy a ketony
Cyklohexanon výroba polyamidu – silon + H2  

33 Dialdehydy a diketony Chinony p-benzochinon 2,3-naftochinon
1,2-naftochinon 1,4-naftochinon

34 Chinony 1,5-naftochinon 1,7-naftochinon 2,6-naftochinon antrachinon