टी ओम्स्क राज्य विश्वविद्यालय
कुरसी और्गॆनिक रसायन
एल्डिहाइड और केटोन्स

एल्डीहाइड और कीटोन्स एक कार्बोनिल समूह की उपस्थिति से प्रतिष्ठित होते हैं \u003e सी\u003d ओह।

कार्बोनिल समूह बंधन के साथ ध्रुवीकृत होता है सी-ओ:

एल्डिहाइड और कीटोन्स को डेरिवेटिव के रूप में माना जा सकता है हाइड्रोकार्बनजिनमें से एक है मिथाइल (-सीएच 3) या मिथाइलीन समूह ( -ch 2 - ) एक कार्बोनिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित:

केटोन्स में कार्बोनिल समूह पर प्रतिस्थापन के रूप में दो अल्कील मूलक होते हैं, जबकि अल्डीहाइड में एक स्थानापन्न बी एक एल्काइल समूह, दूसरा हाइड्रोजन है। यह अंतर रासायनिक गुणों में महत्वपूर्ण अंतर की ओर जाता है ( से। मी... नीचे)।

शब्दावली

शब्दावलीIUPAC

जब IUPAC नामकरण के नियमों के अनुसार एल्डीहाइड और केटोन्स का नामकरण किया जाता है, तो सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला को चुना जाता है, जिसमें एक कार्बोनिल समूह शामिल होता है। इस श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या किनारे से बनाई गई है जहां कार्बोनिल समूह बहुत करीब है, और जब मुख्य श्रृंखला (1-मीथेन, 2-इथेन, 3-प्रोपेन, 4-ब्यूटेन, 5 - 5 में कार्बन परमाणुओं की संख्या के अनुरूप हाइड्रोकार्बन के नाम का निर्माण करते हैं) pentane, आदि) अंत जोड़ा गया है -तथा एह (aldehydes के लिए) या -यह कीटोन के लिए।

कीटोन में कार्बोनिल समूह की स्थिति एक डैश द्वारा इंगित की जाती है यदि एकाधिक आइसोमर्स मौजूद हैं। एल्डीहाइड्स के कार्बोनिल समूह की स्थिति को एक संख्या द्वारा इंगित नहीं किया जाता है, क्योंकि सभी मामलों में यह पहली संख्या के तहत दिखाई देता है:

तर्कसंगत नामकरण

केटोन्स को अक्सर शब्द के अतिरिक्त के साथ एक कार्बोनिल समूह के माध्यम से जुड़े कट्टरपंथी के नाम पर रखा गया है कीटोन... उदाहरण के लिए, हेक्सानोन -3 या methylethyl कीटोन , एसीटोन या डाइमिथाइल कीटोn.

एल्डिहाइड को डेरिवेटिव के रूप में नामित किया जा सकता है ethanal या एसिटालडिहाइड:

दूसरा नाम इ - trimethylethanal.

रासायनिक गुण कार्बोनिल यौगिक

कार्बोनिल यौगिकों की सभी प्रतिक्रियाओं को समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

कार्बोनिल समूह पर प्रतिक्रियाएं (जोड़)

कार्बन कंकाल की प्रतिक्रियाएं

ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं

वसूली प्रतिक्रिया

कार्बोनिल समूह (न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों के अलावा) पर प्रतिक्रियाएं

पानी का 1.Cnection

का गठन हीम डायल्स अस्थिर और इस प्रतिक्रिया में संतुलन दृढ़ता से बाईं ओर स्थानांतरित कर दिया गया है। अपवाद इलेक्ट्रॉन-निकासी समूहों के साथ एल्डिहाइड और केटोन्स हैं, उदाहरण के लिए, क्लोरल या hexafluoroacetone, जो जलीय वातावरण में मौजूद हैं मणि की सूई:

2. बिसल्फाइट का संयोजन

इसके अलावा अधिक न्यूक्लियोफिलिक सल्फर परमाणु के माध्यम से जाता है, न कि ऑक्सीजन, हालांकि इस पर नकारात्मक चार्ज होता है। डेरिवेटिव बनते हैं एल्केनसल्फोनिक एसिड (नमक एल्कानॉक्सीसल्फोनिक एसिड).

का गठन adducts सोडियम बाइसल्फाइट या अल्कोहल के संतृप्त घोल में अघुलनशील और क्रिस्टल के रूप में अवक्षेपित होता है। इस तरह, कार्बोनिल यौगिकों को अल्कोहल के साथ मिश्रण से अलग किया जा सकता है। कार्बोनिल यौगिक से मुक्त रूप में पृथक किया जाता है अभिवर्तन जब यह एसिड के साथ इलाज।

कीटोन्स के साथ प्रतिक्रिया करते समय, बिसल्फ़ाइट्स केवल संलग्न होते हैं मिथाइल केटोन्स CH 3 -CO-R.

3. साइनाइड का संशोधन

पोटेशियम साइनाइड या सोडियम द्वारा प्रतिक्रिया उत्प्रेरित होती है। का गठन oxynitriles (या cyanohydrins) हो सकता है हाइड्रोलाइज्ड इससे पहले oxycarboxylic एसिड:

4. शराब का सेवन

जब शराब का पहला अणु संलग्न होता है, hemiacetals... प्रतिक्रिया एसिड या ठिकानों द्वारा उत्प्रेरित होती है:

एक दूसरे अल्कोहल अणु के अलावा गठन की ओर जाता है acetals... शिक्षा acetals केवल एक अम्लीय वातावरण में उत्प्रेरित:

Acetals तटस्थ और क्षारीय वातावरण में स्थिर, इसलिए उनका उपयोग एल्डिहाइड समूहों के अस्थायी संरक्षण के लिए किया जा सकता है। Acetals चौड़ा वितरित प्रकृति में।

5. अभिकर्मकों का संयोजन ग्रिगनार्ड

प्रकार के organometallic यौगिकों की बातचीत आर-मिलीग्राम एक्स (अभिकर्मकों ग्रिगनार्ड), जहां एक्स \u003d हैलोजन, कार्बोनिल समूहों (न्यूक्लियोफिलिक जोड़ के साथ एक से अधिक बॉन्ड पर से\u003d O):

इंटरेक्शन फॉर्मल्डिहाइड, एल्डिहाइड, किटोन तथा - क्रमशः प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक अल्कोहल की ओर जाता है।

तृतीयक शराब कीटोन से प्राप्त की जाती है। तो, से मिथाइल एथिल कीटोन (butanone-2) 2-मिथाइलब्यूटेनॉल -2 प्राप्त होता है। इसी तरह की प्रतिक्रिया में एल्डिहाइड माध्यमिक शराब देते हैं। का propionic एल्डिहाइड ( propanal) ब्यूटानॉल -2 प्राप्त होता है:

प्राथमिक अल्कोहल फॉर्मेल्डिहाइड से बनते हैं। अभिकर्मकों पर प्रतिक्रिया करते समय ग्रिगनार्ड से एसिड रहता है कार्बोक्जिलिक एसिड और एस्टर तृतीयक अल्कोहल बनाते हैं जिनमें दो समान एल्काइल पदार्थ होते हैं। यह अभिकर्मक के दो मोल की खपत करता है ग्रिगनार्ड:

