KARBONILNA JEDINJENJA

ALDEHIDI I KETONIALDEHIDI I KETONI

C O C O

H

H C O

H

R C O

R'

Rkrabonilna grupa

formaldehid aldehid keton

Nomenklatura aldehida i ketona

metanal, formaldehid(od acidum formicum )

C O

H

H etanal, acetaldehid(od acidum aceticum )

C O

H

H3C butanal, butiraldehid(od acidum butiricum )

C O

H

CH2CH2CH3

C O

H

C6H5 benzaldehid(od acidum benzoicum )

C O

H

CCH2

CH3

2-metilpropenal

CH3 CH CH2 COOH

CHO3-formilbutanska kiselina

benzenkarbaldehid

Načini dobijanja aldehida i ketona

CH3 C CH3

O

CH3 C CH2 CH2 CH3

O

C6H5 C CH3

O propanondimetilketon, aceton

2-pentanonmetilpropilketon

metilfenilketon acetofenon

C

O

OCH2 CH2ClCCHCH3

Cl O

'

difenilketon cikloheksanon ',-dihlordietilketon

1. Dobijanje aldehida i ketona oksidacijom alkohola:1. Dobijanje aldehida i ketona oksidacijom alkohola:

CH3 C

H

H

OHK2CrO7

H2SO4CH3 C

OH

H

OH- HOH

CH3 C O

H

CH3 C

H

CH3

OHK2CrO7

H2SO4CH3 C

OH

CH3

OH- HOH

CH3 C O

CH3

benzofenon

CH3 C O

H[O]

CH3 C O

OH

CH3 C O

CH3

blaga oksidacija nema reakcije

2 Cu + O2 2 CuO; H C OH

H

H

CuO523 K

H C

H

O+ HOH + Cu

2. Dobijanje aldehida i ketona oksidacijom ugljovodonika:2. Dobijanje aldehida i ketona oksidacijom ugljovodonika:

R C C R''

R'H1) HJO4

2) Pb(OCOCH3)4R C

H

O C R''

R'

O+ + HOH

3. Dobijanje aldehida i ketona hidrolizom gem-dihalogenih jedinjenja:3. Dobijanje aldehida i ketona hidrolizom gem-dihalogenih jedinjenja:

CH3 C

Cl

H

ClHOH

H+ CH3 C

OH

H

OH- HOH

CH3 C O

H

+ HOH

C6H5 CH3Cl2h

C6H5 C Cl

H

Cl

HOHC6H5 C OH

H

OH

- HOHC6H5 C O

H

CH3 C

Cl

Cl

CH3HOH

H+ CH3 C

OH

OH

CH3 CH3 C CH3

O

+ HOH- HOH

TCH3 C CH3

OCH3 C O

O

CH3 C O

O

Ca2+

CaCO3+

CH2

CH2

CH2

CH2

COO

COOBa

2+ CH2

CH2

CH2

CH2

C O + BaCO3

3. Dobijanje aldehida i ketona pirolizom soli karbonskih kiselina:3. Dobijanje aldehida i ketona pirolizom soli karbonskih kiselina:

CH3 C O

O

CH3 C O

O

Ca2+

H C O

O

H C O

O

Ca2+

+CH3 C H

O

CH3 C H

O

CaCO3+ 2

CH2

CH2

CH2

CH2

COOH

COOH

MnO573 K

CH2

CH2

CH2

CH2

C O + CO2 + HOH

R COOH H COOH+ R C O

H

+ CO2 + HOHMnO573 K

55. Dobijanje aldehida i ketona formilovanjem po Gaterman-Kohu:. Dobijanje aldehida i ketona formilovanjem po Gaterman-Kohu:

CO + HCl + AlCl 3 AlCl4+H C OAr H

Ar CHO + HCl + AlCl 3

CH3 CH C6H5

CH3

+ CO + HClAlCl3 CH3 CH C6H4

CH3

CHO

Cl H C O+AlCl3 AlCl4+H C O

44. . Fridel-KraftsovaFridel-Kraftsova reakcijareakcija acilovanja acilovanja

66. Gatermanova sinteza:. Gatermanova sinteza:

77. . Rajmer-TimaRajmer-Timanova sinteza:nova sinteza:

