Aldehydy i ketony
O
Aldehydy mają co najmniej jeden atom wodoru połączony
R C
z karbonylowym atomem węgla.
H
O
W ketonach karbonylowy atom węgla jest połączony z dwoma
R C
innymi atomami węgla.
R1
Nazewnictwo aldehydów
" Nazwę aldehydu tworzy się od nazwy odpowiedniego alkanu, do której dodaje się
przyrostek  al. A
ańcuch macierzysty musi zawierać grupę -CHO i atom węgla tej
grupy numeruje siÄ™ jako C1.
CH3 O
2
3
CH3CHCH2CHCH
2-etylo-4-metylopentanal
5
4
1
CH2CH3
" W przypadku aldehydów bardziej złożonych, w których grupa  CHO jest
dołączona do pierścienia, stosuje się przyrostek -karboaldehyd
1
CHO
CHO
2
cykloheksanokarboaldehyd
2-naftalenokarboaldehyd
Nazewnictwo ketonów
" Nazwę ketonu tworzy się od nazwy odpowiedniego alkanu, do której dodaje się
przyrostek  on. Najdłuższy łańcuch, w którym znajduje się grupa ketonowa, jest
łańcuchem macierzystym, a numerowanie rozpoczyna się od końca najbliższego
karbonylowego atomu węgla.
5 3
1
O
2
6
4
4-heksen-2-on
CH3CH2CCH2CH2CH3
3-heksanon
O
4
1 2 3 5 6
5
" Gdy uznamy grupę RCO- za podstawnik, wówczas stosuje się określenie acyl,
a nazwa związku kończy się przyrostkiem  yl lub  il. N aprzykład grupa CH3CO-
jest nazywana grupÄ… acetylowÄ…, CHO- jest grupÄ… formylowÄ…, a C6H5CO-
to grupa benzoilowa.
O
O C
O
O
C
C
C
R
CH3
H
grupa acylowa grupa acetylowa grupa formylowa grupa benzoilowa
" Kilka ketonów zachowało swoje nazwy zwyczajowe, co zostało zaakceptowane
przez IUPAC:
O
O
O
C
C
CH3
C
CH3 CH3
aceton
acetofenon benzofenon
" Jeśli obecne są inne grupy funkcyjne, a podwójnie związany atom tlenu uważany
jest za podstawnik, to stosuje siÄ™ przedrostek okso-:
6
CH3 O O
5
4
H2C 2
3 1
C C O
H2 H2
CH3
3-oksoheksanian metylu
Struktura i wiÄ…zania w aldehydach i ketonach
formaldehyd acetaldehyd aceton
T. wrz.
zaniedbywalna 20
rozp. w wodzie
miesza siÄ™ we wszystkich
g/100 ml
proporcjach
może reagować
kierunek
z protonem
taku nukleofila
Względna reaktywność aldehydów i ketonów
Karbonyl K / M-1 % Hydrat
metanal 41 99.96
Karbonyl
etanal 1.8 x 10-2 50
Hydrat
2,2-dimetylopropanal 4.1 x 10-3 19
propanon 2.5 x 10-5 0.14
Addycja nukleofilowa do grupy karbonylowej
Nu Nu
H2O
C O
C O- C OH
Nu:-
trygonalny
tetraedryczny
tetraedryczny
reagent
produkt pośredni
produkt
Nukleofile naładowane ujemnie: HO-; H-; R3C-; RO-; NC-
Nukleofile obojętne: HOH; ROH; NH3; RNH2
Nu:- Nu
+
+
C O
+ H+
C OH
C OH
C OH
Nukleofile można podzielić na takie, które przyłączają się do grupy karbonylowej
w sposób odwracalny i na takie, które ulegają przyłączeniu nieodwracalnemu
Nukleofile przyłączające się w sposób odwracalny są jednocześnie grupami dobrze
odchodzącymi  są sprzężonymi zasadami stosunkowo mocnych kwasów.
Nukleofile przyłączające się w sposób nieodwracalny są słabymi grupami
odchodzącymi  sprzężonymi zasadami słabych kwasów.