6. अमोनिया और अमाइन का जोड़

प्राथमिक अमाइन एल्डीहाइड और कीटोन्स के साथ मिलकर बनता हैimines (आधार शिफ़ :

कार्बोनिल यौगिकों के साथ माध्यमिक amines की इसी तरह की प्रतिक्रिया देता है enamines :

हाइड्रैजाइन और इसके व्युत्पन्न भी कार्बोनिल यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया कर सकते हैं hydrazones:

Hydroxylamines बनाने के लिए एल्डीहाइड्स और कीटोन्स मिलाएं aldoximes तथा ketoximes:

7. एल्डोल क्रोटन कंडेनसेशन

संक्षेपण अम्लीय और क्षारीय दोनों वातावरण में हो सकता है।

एसिड उत्प्रेरित संघनन

संक्षेपण में दर्ज करें enol तथा protonated यौगिक के दूसरे अणु का कार्बोनिल समूह:

आधार-उत्प्रेरित संघनन

शिक्षा आयन को अलग करें, उत्पादक carbanion, योजना के अनुसार आय:

आगे की carbanion दूसरे अणु के कार्बोनिल समूह में शामिल होता है, और आगे बढ़ता है सी-alkylation, इसके विपरीत thermodynamically हानिकर के बारे में- alkylation:

का गठन एल्डिहाइड अल्कोहल (aldol) आसानी से क्षार या एसिड की उत्प्रेरक मात्रा की उपस्थिति में पानी खो देता है, साथ ही थोड़ी सी हीटिंग के साथ, बी - एक असंतृप्त कार्बोनिल यौगिक का निर्माण करता है, यह संक्षेपण प्रतिक्रिया (आर, एक्स \u003d ओकाइल या एच) को पूरा करता है:

इस प्रकार, प्रतिक्रिया एल्डोल में के बारे में- क्रोटन संघनन (सहित) आत्म संक्षेपण) एल्डीहाइड और कीटोन दोनों में प्रवेश कर सकते हैं अल्फ़ा कार्बन हाइड्रोजन परमाणु। केटोन्स के मामले में, संतुलन की स्थिति उत्पादों के निर्माण के लिए प्रतिकूल है, फिर भी, विशेष परिस्थितियों में प्रतिक्रिया लेकर (उदाहरण के लिए, एक मूल उत्प्रेरक के साथ उत्पाद के संपर्क को छोड़कर), कोई महत्वपूर्ण पैदावार ले सकता है। एल्डीहाइड्स और कीटोन्स के बीच क्रॉस-प्रतिक्रियाओं का कोई प्रयोगशाला उपयोग नहीं है, क्योंकि वे बनाते हैं अलग करना कठिन चार उत्पादों का मिश्रण और unreacted प्रारंभिक यौगिक। अधिक बार, सिंथेटिक प्रयोजनों के लिए, दो कार्बोनिल यौगिकों के बीच एक प्रतिक्रिया की जाती है, जिनमें से एक कारबन का एक स्रोत है ( मिथाइलीन घटक ), और दूसरा कार्य करता है कार्बोनिल घटक (नहीं है अल्फ़ा कार्बन हाइड्रोजन परमाणु)। आमतौर पर, कार्बोनिल घटक के रूप में फॉर्मलाडेहाइड, सुगंधित एल्डिहाइड, कार्बोनिक, ऑक्सालिक और फॉर्मिक एसिड के एस्टर का उपयोग किया जाता है। मेथिलीन घटक सहित उपयोग किया जाता है सीएच एसिड और टर्मिनल ट्रिपल बंधन के साथ एसिटाइलीनिक हाइड्रोकार्बन का भी डेरिवेटिव।

8. कैनिजेरो की प्रतिक्रिया

बिना एल्डिहाइड अल्फ़ा कार्बन हाइड्रोजन के परमाणु, जब मजबूत आधारों के साथ गर्म होते हैं, तो एक रेडॉक्स प्रतिक्रिया में प्रवेश करते हैं, जब एक अणु एक कार्बोक्जिलिक एसिड के दूसरे अणु को ऑक्सीकरण करके शराब में कम हो जाता है। ऐसी प्रतिक्रियाओं को कहा जाता है कैनिजेरो की प्रतिक्रियाएँ, और योजना के अनुसार आगे बढ़ें:

इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं को भी जाना जाता है:

एक अजीब तरह की इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण-कमी के साथ है लोबान पुनर्वर्गीकरण :

एल्डिहाइड और कीटोन्स के कार्बन कंकाल पर प्रतिक्रियाएं

कार्बन कंकाल को प्रभावित करने वाली प्रतिक्रियाओं में शामिल हैं:

एल्डिहाइड और केटोन्स के केटो-एनोल टॉटोमेरिज़्म;

हलोजन (एक कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं की हलोफार्म प्रतिक्रिया और प्रतिस्थापन)

1. केटो-एनोल टॉटोमेरिज़्म

कार्बोनिल यौगिकों को दो रूपों में विभाजित किया जा सकता है - कीटोन और एनोल:

एल्डिहाइड और कीटोन्स का एनोल्स (असंतृप्त अल्कोहल) में परिवर्तन दोनों अनायास और एसिड और बेस के साथ कटैलिसीस के साथ आगे बढ़ता है। यद्यपि ईनोल के रूप अलहदी और केटोन्स में अघुलनशील सांद्रता में मौजूद होते हैं, वे उनकी प्रतिक्रियाशीलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एल्डिहाइड और कीटोन की कई महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएं एनोल्स के गठन के माध्यम से आगे बढ़ती हैं। आइए हम कीटों के रूपों के परिवर्तन के तंत्र पर विचार करते हैं, जो कि अम्ल और क्षार की उत्प्रेरक क्रिया के दौरान होता है।

Enolization एसिड उत्प्रेरित

एनोल गठन को नीचे दी गई योजना के अनुसार एक एसिड द्वारा उत्प्रेरित किया जा सकता है (R "\u003d alkyl या H):

प्रतिक्रिया कार्बोनिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के प्रोटॉन के साथ शुरू होती है और इसके बाद से एक प्रोटॉन के उन्मूलन के साथ समाप्त होती है अल्फ़ा कार्बन परमाणु। इस प्रकार, औपचारिक रूप से, प्रोटॉन एक उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है।

Enolization द्वारा उत्प्रेरित आधार

योजना के अनुसार एनोलेट आयन का गठन:

आधार कटैलिसीस द्वारा एनोल्स के निर्माण में एक महत्वपूर्ण भूमिका अल्फा-कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं की अम्लता द्वारा निभाई जाती है। उनकी बढ़ी हुई अम्लता कार्बोनिल समूह के साथ निकटता और इसके नकारात्मक प्रेरक प्रभाव से जुड़ी हुई है, इलेक्ट्रॉनों को खींचना संचार सी-एच और इस प्रकार एक प्रोटॉन के उन्मूलन की सुविधा। दूसरे शब्दों में, प्रोटॉन दरार की सुविधा होती है क्योंकि कार्बोनिल समूह के लिए नकारात्मक चार्ज के निरूपण द्वारा परिणामी कार्बोन को स्थिर किया जाता है।

