ALDEHYDY

I

KETONY

Aldehydy i ketony

t

t

KETONY

Ketony to związki organiczne

zawierające grupę karbonylową,

która jest połączona z dwiema

grupami węglowodorowymi.
W ketonach grupa C=O

występuje wewnątrz łańcucha

węglowego cząsteczek, atom

węgla grupy karbonylowej jest

drugorzędowy.

KETONY

Ketony to związki organiczne

zawierające grupę karbonylową,

która jest połączona z dwiema

grupami węglowodorowymi.
W ketonach grupa C=O

występuje wewnątrz łańcucha

węglowego cząsteczek, atom

węgla grupy karbonylowej jest

drugorzędowy.

g r u p a a l d e h y d o w a

C

O

H

R

g r u p a k a r b o n y lo w a

C

O

R

R

Rodnik
alkilowy
lub
arylowy

Atom
wodoru

Rodnik
alkilowy
lub
arylowy

Rodnik
alkilowy
lub
arylowy

ALDEHYDY

ALDEHYDY



W przypadku aldehydów cyklicznych i aromatycznych, stosuje się

przyrostek

-karboaldehyd:



Nazwę aldehydu alifatycznego tworzy się od nazwy odpowiedniego

alkanu, do której dodaje się przyrostek -al. Łańcuch macierzysty musi
zawierać grupę —CHO i atom węgla tej grupy numeruje się jako C1.

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

CH

2

C

H

O

CH

3

CH

2

CH CH

2

CH

2

CH

3

C

O

H

CH

3

CH

2

CH

2

CH CH

2

C

H

O

C

H

O

heksanal

2-etylopentanal

2-propylobutanodial

Nazewnictwo



Jeżeli grupa aldehydowa znajduje się w łańcuchu  bocznym pierścienia,

to pierścień uważa się za podstawnik, a nazwę tworzy  się tak jak w
przypadku aldehydów  cyklicznych np.:

cyklopentanokarboaldehyd

benzenokarbaldeh
yd

C

H

O

C

H

O

2-fenylopropanal

Niektóre proste i dobrze znane aldehydy zachowały swoje nazwy
zwyczajowe, które zostały uznane przez IUPAC.



Nazwy zwyczajowe aldehydów pochodzą od nazw zwyczajowych

odpowiednich kwasów karboksylowych, w których słowo "kwas"
zastąpiono słowem "aldehyd", np. aldehyd mrówkowy, aldehyd octowy

Przykład

Wybór głównego łańcucha
węglowego.

Ponumerowanie atomów C

Nazwanie i określenie
położenia podstawników

2,3 - dimetylopentanal

Szereg homologiczny

metanal - HCHO - aldehyd mrówkowy, formaldehyd

etanal - CH

3

CHO - aldehyd octowy, acetaldehyd

propanal - CH

3

–CH

2

–CHO - aldehyd propionowy

butanal - CH

3

–CH

2

–CH

2

–CHO - aldehyd masłowy

pentanal - CH

3

–CH

2

–CH

2

–CH

2

–CHO - aldehyd

walerianowy

Szereg homologiczny

metanal - HCHO - aldehyd mrówkowy, formaldehyd

etanal - CH

3

CHO - aldehyd octowy, acetaldehyd

propanal - CH

3

–CH

2

–CHO - aldehyd propionowy

butanal - CH

3

–CH

2

–CH

2

–CHO - aldehyd masłowy

pentanal - CH

3

–CH

2

–CH

2

–CH

2

–CHO - aldehyd

walerianowy

Otrzymywanie aldehydów

A) Utlenianie alkoholi I-rzędowych z tlenkiem miedzi (II)

CH

3

–CH

2

– OH + CuO-> Cu +H

2

O + CH

3

-CHO

B) Odwodornienie alkoholi I -
rzędowych

2

Pd

T

2

H

RCOH

OH

CH

R









C) Redukcja kwasów
karboksylowych
[H] – oznacza czynnik redukujący

Właściwości chemiczne

A. Właściwości redukujące (reakcje utleniania do kwasów

karboksylowych)

Aldehydy bardzo łatwo ulegają utlenieniu do kwasów karboksylowych.