Addycja alkoholi: powstawanie hemiacetali i acetali
Hemiacetal zawiera dwie grupy funkcyjne 
alkoholowÄ… i eterowÄ… przy tym samym
atomie węgla.
aldehyd
hemiacetal
aldehyd
protonowany
aldehyd
hemiacetal
protonowany
hemiacetal
 acetal
karbokation stabilizowany
hemiacetal
rezonansowo
Acetal ma dwie eterowe
grupy funkcyjne 
zwiÄ…zane z tym samym
atomem węgla.
alkohol acetal
benzaldehyd etanol acetal dietylowy
benzaldehydu
kwas
p-toluenosulfonowy
hemiacetalowy
węgiel
forma aldehydowa Å‚-D-glukopiranoza
glukoza
glukozy
" Addycja cyjanowodoru; cyjanohydryny
aldehyd
kwas
lub keton
cyjanowy
cyjanohydryna
" Addycja wody; hydratacja aldehydów i ketonów
aldehyd
lub keton
diol geminaly
Kataliza zasadowa
Addycja nukleofili azotowych
Wzór pochodnej Nazwa Wzór pochodnej Nazwa
aminowej karbonylowej
RNH2 lub amina >C=NR lub imina
pierwszorzędowa >C=NAr Zasada Schiffa
ArNH2
NH2OH hydroksyloamina >C=NOH oksym
NH2NH2 hydrazyna >C=NNH2 hydrazon
NH2HNC6H5 fenylohydrazyna >C=NNHC6H5 fenylohydrazon
NH2NHCONH2 semikarbazyd >C=NNHCONH2 semikarbazon
Mechanizm tworzenia iminy
Redukcja związków karbonylowych
O-AlH3
OH
´ +
´ -
H2O
C O
C
C
H+
H
H
alkoholan
alkohol
´ -
glinu
H-AlH3 Li+
H
LiAlH4
O
H2O
OH
cykloheksanol
cykloheksanon
Utlenienie związków karbonylowych
czynnik
utleniajÄ…cy
aldehyd kwas karboksylowy
CrO3, H+
CH3(CH2)3CH=O CH3(CH2)3CO2H
Próba Tollensa lustra srebrnego
RCHO + 2Ag(NH3)2+ + 3OH- RCOO- + 2Ag + 4NH3 + 2H2O
jon kompleksu anion lustro
aldehyd
srebro-amoniak kwasu srebrne
Tautomeria keto-enolowa
H O
OH
C C C C
forma ketonowa forma enolowa
Tautomery to izomery strukturalne różniące się położeniem protonu i podwójnego wiazania
H O
wodór ą
W prostych aldehydach i ketonach przeważa forma ketonowa.
C C
Związki karbonylowe nie zawierające wodorów ą nie mogą
tworzyć form enolowych.
węgiel ą
H
O
O
H
H
enolowa forma fenolu ketonowa forma fenolu
Kwasowośc ą-wodorów; anion enolanowy
Podatny na atak elektrofila
Podatny na atak nukleofila
-
´
H O
+
wodór kwasowy
´
C C
O
O
O-
zasada
H C C -
C C
C C
R
R
R
anion enolanowy
stabilizowany rezonasowo
Anion enolanowy powstaje przez oderwanie wodoru Ä… od aldehydu lub ketonu.
Kondensacja aldolowa
acetaldehyd 3-hydroksybutanal
Anion enolanowy przyłącza się do grupy karbonylowej adehydu lub ketonu w reakcji
kondensacji aldolowej. Aldol jest 3-hydroksyaldehydem lub 3-hydroksyketonem.
O
O
-
H3C C H
H2C C H
+ OH- + H2O
anion enolanowy
Mechanizm
O- O
O O
H2
-
H3C C
+ C CH
H3C C H H2C C H
H
nukleofil
jon alkoksylowy
OH O
O- O
H2
H2
H3C C C CH
H3C C C CH + OH-
+ HOH
H
H
aldol
Jeden z tych protonów
jest odrywany przez zasadÄ™
tworzÄ…c enol
zasada
Grupa karbonylowa
To jest wiązanie węgiel-węgiel
do której przyłącza się
tworzÄ…ce siÄ™ w trakcie reakcji
enol
butanal 2-etylo-3-hydroksyheksanal
Mieszana kondensacja aldolowa
O
O O
OH O
H2
OH- ogrzewanie
+
H3C CH
CH C C CH
C C CH
H H
H -H2O
benzaldehyd acetaldehyd
mieszany aldol aldehyd cynamonowy
aceton
p-metoksybenzaldehyd p-metoksyfenylo-3-buten-2-on