8. Pinakolinsko preme8. Pinakolinsko premeštanještanje

Ar H + HCN + HClAlCl3

Ar C NH

H

HOHAr C O

H

H

H C N + HCl H C NH

Cl

+ AlCl3H C NH + AlCl4

OH

CHO

OH

CHCl2

OH

O

CHCl2

O

H

CCl2

O

HOHNaOH+ HCCl3

Cl

C

H

Cl

Cl

+ +NaOH

-HOH, -NaCl

Hemijske reakcije aldehida i ketona

C O

+ :Zsporo

C O

Z

brzoH

C OH

Z

R C O

H

+ HOH R C OH

H

OH

Cl3C C O

H

Cl3C C OH

H

OH

R C O

H

+ R' OH R C OH

H

OHR'

HR C OH

H

O R'poluacetal

H-

A. Reakcija nukleofilne adicije na dvostruku vezu karbonilne grupe:

1. Adicija vode:

2. Adicija alkohola:

R C OH

H

OR'

HR C OH2

H

OR'

- HOHR C

H

OR'

+ R' OH

R C

H

OR'

O R'

HH-

R C OR'

H

OR'acetal

B. Reakcije supstitucije atoma kiseonika karbonilne grupe

C O + :NH2 Y C

NH2

O

Y

C

NH

OH

Y

C

N Yimin

- HOH

C OR

H

C OHR

H

; NH2 YH+ H+

NH3 Y

:NH3 C OCH3

H

NH3

C OHCH3

H

NH2

- HOHC NHCH3

H

aldiminC OCH3

H

+

1. Reakcije sa jedinjenjima koja sadrže NH2 grupu:

a) Reakcija sa amonijakom:a) Reakcija sa amonijakom:

b) Reakcija sa primarnim aminima:b) Reakcija sa primarnim aminima:

C OR

H

H2N R+ C OHR

H

NHR

- HOHC NRR

H

C OCH3

H

+ H2N OH C NCH3

H

OH

C OCH3

CH3

+ H2N OH C NCH3

CH3

OH

c) Reakcija sa hidroksilaminom:c) Reakcija sa hidroksilaminom:

d) Reakcija sa hidrazinom:d) Reakcija sa hidrazinom:

+ H2N NH2C OR

H

C NR

H

NH2 + HOH

+ H2N NH2C OR

R

C NR

R

NH2 + HOH

+ H2N NH2C OH3C

H

C RO

H2 H2O

+ C NCH3

H

N C R

H

e) Reakcija sa fenilhidrazinom:e) Reakcija sa fenilhidrazinom:

+C OC6H5

H

H2N NH C6H5 C NC6H5

H

NH C6H5 + HOH

C OH3C

H

+ H2N NH CO NH2- HOH

C NH3C

H

NH CO NH2

C OH3C

H

+ H2N NH CS NH2- HOH

C NH3C

H

NH CS NH2

f) Reakcija sa semikarbazidom i tiosemikarbazidom:f) Reakcija sa semikarbazidom i tiosemikarbazidom:

C. Reakcije kondenzacije

C C OH

H

H

H

C C OHH

H H

C C OH

H H

H- H

C C OH

H H

C C OH

H H

C C HH

H

H

O- OH

+ HOHC C H

H

H

O

R C

O

H

+ C C H

H

H

O

R C

O

H

C C

H

H

O

H R C

OH

H

C C

H

H

O

HHOH

1. Kondenzacija između dva molekula aldehida (aldolna ili krotonska kondenzacija):

C C HH

H

H

O- OH

+ HOHC C H

H

H

O

C C

OH

H

C C

H

H

O

H

H

H

H

C C

O

H

C C

H

H

O

H

H

H

HC C H

H

H

O

+C C

O

H

H

H

H

HOH

OHT C C

H

C C

H O

H

H

H

H

2-butenal (krotonaldehid)