Reakcje rozpoznawcze:

Próba Tollensa

(próba lustra srebrowego)

Polega na działaniu na aldehyd amoniakalnym roztworem tlenku srebra.
Do jego sporządzenia używa się azotanu (V) srebra, wodorotlenku sodu

oraz amoniaku (tworzy się złożony związek kompleksowy).

W wyniku procesu redoks powstaje odpowiedni kwas oraz metaliczne

srebro, które pokrywa cienką warstwą ścianki naczynia, stąd reakcję
tą nazywa się próbą lustra srebrnego.

2 [Ag(NH

3

)

2

]OH + CH

3

CHO ---> CH

3

COOH + 2 Ag + 4 NH

3

+ H

2

O

+ Ag2O

kwas octowy

/kwas karboksylowy/

etanal

/aldehyd/

+ 2 Ag

C

H

3

C

O

H

NH3

C

H

3

C

O

OH

Próba Trommera

Polega na ogrzewaniu aldehydu z roztworem wodorotlenku miedzi
(II) w środowisku zasadowym. Przed przeprowadzeniem reakcji ten
ostatni należy otrzymać „na świeżo”, np. z chlorku miedzi i
wodorotlenku sodu – wytrąca się wówczas niebieski, galaretowaty
osad.

+ 2 Cu(OH)2

+ Cu2O + 2 H2O

granatowy osad

ceglasty osad

kwas octowy

/kwas karboksylowy/

etanal

/aldehyd/

C

H

3

C

O

H

C

H

3

C

O

OH

T.

B. Reakcja uwodornienia - reakcja redukcji do alkoholi.

kat.

p. T.

etanal

/aldehyd/

etanol

/alkohol I-rzędowy/

C

H

3

C

H

O

+ H2

C

H

3

CH

2

OH

Aldehydy nienasycone

Przedstawicielem tego szeregu homologicznego jest akroleina
(aldehyd akrylowy, propenal, którą otrzymuje się przez
odwodornienie gliceryny:

Aldehydy aromatyczne

Do aldehydów aromatycznych należą związki, które zawierają grupę –
CHO w pierścieniu aromatycznym.
Najprostszy z nich to aldehyd benzoesowy:

Otrzymywanie:
Działanie słabych środków
utleniających na toluen

Właściwości chemiczne

1. Reakcje utleniania
( łatwiej zachodzą niż dla aldehydów
alifatycznych).

2. Reakcje redukcji

KETONY

Nazewnictwo

W nazwie systematycznej przyjmuje się nazwę najdłuższego łańcucha
węglowodorowego zawierającego grupę karbonylową i dodaje
końcówkę -on
oraz określa położenie grupy karbonylowej.
Zwyczajowe nazwy prostych ketonów tworzy się dodając do wyrazu
keton nazwy obu podstawników połączonych z grupą karbonylową, np.
keton dimetylowy CH

3

COCH

3

.

Ketony, w których grupa karbonylowa związana jest bezpośrednio z
pierścieniem benzenowym nazywane są alkilofenonami

Wzór

Nazwa systematyczna

Nazwa zwyczajowa

CH

3

COCH

3

propanon

keton dimetylowy

(aceton)

CH

3

CH

2

CH

2

COCH

3

pentan-2-on

keton metylowopropylowy

1-fenylopropan-2-on

benzylometyloketon

CH

3

C

O

CH

2

Otrzymywanie ketonów

A. Utlenianie alkoholi II rzędowych

B. Odwodornienie alkoholi II rzędowych

C. Addycja wody do alkinów ( wyjątek acetylen)

Rys. 2b.

alkohol II-rzedowy

utlenianie

C

OH

H

keton

R

1

R

2

R

2

C

O

R

1

Rys. 2b.

alkohol II-rzedowy

utlenianie

C

OH

H

keton

R

1

R

2

R

2

C

O

R

1

A. Utlenianie
Ketony są odporne na działanie łagodnych utleniaczy. Nie ulegają one
próbie Trommera ani próbie Tollensa.
Dopiero pod wpływem silnych utleniaczy w cząsteczkach ketonów
następuje rozerwanie wiązania węgiel – węgiel przy grupie
karbonylowej i powstanie mieszaniny kwasów karboksylowych o
krótszych łańcuchach.

dimetyloketon

propan-2-

ol

Rys. 5a.

