590 likes | 2.66k Views
aldehidi i ketoni. k eto grupa. a ldehidna grupa. Karbonilna jedinjenja (karbonilne funkcionalne grupe). acil-halogenidna. karboksilna. estarska. anhidrid kiseline. amidska. imidska. Nomenklatura i predstavnici. IUPAC: aldehid je alkan + al. 2. 1. 3. 2. 1. metan al. etan al.
E N D
aldehidi i ketoni keto grupa aldehidna grupa Karbonilna jedinjenja (karbonilne funkcionalne grupe) acil-halogenidna karboksilna estarska anhidrid kiseline amidska imidska
Nomenklatura i predstavnici IUPAC: aldehid je alkan + al 2 1 3 2 1 metanal etanal propenal acetaldehid akrolein formaldehid Trivijalni nazivi
cikloalkankarbaldehid cikloheksankarbaldehid benzaldehid
Ketoni: alkan + on 1 2 3 1 2 3 4 propanon 3-buten-2-on aceton metil-vinil-keton feniletanal feniletanon acetofenon
Aldehdna i keto grupa u kombinaciji sa drugim grupama (prioritet po IUPAC-u) 4 2 1 3 3-hidroksibutanal 3-oksobutanal 1 3 2 2-oksaciklopentanon
1 6 2 5 4 3 2-acetilcikloheksanon 4-formilcikloheksankarbonska kiselina
Dobijanje aldehida i ketona 1. Oksidacija alkohola menton mentol Kontrolisana oksidacija 1° alkohola u anhidrovanim uslovima
3. Iz alkina Markovnikovljeva hidratacija u prisustvu merkuri jona kao katalizatora dobijaju se ketoni 4. Aromatični aldehidi i ketoni • Reimer-Tiemann-ovim formilovanjem fenola dobija • se salicil-aldehid
b) Friedel-Crafts-ovim acilovanjem dobijaju searomatični ketoni Napiši proizvod reakcije anizola sa benzoil-hloridom u prisustvu AlCl3
Karbonilna grupa je kiseonični analog C=C veze razlike kratka, jaka i vrlo polarizovana veza Polarizacija veze uslovljava više Tk u odnosu na ugljovodonike slične molekulske mase rezonancija Kiseonik je nukleofilan i bazan, napad E +(H +) Ugljenik elektrondeficitaran spreman za napad Nu
Izomerija – keto-enolna ravnoteža a Enolni oblik- nestabilni izomer aldehida (ketona) u ravnoteži je prisutan samo u tragovima acetilaceton b-diketon Intramolekulska vodonična veza, ostvarena preko šestočlanog prstena stabilizuje enolni oblik
Keto-enolna izomerija javlja se kod mnogih karbonilnih jedinjenja Keto-enolna izomerija postoji kod jedinjenja koja su nastala iz karbonilnih jedinjenja nitrozo oblik oksim acetona
Kiselostvodonika na a-ugljenikukod aldehida i ketona a > > pKa 15-18 pKa 19-21 pKa 25 Jake baze (NaOH, KOH, NaOR/ROH, NaH)uklanjajua-H Deprotonovanjem nastaje enolatni anjon
Reaktivne oblasti aldehida i ketona elektrofilni E+ napad (H+) nukleofilni Nu - napad kiseli a-H reakcije u kojima učestvuje a-C-atom Reakcije aldehida i ketona 1. Nuklefilna adicija 2.redukcija 3. oksidacija 4. Reakcije u kojima učestvuje a-C atom (aldolna kondenzacija)
1. Nuklefilna adicija Najlakše podležu aldehidi (ketoni) kod kojih je ugljenik karbonilne grupe najviše elektrondeficitaran A. B. Slabo je reaktivan benzaldehid Elektrondeficitarnost karbonilne grupe je smanjena pod uticajem p-e- iz prstena
Objasnite koje jedinjenje brže podleže nukleofilnoj adiciji: benzaldehid ili p-nitrobenzaldehid. Adicija vode U prisustvu vode u kiseloj sredini aldehidi su hidratisani u obliku gem-diola
Adicija alkohola U prisustvu gasovite HCl sa 1 molom alkohola dobija se poluacetal (hemiacetal) Intramolekulskom adicijom OH gr. Koja se nalazi u g ili d-položaju u odnosu na aldehidnu dobijaju se ciklični poluacetali
d 99% D-glukoza
