Кетон
Автор юльчик задал вопрос в разделе Домашние задания
кто знает химические свойства кетонов??? и получил лучший ответ
Ответ от Алена[мастер]
Химические свойства
Как и альдегиды, кетоны характеризуются высокой реакционной способностью. Химическая активность альдегидов и кетонов тем выше, чем больше положительный заряд на атоме углерода карбонильной группы. Радикалы, увеличивающие этот положительный заряд, резко повышают реакционную способность альдегидов и кетонов, а радикалы, уменьшающие положительный заряд, оказывают противоположное действие. В кетонах две алкильные группы являются электронодонорными, откуда становится понятным, почему кетоны менее активны в реакциях нуклеофильного присоединения по сравнению с альдегидами.
Примеры реакций этого типа для альдегидов подробно рассмотрены ранее (см. "Альдегиды. Химические свойства"), поэтому, приводя некоторые примеры реакций нуклеофильного присоединения по карбонильной группе кетонов, уделим внимание лишь отличиям их химических свойств от альдегидов.
1. Присоединение синильной кислоты.
R
C=O(кетон) + H– CN –KCN CH3–
/
R’OH
I
C–CN(нитрил -оксиизомасляной кислоты)
I
CH3
2. Присоединение гидросульфита натрия.
R
C=O(кетон) + HSO3Na  R–
/
R’OH
I
C–SO3Na(гидросульфитное производное кетона)
I
R’
Следует отметить, что в реакцию с гидросульфитом натрия вступают только метилкетоны, т. е. кетоны, имеющие группировку CH3.
3. По сравнению с альдегидами для кетонов не характерны реакции со спиртами.
4. Присоединение водорода. Присоединение водорода к кетонам приводит к образованию вторичных спиртов.
R
C=O(кетон) + H2 –Ni
/
R’R
CH–OH(вторичный спирт)
/
R’
5. Кетоны окисляются значительно труднее, чем альдегиды. Кислород воздуха и слабые окислители не окисляют кетоны. Кетоны не дают реакции "серебряного зеркала" и не реагируют с гидроксидом меди (II). При действии сильных окислителей в жестких условиях углеродная цепь молекулы кетона разрушается рядом с карбонильной группой и образуются кислоты (иногда кетоны в зависимости от строения исходного кетона) с меньшим числом атомов углерода.
Существует три основных типа реакций кетонов.
Первый связан с нуклеофильной атакой по атому углерода карбонильной группы. Например взаимодействие кетонов с цианид-анионом или металлорганическими соединениями. К этому же типу (нуклеофильного присоединения) относится взаимодействие карбонильной группы со спиртами, приводящее к ацеталям и полуацеталям.
Второй тип реакций — депротонирование бета-углеродного атома, по отношению к карбонильной группе. Образующийся карбанион стабилизирован за счёт сопряжения с карбонильной группой, лёгкость удаления протона возрастает, поэтому карбонильные соединения являются сравнительно сильными С-Н кислотами.
Третий — координация электрофилов по неподеленной паре атома кислорода, например, таких кислот Льюиса, как AlCl3
К отдельному типу реакций можно отнести восстановление кетонов - восттановление по Лейкарту с выходами близкими к количественным.
Важнейшие кетоны
Название Формула Температура плавления Температура кипения
Диметилкетон CH3COCH3 -95°C 56,1°C
Метилэтилкетон CH3CH2COCH3 −86°C 80°C
Диэтилкетон CH3CH2COCH2CH3 -40°C 102°C
Ацетофенон 19°C 202°C
Бензофенон 47.9°C 305.4°C
Циклогексанон −16.4°C 155.65°C
Диацетил CH3COCOCH3 -3°C 88°C
Ацетилацетон CH3COCH2COCH3 −23°C 140°C
Химические свойства
КЕТОНЫ, класс органических соединений, содержащих карбонильную группу С = О, связанную с двумя
органич. радикалами, RCOR'. В зависимости от природы R и R' различают К. алифатического (жирного) ,
алициклич. , ароматич. или гетероциклич. ряда. Так, простейший К. жирного ряда - ацетон (диметилкетон)
СН3СОСН3, ароматич. ряда - бензофенон С6Н5СОС6Н5. В отличие от приведённых симметричных,
существуют и несимметричные (смешанные) К. , содержащие разные радикалы R и R', напр, жирноароматич.
К. ацетофенон С6Н5СОСН3. Известны также многочисленные циклич. К. , у к-рых группа СО входит в цикл,
напр, циклогексанон
Наименования К. жирного ряда по Женевской номенклатуре производят от названия соответствующих
углеводородов, прибавляя окончание "он" и указывая место карбонильной группы; так, диэтилкетон
СН3СН2СОСН2СН3 называют пентанон-3.
Низшие алифатич. К. -бесцветные жидкости с приятным запахом, смешивающиеся с водой; высшие -
твёрдые вещества. Все К. растворимы в органич. растворителях.
По способам получения и свойствам К. аналогичны альдегидам; однако К. менее реакционноспособны,
значительно более устойчивы к окислению. Для К. характерны два вида реакций, обусловленных наличием
карбонильной группы, - присоединение к карбонильной группе и замещение её атома кислорода.
Так, к К. легко присоединяется синильная к-та HCN с образованием оксинитрилов RC(OH)R'CN;
аналогично с К. реагируют бисульфит натрия NaHSO3, хлороформ СНСI3 и др. При гидрировании К.
образуются вторичные спирты:
RCOR'+H2 - RCH(OH)R', при взаимодействии К. с металлоорганич. соединениями и последующем
гидролизе - третичные спирты:
RCOR'+R"MgX - -RR'C(R")OMgX - RR'R'COH.
При взаимодействии с РСI5 атом кислорода в К. замещается на два атома хлора. С гидроксиламином К.
дают кетоксимы:
RCOR'+NH2OH - RC(=NOH)R'; эту реакцию, а также образование др. кристаллич. продуктов замещения
кислорода (напр. , гидразонов, 2,4-динитрофенилгидразонов) применяют для идентификации К. Гидролиз
этих продуктов используется для получения чистых К. Большое значение имеет восстановление группы -СО
до СН2 (Кижнера -Вольфа реакция) .
В пром-сти К. получают дегидрированием вторичных спиртов:
RCH(OH)R' - RCOR'+H2, термич. разложением кальциевых солей карбоновых к-т:
(RCOO)2Ca -R2СО+СаСO3
или пропусканием паров карбоновых к-т над катализаторами типа окисей тория, бария, а также карбоната
кальция. Ароматич. и жирноароматич. К. получают при действии на ароматич. углеводороды
хлорангидридов к-т в присутствии хлористого алюминия, напр. :
С6Н6,+СН3СОСl - С6Н5СОСН3+НС1.
Многие К. можно получать окислением углеводородов кислородом воздуха в присутствии катализаторов:
напр. , из этилбензола С6Н5СН2СН3 получают ацетофенон, из циклогексана - циклогексанон.
К. находят разнообразное применение. Так, циклогексанон служит исходным продуктом для получения
синтетич. волокна капрона. Михлера кетон применяют в произ-ве триарилметановых красителей.
Некоторые К. используют в парфюмерии (см. Иононы) .
но это только школьный уровень