परिणामस्वरूप एनॉल्स C \u003d C मल्टीपल बॉन्ड पर हैलोजेन द्वारा जुड़ जाते हैं। केवल अल्केन्स के विपरीत, जहां इस तरह का जोड़ एक हैलोजन के पूर्ण बंधन के साथ समाप्त होता है, अल्डीहाइड्स और कीटोन्स में केवल एक हैलोजन परमाणु जुड़ा होता है (कार्बोनिल समूह के निकट कार्बन के अनुसार)। दूसरा हैलोजन परमाणु (कार्बोनिल समूह पर) नहीं जोड़ता है, और अभिक्रिया कार्बोनिल समूह के एक प्रोटॉन और पुनर्जनन को समाप्त करने के साथ समाप्त होती है:

एक अम्लीय वातावरण में, प्रतिक्रिया वहां रुक जाती है। हलोजन के साथ दूसरे हाइड्रोजन परमाणु का प्रतिस्थापन नहीं होता है। लेकिन एक क्षारीय माध्यम में, दूसरे का एक तेजी से प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होती है, और एक हलोजन के लिए तीसरे कार्बन परमाणु के प्रतिस्थापन की एक भी तेज प्रतिक्रिया (कार्बन में तेजी से हलोजन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि इसके हाइड्रोजन की अम्लता को बढ़ाती है):

अंत में, सभी तीन हाइड्रोजन परमाणुओं को हलोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, इसके बाद समूह को समाप्त कर दिया जाता है सीएक्स 3 आयनों के रूप में, तत्काल प्रोटॉन विनिमय के बाद:

नतीजतन, trihalomethaneजिसे हेलोफॉर्म (आयोडोफॉर्म सीएचजे 3, ब्रोमोफॉर्म) कहा जाता है CHBr 3, क्लोरोफॉर्म CHCl 3) और कार्बोक्जिलिक एसिड आयनों। और इस प्रक्रिया को ही हैलफोर्म प्रतिक्रिया कहा जाता है। कोई भी मिथाइल किटोन एक हलोफोर्म प्रतिक्रिया के अधीन होता है। हेलोफोर्म्स एक रंगीन अवक्षेप (पीले आयोडोफॉर्म) के रूप में अवक्षेपित होते हैं, इनमें एक विशिष्ट गंध होता है और यह सेवा कर सकता है गुणवत्ता की प्रतिक्रिया मिथाइल कीटोन्स की उपस्थिति के लिए। हेलोफोर्म प्रतिक्रिया अल्कोहल द्वारा भी दी जाती है, जिसके ऑक्सीकरण से मिथाइल किटोन (उदाहरण के लिए, इसोप्रोपानोल) बन सकता है। ऑक्सीकरण को अधिक हलोजन के साथ किया जाता है।

एल्डिहाइड और केटोन्स का ऑक्सीकरण

Aldehydes आसानी से इसी एसिड के लिए ऑक्सीकरण कर रहे हैं:

कठोर परिस्थितियों में केटोन्स को ऑक्सीकरण करना मुश्किल होता है। कार्बोनिल समूह से सटे सी-सी बांड के टूटने के साथ ऑक्सीकरण होता है। परिणाम ऑक्सीकरण उत्पादों का एक सेट है - विभिन्न कार्बन श्रृंखला लंबाई के साथ कार्बोक्जिलिक एसिड:

तरीके प्राप्त

1. ऑक्सीकरण द्वारा मुख्य एल्कोहल एल्डीहाइड प्राप्त होते हैं, और माध्यमिक अल्कोहल किटोन देते हैं:

ऑक्सीकरण को "सूखा" और "गीला" तरीकों से किया जा सकता है। पहले वाले को 300-350 तक गर्म के माध्यम से अल्कोहल वाष्प पारित करने में शामिल है से कॉपर ऑक्साइड CuO... "गीला" विधि पोटेशियम या सोडियम डाइक्रोमेट के एक अम्लीय समाधान के साथ अल्कोहल का ऑक्सीकरण है:

जब "गीले" विधि से ऑक्सीकरण होता है, तो गठित एल्डिहाइड को प्रतिक्रिया क्षेत्र से डिस्टिल्ड किया जाना चाहिए, अन्यथा इसे आसानी से आगे ऑक्सीकरण किया जाता है, एक कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए:

2. एल्डिहाइड और कीटोन्स जब प्राप्त होते हैं हाइड्रोलिसिस हीम डायहलोक्लेन

प्रारंभ में, दो हैलोजन परमाणुओं को हाइड्रॉक्सिल समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। लेकिन अस्थिर हीम डायल्स पानी के अणु के उन्मूलन के साथ कार्बोनिल यौगिकों में जल्दी से पुनर्व्यवस्थित करें:

3. Ozonolysis alkenes

मूल की संरचना के आधार पर, एल्डिहाइड और केटोन्स के मिश्रण के गठन की ओर जाता है alkene:

ओजोनशन के पहले चरण में, ओजोनाइड प्राप्त होता है, जिसका अपघटन जल के साथ कार्बोनिल यौगिक और हाइड्रोजन पेरोक्साइड बनाता है। पेरोक्साइड को एल्डीहाइड्स के आगे ऑक्सीकरण को भड़काने से रोकने के लिए, ओजोनोइड्स के अपघटन के दौरान पानी में जस्ता धूल मिलाया जाता है। Alkenes के ओजोनेशन का उद्देश्य aldehydes और ketones के संश्लेषण पर इतना अधिक नहीं है जितना कि कई बॉन्ड के स्थान को निर्धारित करने में

4. अल्काइन को पानी देना

पारा लवण की उपस्थिति में पानी को ट्रिपल बॉन्ड में जोड़ने से एसिटिल्डीहाइड के लिए एसिटिलीन की स्थिति में, और केटोन्स के लिए एसिटिलीन के प्रतिस्थापन के मामले में होता है। पानी मार्कोवनिकोव नियम के अनुसार जुड़ता है:

एल्डीहाइड्स और कीटोन्स हाइड्रोकार्बन डेरिवेटिव हैं जिनमें एक या अधिक कार्बोनिल $ C \u003d O $ (ऑक्सो समूह) होते हैं। एल्डीहाइड्स ऐसे यौगिक हैं जिनमें कार्बोनिल समूह एक हाइड्रोकार्बन अवशेष और हाइड्रोजन, केटोन्स से जुड़ा होता है - यदि यह दो हाइड्रोकार्बन अवशेषों से जुड़ा हुआ है (इस मामले में, $ C \u003d O $ समूह को केटो समूह भी कहा जाता है):