2. Benzoinska kondenzacija:

C6H5 C

CN

O

C

H

OH

C6H5 C6H5 C

O

C

H

OH

C6H5

benzoin

C6H5 C

CN

OH

C C6H5

O

H

+ C6H5 C

CN

OH

C

H

O

C6H5

C6H5 C

H

O + CN C6H5 C

H

O

CN

C6H5 C OH

CN

+ CN

D. Reakcije oksidacije aldehida i ketona

AgNO3NH4OH

AgOHNH3

[Ag(NH3)2] OHR CHO

OHR COO NH4 + NH4OH + Ag

R CHO + 2 Cu(OH)2Na, K-tartarat

R COOH + 2H2O + Cu2O

C6H5 CHOO2 C6H5 C O OH

O

C6H5 CHO2C6H5 COOH

CH3 C CH2

O

CH3[O]

CH3 COOH H COOH CH3 CH2 COOH+ +

(CH3)2CH C CH(CH3)2

O[O]

(CH3)2CH COOH (CH3)2C O+

E. Kanicarova reakcija

R C O

H

R C O

H

OH

-HR C O

OH

+ OH

R C O

H

+ H R C O

H

H

R CH2OH + OHHOH

C6H5 CHO2 + NaOH C6H5 CH2OH C6H5 COO Na+

C6H5 C C OH

O O

C6H5

C6H5 C COO Na

OH

C6H5

C6H5 C C C6H5

O O

+ NaOHHOH

C6H5 C C C6H5

O O

OH

C6H5 C O

H

H2C O+NaOH

C6H5 CH2OH H COO Na+

Benzilno premeštanje:

F. Reakcija kondenzacije aldehida i ketona sa fenolima:

OH

nH C O

H

n

OH

OH

CH2OH

CH2OH...

OH

CH2

OH

CH2OH

CH2+ n HOH

-(n-1)H2O

OH

CH3

CH2

OH

CH3

CH2...

OH

CH3

CH2OH

OH

CH3

CH2OH

n

+ C

H

H

O

OH

O

CH3

O

CH3

H

C

H

H

O

HOH

OH

CH3

CH2OH

NENEZASIĆENI ALIFATIČNI ALDEHIDI I KETONIZASIĆENI ALIFATIČNI ALDEHIDI I KETONI(ALKENALI I ALKENONI)(ALKENALI I ALKENONI)

-nezasićena karbonilna jedinjenja

konjugovani sistem

kumulovani sistem

krotonaldehid akrolein

Industrijsko dobijanje akroleina kondenzacijom formaldehida i acetaldehda:

CH3 C C C O

H H H

CH2 CH CHO

C O

H

H H2CH C O

H

CH2 CH C O

H

H2O+ +

C C O

C C C O

KETENIKETENI

Industrijsko dobijanje ketena iz sirćetne kiseline:

Laboratorijsko dobijanje ketena pirolizom acetona:

Vanilin

C C O

CH3 COOH-HOH973 K CH2 C O

CH3 C CH3

O

973 KCH3 C

O

CH3+ CH2 C

O

CH4+

CHO

OH

OCH3

AROMATIAROMATIČNI ALDEHIDIČNI ALDEHIDI

DIKARBONILNA JEDINJENJA (VIŠEVALENTNI ALDEHIDI I KETONI)

a) 1,2- ili -dikarbonilna jedinjenja R-CO-CO-Rb) 1,3- ili -dikarbonilna jedinjenja R-CO-CH2-CO-Rc) 1,4- ili -dikarbonilna jedinjenja R-CO-CH2-CH2-CO-R, itd.

1,3-DIKARBONILNA JEDINJENJA

HINONI

1,4-benzohinon(p-benzohinon)

1,4-naftohinon(-naftohinon)

9,10-antrahinon

Hinoidna grupa

CC

C

HOO

R

R'

R" CC

C

O

R

R'

R"

OH

O

O

O

O

O

O

cis-enol trans-enol