ALDEHYDY związki zawierające grupę formylową ( atomem węgla. KETONY związki zawierające grupę karbonylową ( dwoma atomami węgla.

Transkrypt

1 ALDEHYDY I KETNY ALDEHYDY związki zawierające grupę formylową ( atomem węgla. C H ) połączoną z KETNY związki zawierające grupę karbonylową ( dwoma atomami węgla. C ) połączoną z NMENKLATURA ALDEHYDÓW Nazwy aldehydów acyklicznych (łańcuchowych) tworzy się przez dodanie przyrostka al (dla monoaldehydu) lub dial (dla dialdehydu) do nazwy węglowodoru zawierającego tę samą (co aldehyd) liczbę atomów węgla (włączając atomy węgla grup aldehydowych). Grupa aldehydowa ma pierwszeństwo w nazwie przed grupami: C=C, H; numeracja dotycząca wiązań wielokrotnych i podstawników podlega ogólnym regułom CH 3 H C CH 3 C CH 3 (CH 2 ) 2 C CH 3 CHC H H H H metanal etanal butanal 2-metylopropanal Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 1

2 NMENKLATURA ALDEHYDÓW CH 2 =CHCH 2 CH 2 C CCH 2 CH 2 CH 2 C CCH 2 CH 2 CH=CHC H H H H pent-4-enal pentanodial heks-2-enodial H pierwszeństwo gr. CH w nazwie narzuca kierunek numeracji łańcucha możliwie najniższy lokant C=C Nazwę aldehydu, w którym grupa aldehydowa jest połączona bezpośrednio z układem pierścieniowym (alifatycznym lub aromatycznym) tworzy się dodając przyrostek - karboaldehyd (lub dikarboaldehyd) do nazwy układu cyklicznego. CH CH CH cykloheksanokarboaldehyd naftaleno-1,2-dikarboaldehyd Grupę aldehydową jako podstawnik nazywa się dodając do nazwy układu macierzystego przedrostek formylo (lub metanoilo). H C C H kwas 4-formylocykloheksanokarboksylowy grupa CH ma w nazwie pierwszeństwo przed grupą -CH 2

3 NMENKLATURA ALDEHYDÓW Nazwy zwyczajowe aldehydów tworzy się przez: (a) zastąpienie słowa kwas w nazwie zwyczajowej danego kwasu karboksylowego słowem aldehyd; (b) lub przez zamianę końcówki -oil (lub yl) w nazwie grupy acylowej na przyrostek aldehyd. HCH a) aldehyd mrówkowy b) formaldehyd CH 3 CH a) aldehyd octowy b) acetaldehyd CH 3 CH 2 CH a) aldehyd propionowy b) propionoaldehyd CH 3 CH 2 CH 2 CH a) aldehyd masłowy b) butyroaldehyd (CH 3 ) 2 CHCH a) aldehyd izomasłowy b) izobutyroaldehyd C 6 H 5 CH a) aldehyd benzoesowy b) benzaldehyd C 6 H 5 CH=CHCH a) aldehyd cynamonowy Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 3

4 NMENKLATURA KETNÓW Nazwy podstawnikowe ketonów tworzy się przez dodanie przyrostka on do nazwy macierzystego węglowodoru (acyklicznego lub cyklicznego) lub dion (dwie grupy ketonowe, itd.). Atom węgla z grupy karbonylowej oznacza się możliwie najniższym lokantem. (grupa C= ma pierwszeństwo w nazwie przed grupami H i C=C). CH 3 CH 2 CCH 3 CH 3 CH 2 CCH 2 CH 3 CH 3 CH 2 CH 2 CCH 3 CH 3 CCH 2 CCH 2 CH butan-2-on pantan-3-on pentan-2-on heksano-2,4-dion H CCH 2 CH 2 CH 3 CH 2 =CHCH 2 CCH C 6 H 5 CHCH 2 CCH pent-4-en-2-on 4-fenyl-4-hydroksyobutan-2-on 1-fenylobutan-1-on pierwszeństwo gr. CH w nazwie narzuca kierunek numeracji łańcucha Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 4

5 NMENKLATURA KETNÓW Nazwy grupowo-funkcyjne ketonów acyklicznych tworzy się wymieniając nazwy grup (w formie przymiotnikowej i w kolejności alfabetycznej) po słowie keton ; nazwy obu grup rozdziela się łącznikiem (kreską). CH 3 CCH 2 CH 2 CH 3 ketonmetylowo-propylowy C CH 3 CH 3 CCH 2 CHCH 3 ketonmetylowo-(2-metylopropylowy) CH 3 CH 2 CCH 2 CH 3 C ketondietylowy CH 3 keton dicykloheksylowy keton cykloheksylowo-metylowy Nazwy ketonów cyklicznych, w których grupa C= stanowi człon pierścienia, tworzy się przez dodanie przyrostka on (lub dion, -trion, itd.) do nazwy układu cyklicznego 3 5 CH 3 4 CH 3 CH 3 3-metylocyklopentan-1-on cykloheks-2-en-1-on 5,5-dimetylocykloheksano-1,3-dion Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