एल्डीहाइड और किटोन कार्बोनिल यौगिकों के समूह से संबंधित हैं।

हाइड्रोकार्बन कट्टरपंथी की संरचना के आधार पर, एल्डिहाइड और कीटोन को एलीफेटिक, एलिसिलिक और सुगंधित में विभाजित किया गया है। एलिफैटिक एल्डिहाइड और केटोन्स के बीच, संतृप्त और असंतृप्त लोगों को प्रतिष्ठित किया जाता है।

एल्डिहाइड के आइसोमेरिज्म हाइड्रोकार्बन अवशेषों की संरचना से संबंधित है, और केटोन्स - इसके अतिरिक्त $ C \u003d O $ समूह की स्थिति के लिए।

भौतिक गुण

परिभाषा 1

संतृप्त एल्डीहाइड और कीटोन्स फॉर्मेल्डिहाइड के अलावा रंगहीन तरल पदार्थ हैं, जो सामान्य परिस्थितियों में एक गैस है। वे एक तीखी गंध की विशेषता है। उनके उबलते बिंदु अल्कोहल की तुलना में कम होते हैं, क्योंकि हाइड्रोजन बांड की अभिव्यक्ति एल्डीहाइड और कीटोन्स के लिए विशिष्ट नहीं होती है, और कीटोन्स अधिक मात्रा में उबलते हैं। उच्च तापमानकार्बन परमाणुओं की समान संख्या वाले एल्डीहाइड्स की तुलना में।

फॉर्मिक और एसिटिक एल्डिहाइड, साथ ही कम आणविक भार के साथ केटोन्स, पानी में घुलनशील। जब बढ़ रहा है आणविक वजन पानी में इन पदार्थों की घुलनशीलता कम हो जाती है। सभी एल्डीहाइड और किटोन कार्बनिक सॉल्वैंट्स (शराब, ईथर, आदि) में आसानी से घुलनशील हैं।

ऐसा माना जाता है कि कार्बोनिल समूह एक ऑस्मोफोर है, जो कि गंध का वाहक है। फॉर्मिक एल्डिहाइड में एक तीखी गंध होती है। अन्य निचले एल्डीहाइड में एक घुटन वाली गंध होती है, जो दृढ़ता से पतला होने पर, सुखद हो जाती है और सब्जियों और फलों की गंध जैसा दिखता है। केटोन्स से बहुत अच्छी खुशबू आती है।

कार्बोनिल समूह की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं की अलग-अलग इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण, कार्बोनिल समूह में एक उच्च ध्रुवीयता है (2.5 $ \\ _ $ २.५ डी $ एल्डीहाइड के लिए और $ २.० डी $ किटोन्स के लिए) और ध्रुवीकरण के लिए एक महत्वपूर्ण क्षमता है। उदाहरण के लिए, ऑक्सो समूह के लिए $ MR $ का आणविक अपवर्तन मूल्य लगभग 3.4 है, जबकि एकल $ C-O $ बॉन्ड के लिए यह केवल 1.5 है।

कार्बोनिल समूह के दोहरे बंधन में, जैसे कि ken- और π- बॉन्ड के लिए शामिल हैं:

चित्रा 2. कार्बोनिल समूह का दोहरा बंधन। लेखक 24 - छात्र पत्रों का ऑनलाइन आदान-प्रदान

कार्बोनिल समूह की ख़ासियत यह है कि इसे बनाने वाले परमाणुओं की वैद्युतीयऋणात्मकता में ध्यान देने योग्य अंतर है। ऑक्सीजन परमाणु की बाह्य संरचना $ 1s ^ 22s ^ 22p ^ 4 $ 4x $ p $ -electrons के वितरण के साथ अलग-अलग $ x, y, z $ sublevels पर होती है, लेकिन इसके संकरण की समस्या को अंततः हल नहीं किया गया है।

यह माना जाता है कि $ $ ^ ^ np ^ m $ के एक महत्वपूर्ण $ p $-प्रकार के साथ कोई भी हाइब्रिड हाइब्रिड ऑर्बिटल्स नहीं हैं, जहां $ n $ 1 से झुकता है, $ m $ 2 से झुकता है, अर्थात, σ-बंधन $ CO $ की संभावना सबसे अधिक होती है जब $ sp ^ (2 _-) $ - कार्बन का संकर कक्षीय और $ 2p_x - AO $ ऑक्सीजन। $ N $ बॉन्ड का गठन अनहेल्दी $ 2p_x - AO $ कार्बन और $ 2p_x - AO $ ऑक्सीजन के आपसी तालमेल से होता है।

$ N $ -tlectrons की दो अवशिष्ट जोड़ी $ 2s ^ 2 $ और $ (2p ^ 2) _y $ ऑक्सीजन परमाणु कार्बोनिल समूह के रासायनिक गुणों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित नहीं करते हैं।

नीचे सबसे सरल एल्डिहाइड की संरचना है - बंधन कोणों और बांड की लंबाई के डेटा के साथ फॉर्मलाडेहाइड।

चित्रा 3. सबसे सरल एल्डिहाइड की संरचना। लेखक 24 - छात्र पत्रों का ऑनलाइन आदान-प्रदान

बांड की लंबाई, $ C \u003d O $ 1.203 $ C-H $ 1.101

बंधन कोण, $ () ^ \\ circ $ $ H-C \u003d O $ 121.8 $ H-C-H $ 116.5

$ C \u003d O $ बांड की ध्रुवीयता के कारण, कार्बन परमाणु एक सकारात्मक प्रभावी चार्ज प्राप्त करता है, और इसे एक इलेक्ट्रोफिलिक केंद्र, और ऑक्सीजन, एक नकारात्मक चार्ज कहा जाता है, और इसे न्यूक्लियोफिलिक केंद्र कहा जाता है। इसलिए, कार्बन परमाणु न्यूक्लियोफिल्स के साथ बातचीत करता है, जो कि $ C \u003d O $ -group का एल्डीहाइड और केटोन्स में मुख्य संपर्क है रसायनिक प्रतिक्रिया, और ऑक्सीजन - इलेक्ट्रोफाइल के साथ। स्वीकर्ता प्रतिस्थापन, जो कार्बोनिल समूह के कार्बन परमाणु पर सकारात्मक चार्ज को बढ़ाता है, इसकी प्रतिक्रियाशीलता को बहुत बढ़ाता है। प्रतिस्थापन के दाता कार्रवाई के साथ विपरीत प्रभाव देखा जाता है:

चित्रा 4. प्रतिस्थापन के दाता कार्रवाई। लेखक 24 - छात्र पत्रों का ऑनलाइन आदान-प्रदान

तो, एक तरफ एल्डीहाइड्स और कीटोन्स, महत्वपूर्ण इलेक्ट्रोफिलिक गुणों का प्रदर्शन करते हैं, और दूसरे पर, अल्कोहल और ईथर जैसे कमजोर न्यूक्लियोफिलिक गुण।

एल्डिहाइड दो मुख्य कारकों के परिणामस्वरूप कीटोन्स की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील है। सबसे पहले, दूसरे हाइड्रोकार्बन अवशेष $ आर $ की उपस्थिति में, न्यूक्लियोफाइल इलेक्ट्रोफिलिक केंद्र पर हमला करने पर स्थैतिक बाधाएं उत्पन्न होती हैं। दूसरा, $ R $ $ $ I के प्रभाव के साथ प्रतिस्थापन, कार्बोनिल समूह के इलेक्ट्रोफिलिक कार्बन परमाणु पर सकारात्मक चार्ज कम हो जाता है और ऑक्सीजन परमाणु पर नकारात्मक चार्ज बढ़ जाता है। परिणामस्वरूप, न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों के साथ प्रतिक्रिया करने के लिए कार्बोनिल समूह की क्षमता कमजोर हो जाती है।

बंधन ऊर्जा $ C \u003d O $ 680-760 kJ / mol है (तुलना के लिए, ऊर्जा डबल बंधन $ E_ (C \u003d C) $ 590-640 kJ / mol) है, लेकिन इसकी उच्च ध्रुवीयता और ध्रुवीकरण के कारण, कार्बोनिल समूह कार्बन-कार्बन की तुलना में अधिक प्रतिक्रियाशील है कई लिंक.

