17556 Obraz
6

ZAKŁAD BIOCHEMII UMCS

OPR. M.N. 2012

ELEMENTY CHEMII ORGANICZNEJ DLA BIOLOGÓW

ĆWICZENIE IV

ALDEHYDY I KETONY MONOSACHARYDY

ALDEHYDY i KETONY są to związki organiczne zawierające w cząsteczce grupę karbonylową >C=0, połączoną w przypadku ketonów z dwiema resztami alkilowymi lub ary-1 owymi, a w przypadku aldehydów z jedną resztą alkilową lub ary Iową i z jednym atomem wodoru. Tej różnicy zawdzięczają aldehydy większą reaktywność chemiczną, szczególnie w reakcjach utleniania i addycji.

Nazewnictwo systematyczne aldehydów i ketonów opiera się na dodawaniu przyrostków, odpowiednio ~al i -on do rdzenia nazwy alkilu, określając położenie grupy >00 w ketonie cyfrą umieszczoną przed jego nazwą (w aldehydach alkilowych ma ona zawsze lokant 1). Np. aldehyd /7-masłowy CH3CH2CH2-CHO to butanal, a keton etylówo-metyIowy CH3CH2-CO-CH3 to butan-2-on. W przypadku, gdy grupa aldehydowa związana jest z pierścieniem, do nazwy pierścienia z przyrostkiem -no dodaje się końcówkę -karboaldehyd (np. cyklohekSanoka arb o aldehyd), a lokant 1 otrzymuje atom węgla, do którego grupa jest przyłączona.

Grupa karbonylowa, ze względu na dużą różnicę w elektroujemności tworzących ją atomów⁷, jest spolaryzowana, z cząstkowym ładunkiem ujemnym (5‘) na atomie tlenu. Ponieważ atomy wodoru związane są tutaj wyłącznie z atomami węgla, między cząsteczkami aldehydów i ketonów nie tworzą się wiązania wodorowe. Dlatego aldehydy i ketony mają niższe temperatury wrzenia niż odpowiadające im masą alkohole i kwasy karboksylowe oraz wyższe temperatury wrzenia, niż odpowiadające im niepolarne węglowodory. Najmniejszy aldehyd alifatyczny-metanal -jest gazem, następne aldehydy i ketony sącieczami, wyższe ciałami stałymi.

Aldehydy najczęściej otrzymuje się przez: utlenianie alkoholi pierwszorzędowych, utlenianie podstawionych alkilami arenów oraz redukcję alkilowych lub ary 1 owych chlorków kwasowych. Ketony można otrzymać przez utlenienie alkoholi drugorzędowych, acylowanie arenów metodą Friedla-Craftsa oraz w reakcji alkilowych lub aiylowych chlorków kwasowych ze zwi ązkam i m eta 1 oorgan i cznym i.

Reakcje addycji nukleofilowej

Podwójne wiązanie węgiel—tlen, podobnie jak wiązanie 71 w alkenach, jest podatne na reakcje addycji. Silna polaryzacja grupy >C=0 stwarza możliwość nukleofilowego ataku na atom węgla i elektro fi łownego ataku na atom tlenu. Efektem ataku czynników nukleo Ulowych jest addycja tych czynników' do cząsteczek aldehydów' lub ketonów:

R'

Nu:

Nu

\

R— C— O "

R—c—OH

R, R’ -H, alkil lub aryl