6 NMENKLATURA KETNÓW Grupę karbonylową jako podstawnik nazywa się dodając do nazwy układu macierzystego przedrostek okso. CH 3 CCH 2 CH 2 CH kwas 4-oksopentanowy CH 3 CCH 2 CH 2 CH 2 CH 5-oksoheksanal Utrzymane są nazwy zwyczajowe następujących ketonów: CH 3 CCH 3 C 6 H 5 CCH 3 C 6 H 5 CC 6 H 5 C 6 H 5 CCH 2 CH 3 C 6 H 5 CH=CHCC 6 H 5 aceton acetofenon benzofenon propiofenon chalkon C 6 H 5 pierścień fenylowy fenyl Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 6

7 METDY TRZYMYWANIA ALDEHYDÓW [] [] RCH 2 H RC RC [H] H [H] H 1 alkohol aldehyd kwas karboksylowy CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 H Na 2Cr 2 7, H 2 S 4 butan-1-ol H 2, t CH 3 CH 2 CH 2 C H butanal (aldehyd masłowy; wyd. 32%) CH 3 (CH 2 ) 5 CH 2 H heptan-1-ol C 5 H 5 NH Cr 3 Cl CH 2 Cl 2, temp. pok. CH 3 (CH 2 ) 5 C heptanal H C 5 H 5 NH + Cr 3 Cl chlorochromian pirydyny (PCC) Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 7

8 METDY TRZYMYWANIA ALDEHYDÓW RCH=CHR H 2, Zn 2 RC H cykloheksen 1. 3 C 2. H 2, Zn C heksanodial H H CH 3 (CH 2 ) 3 C CH 2 [BH 3] heks-1-yn H 2 2, H - CH 3 (CH 2 ) 3 CH 2 C heksanal H CH 2 C Cl H 2, Pd - BaS 4 chinolina CH 2 C H chlorekcykloheksyloacetylu cykloheksyloetanal Pd-BaS 4 pallad osadzony na BaS 4 Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 8

9 METDY TRZYMYWANIA ALDEHYDÓW CH 3 (CH 2 ) 10 C Et dodekanian etylu (i-bu) 2 AlH heksan, -78 C CH 3 CH 2 CH 2 C N (i-bu) 2AlH Et 2 butanonitryl CH 3(CH 2 ) 10 C dodekanal CH 3 CH 2 CH 2 C butanal H H PRZYKŁADY TRZYMYWANIA PCHDNYCH ALDEHYDU BENZESWEG CH 3 CHBr 2 C H Br 2, h CaC 3, H 2 t Br p-bromotoluen Br Br aldehyd p-bromobenzoesowy Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 9

10 METDY TRZYMYWANIA ALDEHYDÓW CH 3 CH 3 C + HCl gaz. AlCl 3, CuCl toluen H C aldehydp-toluilowy CH 3 CH 3 Zn(CN) 2 + HCl ZnCl 2 lub AlCl 3 anizol H C aldehydanyżowy Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 10

11 METDY TRZYMYWANIA KETNÓW H CH 3 (CH 2 ) 5 CHCH 3 oktan-2-ol Na 2 Cr 2 7 CH 3(CH 2 ) 5 CCH 3 H 2 S 4, H 2 oktan-2-on H H H 2 Cr 4 aceton, 35 C (odczynnik Jonesa) cyklooktanol cyklooktanon CH 2 CH 3 2-(2-metyloprop-2-enylo)cykloheksanon H 2, Zn CH 3 2-(2-oksopropylo)cyklokeksanon CH 3 CH 2 C CCH 2 CH 3 1. [BH 3 ] heks-3-yn CH 3CH 2 CH 2 CCH 2 CH 3 2. H 2 2, NaH heksan-3-on Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 11

12 METDY TRZYMYWANIA KETNÓW + CH 3 CH 2 CCl chlorek propionylu AlCl 3 CCH 2 CH 3 propiofenon + (CH 3 C) 2 AlCl 3 CCH 3 benzen + bezwodnik ftalowy + bezwodnik bursztynowy C C C C AlCl 3 AlCl 3 C HC kwas benzoilobenzoesowy C HC kwas 4-okso-4-fenylobutanowy benzen bezwodnikoctowy CH 3 CHC CH 3 izobutyronitryl N Et 2 CH 3 CHCC 6 H 5 acetofenon + C 6 H 5 MgBr bromekfenylomagnezu H 3, t CH 3 1-fenylo-2-metylopropan-1-on 12 Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

13 ALDEHYDY I KETNY PCHDZENIA NATURALNEG benzaldehyd migdały aldehyd cynamonowy cynamon laski wanilii kamfora karwon mięta zielona wanilina nasiona wanilii Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 13

14 BUDWA GRUPY KARBNYLWEJ Hybrydyzacja sp 2 karbonylowego atomu węgla Polaryzacja wiązania C= Rozkład ładunków w grupie karbonylowej Struktury mezomeryczne grupy karbonylowej Reaktywność aldehydów i ketonów jako konsekwencja budowy grupy karbonylowej Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 14