एल्डिहाइड और केटोन्स की वर्णक्रमीय विशेषताएं

यूवी स्पेक्ट्रा में, कार्बोनिल यौगिकों में of-π के कारण एक तीव्र अवशोषण बैंड -185 एनएम है -ट्रांसिशन और कम तीव्रता n- n के कारण 270-300 एनएम-transition:

चित्रा 5. यूवी स्पेक्ट्रा: बेन्जेल्डिहाइड (आई), एनिलिन (II) और फ्लोरोबेंज़िन (III)। लेखक 24 - छात्र पत्रों का ऑनलाइन आदान-प्रदान

स्पेक्ट्रम के आईआर क्षेत्र में, कार्बोनिल समूह $ v_ (C \u003d O) $ का तीव्र खिंचाव कंपन 1850-1650 सेमी $ ^ (- 1) $ की सीमा में मनाया जाता है, इसलिए, आईआर स्पेक्ट्रोस्कोपी इसके निर्धारण के लिए एक विश्वसनीय तरीका है।

एल्डिहाइड समूह के लिए पीएमआर स्पेक्ट्रोस्कोपी के मामले में, 8.5-11.0 पीपीएम पर एक विशेषता प्रोटॉन संकेत है, जो कार्बोनिल समूह में इसकी उपस्थिति के लिए एक विश्वसनीय मानदंड भी है।

जैविक दवाएं

हम रासायनिक वर्गीकरण के अनुसार समूहों में विभाजित दवाओं का अध्ययन करते हैं। इस वर्गीकरण का लाभ ड्रग्स प्राप्त करने के लिए तरीकों के विकास में सामान्य पैटर्न की पहचान करने और अध्ययन करने की क्षमता है, जो एक समूह बनाते हैं, पदार्थों के भौतिक और रासायनिक गुणों के आधार पर दवा विश्लेषण के तरीके, रासायनिक संरचना और औषधीय कार्रवाई के बीच संबंध स्थापित करते हैं।

सभी दवाओं को अकार्बनिक और कार्बनिक में विभाजित किया गया है। अकार्बनिक, बदले में, पीएस में तत्वों की स्थिति के अनुसार वर्गीकृत किया जाता है। और कार्बनिक - एलिफैटिक, एलिसाइक्लिक, एरोमैटिक और हेट्रोसाइक्लिक श्रृंखला के डेरिवेटिव में विभाजित हैं, जिनमें से प्रत्येक को कक्षाओं में विभाजित किया गया है: हाइड्रोकार्बन, हैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन, अल्कोहल, एल्डीहाइड, केटोन्स, एसिड, इथर, सरल और जटिल, आदि।

पीपी के रूप में वैकल्पिक घटक।

एल्डिहाइड और उनके डेरिवेटिव की तैयारी। कार्बोहाइड्रेट

एल्डीहाइड

यौगिकों के इस समूह में एल्डिहाइड समूह, या उनके कार्यात्मक डेरिवेटिव वाले कार्बनिक औषधीय पदार्थ शामिल हैं।

सामान्य सूत्र:

औषधीय गुण

एक कार्बनिक यौगिक की संरचना में एक एल्डिहाइड समूह की शुरूआत इसे एक मादक और एंटीसेप्टिक प्रभाव देती है। इसमें एल्डीहाइड की क्रिया अल्कोहल के समान होती है। लेकिन शराब के विपरीत, एल्डिहाइड समूह यौगिक की विषाक्तता को बढ़ाता है।

औषधीय कार्रवाई पर संरचना के प्रभाव के कारक :

एल्किल मूल के बढ़ाव से गतिविधि बढ़ जाती है, लेकिन एक ही समय में विषाक्तता बढ़ जाती है;

असंतृप्त बांड और हैलोजन की शुरूआत का एक ही प्रभाव है;

एल्डिहाइड के हाइड्रेटेड रूप के गठन से विषाक्तता में कमी आती है। लेकिन एक स्थिर हाइड्रेटेड फॉर्म बनाने की क्षमता केवल एल्डिहाइड के क्लोरीन डेरिवेटिव में प्रकट होती है। तो, फॉर्मलाडिहाइड एक प्रोटोप्लाज्मिक जहर है, इसका उपयोग कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है, एसिटालडिहाइड और क्लोरल का उपयोग दवा में उनके उच्च विषाक्तता के कारण नहीं किया जाता है, और क्लोरल हाइड्रेट एक हिप्नोटिक, शामक के रूप में इस्तेमाल की जाने वाली दवा है।

नार्कोटिक (औषधीय) क्रिया और विषाक्तता की ताकत फॉर्मेल्डिहाइड से एसिटेल्डिहाइड और क्लोरल तक बढ़ गई। हाइड्रोजनीकृत प्रभाव को बनाए रखते हुए एक हाइड्रेटेड फॉर्म (क्लोरल हाइड्रेट) का गठन तेजी से विषाक्तता को कम कर सकता है।

शारीरिक स्थिति से एल्डिहाइड हो सकता है गैसीय (कम आणविक भार), तरल पदार्थ और ठोस. कम आणविक भार में एक तीखी अप्रिय गंध होती है, उच्च आणविक भार में एक सुखद पुष्प होता है।

रासायनिक गुण

रासायनिक रूप से, ये अणु में एक कार्बोनिल समूह की उपस्थिति के कारण अत्यधिक प्रतिक्रियाशील पदार्थ हैं।

एल्डिहाइड की उच्च प्रतिक्रियाशीलता द्वारा समझाया गया है:

क) एक ध्रुवीकृत दोहरे बंधन की उपस्थिति

ख) कार्बोनिल का द्विध्रुवीय क्षण

c) कार्बोनिल के कार्बन परमाणु पर आंशिक धनात्मक आवेश की उपस्थिति

σ -

σ + एच

C और O के बीच का दोहरा बंधन, दो कार्बन के बीच के दोहरे बंधन के विपरीत, अत्यधिक ध्रुवीकृत होता है, क्योंकि ऑक्सीजन में कार्बन की तुलना में बहुत अधिक विद्युतीयता होती है, और π-बंधन का इलेक्ट्रॉन घनत्व ऑक्सीजन की ओर स्थानांतरित हो जाता है। इस तरह के एक उच्च ध्रुवीकरण से कार्बोनिल समूह कार्बन के इलेक्ट्रोफिलिक गुणों और न्यूक्लियोफिलिक यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करने की क्षमता (न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाओं में प्रवेश) निर्धारित होती है। समूह के ऑक्सीजन में न्यूक्लियोफिलिक गुण होते हैं।

ऑक्सीकरण और न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रियाएं विशेषता हैं

I. ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं।

एल्डीहाइडसरलता ऑक्सीकरण. एसिड के लिए एल्डीहाइड्स का ऑक्सीकरण प्रभाव में होता है कितना मजबूतऔर कमजोर ऑक्सीडेंट .