Sa 2 mola alkohola u prisustvu gasovite HCl aldehidi (ketoni) prelaze u acetale 1,1-dimetoksicikloheksan Ciklični acetali nastaju u reakciji aldehida (ketona) sa dvohidroksilnim alkoholima
Zaokružite i napišite koje funkcionalne grupe imaju sledeća jedinjenja Koji od sledećih vicinalnih diola može da reaguje sa acetonom u kiseloj sredini:a) trans-1,2-cikloheksandiol; b) cis-1,2-cikloheksandiol? tioacetali 4-hidroksipentanal 2-(3-hidroksibutil)-1,3-ditiaciklopentan
Adicija natrijum-bisulfita: reaguju samo aldehidi i metil-ketoni koji nisu sterno zaštićeni
Nukleofilnom adicijom HCN na aldehide (ketone) dobijaju se cijanhidrini mlečna kiselina Redukcijom cijanhidirna nastaju aminoalkoholi
Nukleofilnom adicijom amonijaka i njegovih derivata nastaje veza imin Sa 1° aminima dobijaju se N-alkilimini N-metilciklopentanimin N-metilciklopentanamin Sa 2° aminima dobijaju se enamini N,N-dimetil-2-metilciklopentenamin
R C N-Z H Adicijom hidroksilamina nastaju kristalni oksimi Adicijom hidrazina nastaju hidrazoni R C + H2N-Z O -H2O H
Wittig-ova reakcija je Nu-adicija fosfornih ilida, pri čemu se iz aldehida i ketona dobijaju alkeni fosforni ilid 1. U reakciji trifenilfosfina sa alkilhalogenidom nastaje trifenilalkilfosfonijum so d+ d- a 2. Butillitijumom iz ove soli uklanja se kiseli H i dobija fosforni ilid
Nukleofilni napad fosfornog ilida na karbonilnu grupu aldehida (ketona) fosforni betain
Redukcija Primanje H ili uklanjanje O iz molekula Katalitičkom hidrogenizacijom aldehidi se redukuju do 1°, a ketoni do 2° alkohola 3-fenil-1-propanol cimetaldehid
Selektivna redukciona sredstva za karbonilna jedinjenja su metalni hidridi: LiAlH4 i NaBH4 Selektivna redukcija cimetaldehida do cinamil-alkohola
Redukcija aldehida i ketona do alkana 1. Wolff-Kishner-ova redukcija pomoću hidrazina u baznoj sredini 2. Clemensen-ova redukcija sa Zn/HCl
3. oksidacija Selektivne lake oksidacije aldehidne grupe su i dokazne reakcije za aldehide
Oksidacija ketona Haloformska reakcija: metil-ketoni, 2°metilalkoholi, etanol i acetaldehid lako se oksiduju pomoću elementarnog halogena u baznoj sredini, pri čemu se izdvaja trihalogenmetan Žut talog jodoforma
4. Reakcije u kojima učestvuje a-C atom (aldolna kondenzacija) I faza: je gemerisanje (nastajanje) enolatnog anjona u baznoj sredini iz aldehida(ketona) a Enolatni anjon je Nu koji napada (adira se) na drugi mol aldehida (ketona) Enolatni anjon ne može da nastane iz aldehida (ketona) bez a vodonikovog atoma
II faza je nukleofilni napad enolatnog jona na drugi mol aldehida A
III protonovanjem anjona A nastaje aldol i regeneriše se bazni katalizator 3-hidroksibutanal aldol 2-butenal(krotonaldehid) a,b-nezasićenaldehid IV aldol lako podleže dehidrataciji na povišenoj temperaturi
Ograničenja aldolne kondenzacije:kada reaguju 2 različita aldehida (ili nesimetrični ketoni) dobija se smeša proizvoda Proizvodi samokondenzacije krotonaldehid 2-metil-2-pentenal
2-butanon u prisustvu NaOH daje smešu 2 proizvoda od kojih se jedan dobija u višku. Koji su to proizvodi?
Ukrštena aldolna kondenzacija: podeljene uloge u reakciji aldehid (obično bez a-H) je akceptor enolatnog anjona 3-fenilpropenal cimetaldehid aldehid (keton) koji reaguje sa bazom i stvara enolatni anjon
Cannizaro-reakcija benzoeva kiselina benzil alkohol Napišite proizvode i mehanizam reakcije izmedju formaldehida i benzaldehida u prisustvu čvrstog KOH