15 REAKCJE ALDEHYDÓW I KETNÓW Z UDZIAŁEM DRUPY KARBNYLWEJ aldehyd lustro srebrowe Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 15

16 ADDYCJA NUKLEFILWA D GRUPY KARBNYLWEJ WSTĘP sp 2 sp 3 sp 3 + Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 16

17 ADDYCJA ALKHLI TWRZENIE HEMIACETALI I ACETALI aldehyd lub keton hemiacetal acetal hemiacetalowy atom węgla 17 Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

18 ADDYCJA ALKHLI D GRUPY KARBNYLWEJ TRZYMYWANIE ACETALI benzaldehyd 1,1,-dimetoksyfenylometan aceton glikol etylenowy 2,2-dimetyloglioksal (nadmiar) 18 Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

19 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ pentan-3-on bromek etylomagnezu 3-etylopentan-3-ol Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 19

20 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ aldehyd lub keton Reagent Produkt amoniak amina 1º hydroksyloamina hydrazyna fenylohydrazyna imina imina (zasada Schiffa) oksym hydrazon fenylohydrazon semikarbazyd senikarbazon Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 20

21 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ AMMNIAKU I PCHDNYCH Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 21

22 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ AMMNIAKU I PCHDNYCH fenylohydrazyna fenylohydrazon hydrazyna Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 22

23 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 23

24 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ REDUKTRY NaBH 4 borowodorek sodu LiAlH 4 glinowodorek litu (LAH) anion wodorkowy aldehyd (keton) alkoholan alkohol 1º (alkohol 2º) cykloheksylokarboaldehyd cykloheksylometanol butan-2-on butan-2-ol 24

25 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ alken tlenek trifenylofosfiny alken Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 25

26 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ ADDYCJA YLIDÓW FSFRWYCH REAKCJA WITTIGA Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 26

27 STRATEGIA SYNTEZY ALKENÓW Analiza zalecana metoda 1-fenylobuta-1,3-dien Synteza Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 27

28 ADDYCJE D GRUPY KARBNYLWEJ REAKCJA CANNIZZAR atom H atom C C H G aldehydy aromatyczne 4º C C H aldehydy alifatyczne, w których atom C jest atomem czwartorzędowym benzaldehyd kwas benzoesowy alkohol benzylowy p-nitrobenzaldehyd formaldehyd alkohol p-nitrobenzylowy kwas mrówkowy 28

29 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C TAUTMERIA KET-ENLWA Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 29

30 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C forma ketonowa anion enolanowy forma enolowa forma ketonowa protonowany zw. karbonylowy forma enolowa 30 Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

31 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C keton -haloketon forma ketonowa -haloketon Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 31

32 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C REAKCJA HALFRMWA - SYNTEZA KWASÓW KARBKSYLWYCH metyloketon,, -trihaloketon sól kwasu haloform karboksylowego CHCl 3 chloroform CHBr 3 bromoform CHI 3 jodoform kwas karboksylowy acetofenon sól kwasu jodoform benzoesowego Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW toluen p-metyloacetofenon kwas p-metylobenzoesowy 32

33 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C -HALGENWANIE KETNÓW W ŚRDWISKU KWAŚNYM forma enolowa ketonu karbokation -haloketon Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 33

34 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C aldehyd kwas karboksylowy Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 34

35 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C keton diizopropyloamidek anion enolanowy diizopropyloamina litu (LDA) anion enolanowy halogenek alkilowy alkilowany keton (1º, allilowy, benzylowy) Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 35

36 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C 36 Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW

37 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C KNDENSACJA ALDLWA aldol aldehyd octowy anion enolanowy 3-hydroksybutanal 37

38 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C PRÓWNANIE REAKTYWNŚCI ALDEHYDÓW I KETNÓW aceton 4-hydroksy-4-metylopentan-2-on (5%) fenyloetanal 2,4-difenylo-3-hydroksybutanal (90%) 2-metylopropanal 2,2,4-trimetylopentanal (20%) Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 38

39 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C PRÓWNANIE BUDWY PRDUKTÓW KNDENSACJI W ZALEŻNŚCI D WARUNKÓW REAKCJI Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 39

40 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C KRZYŻWA KNDENSACJA ALDLWA propanal acetaldehyd 2,2-dimetylopropanal acetaldehyd 4,4-dimetylopent-2-enal Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 40

41 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C KRZYŻWA KNDENSACJA ALDLWA benzaldehyd propanal benzaldehyd acetaldehyd Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 41

42 REAKCJE ZACHDZĄCE Z UDZIAŁEM ATMU WĘGLA C WEWNĄTRZCZĄSTECZKWA KNDENSACJA ALDLWA heksan-2,5-dion 3-metylocyklopent-2-enon heptan-2,6-dion 3-metylocyklohek-2-enon Chemia rganiczna, dr inż. Ewa Mironiuk-Puchalska, WChem PW 42

43 PLANWANIE SYNTEZY WYKRZYSTUJĄCEJ KNDENSACJĘ ALDLWĄ synteza z: synteza z: synteza z: synteza z: 43