कई धातुएं - चांदी, पारा, बिस्मथ, तांबा, उनके लवण के समाधान से कम हो जाते हैं, खासकर क्षार की उपस्थिति में। यह ऑक्सीकरण में सक्षम अन्य कार्बनिक यौगिकों - अल्कोहल, असंतृप्त यौगिकों से एल्डीहाइड को अलग करता है, जिन्हें ऑक्सीकरण करने के लिए मजबूत ऑक्सीडेंट की आवश्यकता होती है। इसलिए, एक क्षारीय माध्यम में पारा, तांबा, चांदी के जटिल बाध्य पिंजरों द्वारा एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण की प्रतिक्रियाओं का उपयोग एल्डीहाइड की प्रामाणिकता को साबित करने के लिए किया जा सकता है।

मैं। 1 .प्रतिक्रिया चांदी नाइट्रेट के अमोनिया समाधान के साथ (सिल्वर मिरर रिएक्शन) एफएस को एल्डिहाइड समूह के साथ पदार्थों की प्रामाणिकता की पुष्टि करने के लिए एल्डिहाइड के एसिड के ऑक्सीकरण और एजी + से एजी dehyde की कमी के आधार पर करने की सिफारिश की जाती है।

अग्नो 3 + 2 एनएच 4 ओएच → सं 3 + 2 एच 2 ओ

NSON + 2NO 3 + एच 2 ओ → HCOONH 4 + 2Ag ↓ + 2NH 4 NO 3 + NH 3

फॉर्मेल्डिहाइड, फार्मिक एसिड के अमोनियम नमक के ऑक्सीकरण से धातु चांदी में कमी आती है, जो अवक्षेपित होती हैफार्म में टेस्ट ट्यूब की दीवारों पर चमकदार पट्टिका "दर्पण" या ग्रे तलछट।

मैं। 2. प्रतिक्रिया फेहलिंग के अभिकर्मक के साथ (टैटारिक एसिड के पोटेशियम-सोडियम नमक के साथ तांबा (II) का जटिल यौगिक)। एल्डिहाइड कॉपर (II) यौगिक को कॉपर (I) ऑक्साइड को कम करता है, एक ईंट-लाल अवक्षेप बनता है।उपयोग से पहले तैयार करें)।

फेलिंग की अभिकर्मक 1 - CuSO 4 समाधान

फेलिंग का अभिकर्मक 2 - टार्टरिक एसिड के पोटेशियम-सोडियम नमक का क्षारीय विलयन

मिश्रण करते समय 1: 1 फेलिंग अभिकर्मक 1 और 2 तांबे का एक नीला परिसरद्वितीय) टैटारिक एसिड के पोटेशियम-सोडियम नमक के साथ:

नीला धुंधला

एल्डिहाइड और हीटिंग के अलावा, अभिकर्मक का नीला रंग गायब हो जाता है, एक मध्यवर्ती उत्पाद बनता है - तांबा (आई) हाइड्रॉक्साइड का एक पीला अवक्षेप, जो तुरंत तांबे (आई) ऑक्साइड और पानी के एक लाल अवक्षेप में विघटित हो जाता है।

2KNa + आर- COH+ 2NOH + 2KOH → आर- COONa+ 4KNaC 4 H 4 O 6 + 2 CuOH ↓ + एच २ ओ

2 CuOH ↓ →Cu 2 हे ↓ + एच २ ओ

पीला तलछट ईंट लाल तलछट

पाठ्यपुस्तकों की एक अलग सामान्य प्रतिक्रिया योजना है

मैं। 3. प्रतिक्रियानेस्लर के अभिकर्मक के साथ (पोटेशियम टेट्राआयोडोमर्क्यूरेट (II) का क्षारीय घोल)। फॉर्मेल्डिहाइड, पारा आयन को धातु पारा तक कम करता है - एक गहरे भूरे रंग का अवक्षेप।

R-COH + K 2 + 3KOH → R-COOK + 4KI + एचजी↓ + 2 एच 2 ओ

खनिज एसिड की उपस्थिति में एल्डीहाइड और कीटोन एक या दो मोल अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया करते हैं:

यदि हम कार्बोनिल यौगिक और अधिक शराब लेते हैं, तो संतुलन को दाईं ओर स्थानांतरित कर दिया जाएगा और एसीटल या केटल का गठन किया जाएगा। इसके विपरीत, जब अम्लीय माध्यम में पानी की अधिकता से एसिटाल और केटल को गर्म किया जाता है, तो हाइड्रोक्लिसिस एक एल्डिहाइड या कीटोन के निर्माण के साथ होता है:

दूसरे उदाहरण में, केटाल के निर्माण में भाग लेने वाले दोनों हाइड्रॉक्सिल समूह इथेनडिओल अल्कोहल के एक ही अणु में थे), इसलिए केटाल का चक्रीय संरचना है।

बहु-चरण संश्लेषण के दौरान अवांछित प्रतिक्रियाओं से कार्बोनिल समूह की रक्षा करने के लिए समूहों की रक्षा के रूप में तुलनात्मक रूप से अक्रिय एसिटल्स और किटल्स का उपयोग किया जाता है। नीचे दिखाया गया एक बहु-चरण संश्लेषण का एक टुकड़ा है जिसमें कार्बोनिल समूह की सुरक्षा शामिल है:

(स्कैन देखें)

शुरुआती कंपाउंड ए में दो कार्बोनिल समूह होते हैं, और अंतिम उत्पाद में हाइड्रोकार्टिसोन, केटोन समूहों में से एक को अल्कोहल में कम किया जाना चाहिए। लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड दोनों कीटोन समूहों को कम कर देगा, और जो अपरिवर्तित रखने के लिए वांछनीय है वह तेजी से भी ठीक हो जाएगा, क्योंकि स्टिक बाधा के कारण दूसरे समूह के लिए अभिकर्मक का दृष्टिकोण मुश्किल है। इस कठिनाई को खत्म करने के लिए, पदार्थ A को 1,2-एथेनिडियोल (एथिलीन ग्लाइकॉल) के एक मोल के साथ प्रतिक्रिया की जाती है। इस मामले में, केटल एक स्टिकरी बनाता है