Ni lub Pt

H2

O

CH

OH

C

3

H

C

CH

3

CH

3

CH

3

B. Reakcja redukcji
do alkoholi II
rzędowych

Właściwości chemiczne

.

Właściwości fizyczne i zastosowanie aldehydów i ketonów

Aldehydy są zazwyczaj cieczami słabo rozpuszczalnymi w wodzie z
wyjątkiem aldehydu mrówkowego (gaz) i octowego występującego jako
lotna ciecz.
Obecność ujemnego ładunku cząsteczkowego na atomie tlenu i obecność
wolnych par elektronowych pozwala wytworzyć cząsteczkom wiązania
wodorowe.
Ketony występują głownie jako ciecze, rzadziej jako niskotopliwe ciała
stałe.
Najpopularniejszym ketonem jest aceton stosowany powszechnie jako
rozpuszczalnik; podobne zastosowanie mają wszystkie ketony
powszechnie stosowane jako rozpuszczalniki.
Etanal znalazł zastosowanie m.in. do produkcji kwasu octowego,
alkoholu etylowego, chloroformu i wielu tworzyw sztucznych.
W procesie polikondensacji fenolu z formaldehydem powstają żywice
fenolowo- formaldehydowe stosowane do wyrobu lakierów, klejów ,
laminatów, tworzyw sztucznych.
Formalina (40% roztwór wodny metanalu) ma silne właściwości
bakteriobójcze działa denaturująco na substancje białkowe. To
decyduje ,że jest stosowany do przechowywania preparatów
anatomicznych.
Aldehyd benzoesowy stosuje się przy wyrobach cukierniczych jako
składnik sztucznego olejku migdałowego

Aldehydy i ketony pochodzenia naturalnego:
benzaldehyd (migdały), aldehyd cynamonowy (cynamon), kamfora, karwon
(mięta zielona), wanilina (nasiona wanilii).

ALDEHYDY

KETONY

Grupa C=O występuje na końcu łańcucha

węglowego cząsteczki, atom węgla w grupie

aldehydowej jest pierwszorzędowy,

(łączy się z jednym atomem

węgla grupy węglowodorowej)

Grupa C=O występuje wewnątrz łańcucha

węglowego cząsteczki, atom
węgla grupy karbonylowej
jest drugorzędowy

Nazwy systematyczne aldehydów tworzy się

dodając końcówkę -al do nazwy

macierzystego węglowodoru.
Nazwy zwyczajowe wywodzą się od

odpowiednich nazw kwasów

karboksylowych.

Nazwy systematyczne ketonów tworzy się

dodając końcówkę -on do nazwy

macierzystego węglowodoru.
Nazwy zwyczajowe wywodzą się od

odpowiednich grup węglowodorowych.

alkohol

I-rzędowy

aldehyd

kwas

karboksylowy

utlenianie

redukcja

utlenianie

alkohol

II-rzędowy

keton

utlenianie

redukcja

Podsumowanie

Aldehydy i ketony ulegają ciekawym reakcjom wyrażającym ich
charakter redukująco - utleniający równocześnie.
Są to

reakcja Cannizzaro

tylko dla aldehydów nie zawierających

wodoru w pozycji α

+ 3 I

+ 4NH OH

2

4

CH I + CH COONH + 3 NH I + 3 H O

3

3

4

4

2

propanon

octan amonu

CH

3

CH

3

C

O

Rys. 5b.

W reakcji z jodem powstaje charakterystyczny żółty osad trijodometanu,
zwany inaczej jodoformem, dlatego reakcja ta nazywana jest

próbą

jodoformową.

Służy ona do wykrywania grupy -COCH

3

.

Wyjątkiem wśród aldehydów jest acetaldehyd – obecność grupy metylowej przy
grupie karbonylowej.

Dla dociekliwych

Rys. 4d.

metanal

metanol

+

2

O

H C

ONa

CH OH

3

O

C

H

H

stez. NaOH

mrówczan sodu

i reakcja kondensacji aldolowej której ulegają aldehydy i ketony.

Ketony, które zawierają grupę metylową związaną z grupą -C=O,
ulegają charakterystycznej reakcji z fluorowcami w roztworze
zasadowym.
Reakcję można przeprowadzić z chlorem, bromem lub jodem.