एक अधिक सुलभ कार्बोनिल समूह, जो इस प्रकार, केटोन्स के साथ बातचीत करने वाले एजेंटों या अन्य अभिकर्मकों को कम करने की कार्रवाई से सुरक्षित है। अब आप कंपाउंड सी। को प्राप्त करने के लिए लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड के साथ मुक्त कार्बोनिल समूह को कम कर सकते हैं। ध्यान दें कि एल्यूमीनियम हाइड्राइड शराब के लिए एस्टर समूह को भी कम करता है, लेकिन कार्बन-कार्बन डबल बांड को प्रभावित नहीं करता है। इसके अलावा, आगे के परिवर्तनों और यौगिक प्राप्त करने के लिए आवश्यक साइड चेन के अल्कोहल समूह के एसाइलेशन को बाहर निकालने के बाद, सुरक्षात्मक समूह को एसिड की कार्रवाई द्वारा हटा दिया जाता है। पदार्थ को हाइड्रोकार्टिसोन में बदलने के लिए कई और चरणों की आवश्यकता होती है, जिसका उपयोग गठिया, गठिया और सूजन के लिए दवा में किया जाता है।

केटल गठन प्रतिक्रिया का उपयोग करने का एक और उदाहरण गनाडेल का संश्लेषण है, जिसका एक काल्पनिक प्रभाव (दबाव कम करने की क्षमता) है:

(चर्चा के तहत इस मुद्दे पर ध्यान केंद्रित करने के लिए इसके और पिछले संश्लेषण के कुछ विवरणों को छोड़ दिया गया है।)

स्वास्थ्य लाभ

एल्डिहाइड और कीटोन क्रमशः प्राथमिक और माध्यमिक अल्कोहल में कम हो जाते हैं। उत्प्रेरक की उपस्थिति में हाइड्रोजन गैस का उपयोग करना संभव है, लेकिन प्रयोगशाला में यह असुविधाजनक है, क्योंकि गैसों के साथ काम करने के लिए विशेष उपकरण और कौशल की आवश्यकता होती है।

लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड और सोडियम बोरोहाइड्राइड जैसे जटिल हाइड्राइड का अधिक उपयोग किया जाता है। प्रतीक किसी भी कम करने वाले एजेंट को दर्शाता है या

विशिष्ट उदाहरण:

सोडियम बोरोहाइड्राइड का उपयोग जलीय या मादक समाधान के रूप में किया जा सकता है, लिथियम एल्यूमीनियम हाइड्राइड केवल ईथर में भंग किया जा सकता है।

कार्बोनिल यौगिकों को नीचे दिखाए गए दो तरीकों में से एक का उपयोग करके क्षार को कम किया जा सकता है:

भेड़िया - किज़नर प्रतिक्रिया

क्लेमेंस प्रतिक्रिया

ये दोनों विधियां अधिकांश कार्बोनिल यौगिकों के लिए लागू होती हैं, लेकिन यदि अणु में ऐसे समूह होते हैं जो एक एसिड की कार्रवाई के प्रति संवेदनशील होते हैं, तो वुल्फ - किज़नर प्रतिक्रिया (क्षार की उपस्थिति में हाइड्रैजीन के साथ कमी) का उपयोग किया जाना चाहिए, और यदि यौगिक आधारों की कार्रवाई के लिए अस्थिर है, तो अमलगम के साथ क्लेमेंस कमी को प्राथमिकता दी जानी चाहिए पारा में समाधान) हाइड्रोक्लोरिक एसिड में जस्ता:

अंतिम उदाहरण में, हाइड्रैज़िन और एक बेस का उपयोग अवांछनीय है, क्योंकि इससे क्लोरीन परमाणु का प्रतिस्थापन होता है। क्लेमेंस प्रतिक्रिया का उपयोग करने के लिए बेहतर है।

ऑक्सीकरण

जबकि केटोन्स ऑक्सीकरण से नहीं गुजरते हैं, एल्डीहाइड बहुत आसानी से कार्बोक्जिलिक एसिड के ऑक्सीकरण होते हैं। इस मामले में, ऑक्सीडेंट की एक विस्तृत विविधता का उपयोग किया जा सकता है (हमने पहले ही अध्याय 7 और इस अध्याय में इसका उल्लेख किया है):

शराब के दो मोल या डायोल के एक मोल के साथ बातचीत करते समय, एल्डिहाइड और कीटोन क्रमशः एसिटल्स और केटल बनाते हैं। एजेंटों को कम करने की एक विस्तृत विविधता का उपयोग करके एल्डीहाइड और कीटोन्स को अल्कोहल में कम किया जा सकता है। अल्कनेस को वोल्फ - किजियर या क्लेमेंसेन के अनुसार कार्बोनिल यौगिकों की कमी से प्राप्त किया जाता है। एल्डिहाइड को आसानी से कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकरण किया जाता है, किटोन समान परिस्थितियों में प्रतिक्रिया नहीं करते हैं।

अमोनिया डेरिवेटिव के साथ प्रतिक्रियाएं

एल्डोनिया और कीटोन की पहचान करने के लिए अक्सर अमोनिया डेरिवेटिव का उपयोग किया जाता है। जब ये यौगिक आपस में जुड़ते हैं, तो निम्न होता है:

कार्बोनिल कार्बन परमाणु नाइट्रोजन परमाणु के साथ एक दोहरा बंधन बनाता है और एक पानी का अणु अलग हो जाता है। कार्बोनिल यौगिकों के कई नाइट्रोजनयुक्त डेरिवेटिव ठोस होते हैं, जबकि एल्डीहाइड और केटोन्स स्वयं अधिकतर तरल होते हैं। एक एल्डिहाइड या कीटोन का एक ठोस व्युत्पन्न प्राप्त करने के बाद, तालिका के मूल्यों के साथ इसके पिघलने बिंदु की तुलना करते हुए, यह निर्धारित करना संभव है कि एल्डिहाइड या कीटोन लिया गया था। इस उद्देश्य के लिए उपयोग किए जाने वाले तीन सबसे सामान्य प्रकार के कनेक्शन नीचे दिखाए गए हैं। विशेष रूप से सुविधाजनक 2,4-डिनिट्रोफेनिलहाइड्राजोन हैं, जो चमकीले पीले, नारंगी या लाल रंग के होते हैं, जो एल्डिहाइड या कीटोन की पहचान करने में भी मदद करता है।

(स्कैन देखें)

नीचे कुछ एल्डिहाइड और केटोन्स के नाइट्रोजनस डेरिवेटिव के पिघलने बिंदु हैं (पिघलने बिंदु accuracy 3 ° С की सटीकता के साथ निर्धारित किए जाते हैं):

(स्कैन देखें)

उदाहरण के लिए, यदि आपने किसी अज्ञात एल्डिहाइड या केटोन के 2,4-डिनिट्रोफेनिलहाइड्राजोन को 256 डिग्री सेल्सियस के पिघलने बिंदु के साथ प्राप्त किया है, तो अज्ञात कार्बोनिल यौगिक संभवतः सिनामाल्डिहाइड या Pbromobenzoldehyde है। यदि भविष्य में आपने स्थापित किया है कि ऑक्साइम में एक पिघलने बिंदु है, तो आपका यौगिक ब्रोमोबेंज़लडिहाइड है। चूंकि लगभग सभी एल्डिहाइड और कीटोन्स के डेरिवेटिव पर डेटा हैं, उन्हें एक या अधिक नाइट्रोजनयुक्त डेरिवेटिव प्राप्त करके पहचाना जा सकता है और तालिका मूल्यों के साथ प्रयोगात्मक रूप से पाए जाने वाले पिघलने बिंदुओं की तुलना कर सकते हैं।

हैलोजनीकरण

एल्डिहाइड और कीटोन्स एसिड या बेस की उपस्थिति में हैलोजेन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, साथ ही साथ हाइपोलेगलेंइट्स के साथ, en-हैलोजेनेटेड यौगिक बनाते हैं:

उदाहरण के लिए:

हेलोफॉर्म प्रतिक्रिया मिथाइल कीटोन्स की विशेषता है। जब इन यौगिकों को एक क्षारीय माध्यम में हैलोजन की अधिकता से उपचारित किया जाता है, तो मिथाइल समूह ट्रिपल हैलोजेन और ट्रायहोमेथेन को समाप्त करने के लिए कार्बोक्जिलिक एसिड आयनों का निर्माण होता है:

यदि आयोडीन का उपयोग हलोजन के रूप में किया जाता है, तो आयोडोफॉर्म बनता है, जो कि एक पीला क्रिस्टलीय पदार्थ होता है जिसमें 119 डिग्री सेल्सियस का गलनांक होता है। यह प्रतिक्रिया मिथाइल कीटोन्स के लिए एक परीक्षण है। जब एक क्षारीय माध्यम में आयोडीन की अधिकता के साथ नमूने का व्यवहार किया जाता है तो पीले रंग का अवक्षेप बनता है जो नमूने में मिथाइल कीटोन की उपस्थिति को इंगित करता है।

जोड़ प्रतिक्रियाएँ

कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच एक बंधन के कार्बोनिल समूह में मौजूदगी इसे जोड़ना संभव बनाती है विभिन्न पदार्थ एल्डिहाइड और केटोन्स के लिए:

प्रतिक्रियाओं के इस समूह में हेमिसिटैल्स और सेमीकिटल्स की पहले से ही चर्चा की गई संरचना शामिल है:

अधिकांश अतिरिक्त प्रतिक्रियाएं न्यूक्लियोफिलिक प्रकार की होती हैं। चूंकि कार्बोनिल समूह का कार्बन परमाणु आंशिक सकारात्मक चार्ज करता है, इसलिए पहले चरण में, न्यूक्लियोफाइल कार्बन परमाणु से जुड़ा होता है। एक विशिष्ट न्यूक्लियोफिलिक जोड़ प्रतिक्रिया साइनाइड के साथ एल्डिहाइड और कीटोन की परस्पर क्रिया है:

पहले चरण में गठित आयन एक विलायक अणु से एक प्रोटॉन को अलग करता है। नतीजतन, जैविक साइनाइड का गठन होता है - नाइट्राइल, भंवर को कार्बोक्जिलिक एसिड में हाइड्रोलाइज़ किया जा सकता है:

इस प्रकार की प्रतिक्रिया का उपयोग महत्वपूर्ण गैर-मादक दर्दनाशक इबुप्रोफेन के संश्लेषण में किया जाता है:

ग्रिगार्ड अभिकर्मकों के साथ एल्डिहाइड और कीटोन्स की प्रतिक्रिया भी न्यूक्लियोफिलिक जोड़ की प्रतिक्रियाओं से संबंधित है (अध्याय 7 देखें)। आइए कुछ और उदाहरण दें, तुरंत हाइड्रोलिसिस उत्पाद दें:

इन सभी प्रतिक्रियाओं से व्यावहारिक रूप से किसी भी अल्कोहल को संश्लेषित करने के लिए एक नया कार्बन कंकाल बनाना संभव हो जाता है। formaldehyde

प्राथमिक अल्कोहल बनते हैं, द्वितीयक एल्डीहाइड बनते हैं, और तृतीयक अल्कोहल कीटोन्स से बनते हैं।

एल्डोल संघनन

एल्डिहाइड जिसमें β-हाइड्रोजन परमाणु होते हैं (कार्बोनिल एक से जुड़े कार्बन परमाणु में हाइड्रोजन परमाणु) एक क्षारीय माध्यम में संक्षेपण प्रतिक्रिया से गुजरता है, जो एक नए कार्बन कंकाल बनाने के लिए एक महत्वपूर्ण तरीका है। उदाहरण के लिए, क्षार के साथ एसिटालडिहाइड का उपचार करते समय, निम्न होता है:

पहले चरण में, α-hydrocaldehyde बनता है, जिसमें तुच्छ नाम एल्डोल होता है, इसलिए इस प्रकार की सभी प्रतिक्रियाओं में सामान्य नाम एल्डोल संक्षेपण होता है। -Hydroxyaldehydes फार्म -unsaturated aldehydes के लिए आसानी से निर्जलित हैं। नतीजतन, एक यौगिक का गठन किया जाता है जिसमें मूल एल्डिहाइड के रूप में कई कार्बन परमाणु होते हैं।

एल्डिहाइड संघनन का सामान्य तंत्र इस प्रकार है: 1. हाइड्रॉक्साइड आयन एल्डिहाइड अणुओं के एक छोटे से भाग से -प्रोटीन को विभाजित करता है। आयनों के गुंजयमान स्थिरीकरण के कारण हाइड्रोजन परमाणु कमजोर रूप से अम्लीय होते हैं:

2. गठित आयनों, एक न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करते हुए, एक अन्य एल्डिहाइड अणु के कार्बोनिल समूह पर हमला करता है, जिससे एक नया कार्बन-कार्बन बंधन बनता है:

3. नया आयन पानी के अणु से प्रोटॉन को हटा देता है, जिससे उत्प्रेरक - हाइड्रॉक्साइड आयन पुनर्जीवित होता है:

4. -Hydroxyaldehyde आसानी से (अक्सर अनायास) पानी खो देता है, एक असंतृप्त एल्डिहाइड में बदल जाता है:

नतीजतन, एक एल्डिहाइड अणु के कार्बोनिल कार्बन परमाणु दूसरे अणु के α- कार्बन परमाणु से दोगुना-बंधुआ है। नीचे दिए गए उदाहरणों में, विभिन्न मूल अणुओं के कुछ हिस्सों को फंसाया गया है:

असंतृप्त एल्डीहाइड्स एक नए कार्बन कंकाल के साथ विभिन्न कार्बनिक यौगिकों के संश्लेषण में शुरुआती सामग्री के रूप में काम कर सकते हैं, क्योंकि कार्बोनिल समूह और कार्बन-कार्बन डबल बांड दोनों कई परिवर्तनों के लिए सक्षम हैं। उदाहरण के लिए:

(स्कैन देखने के लिए क्लिक करें)

विटिग प्रतिक्रिया

एल्डिहाइड और कीटोन्स एक नए कार्बन कंकाल के साथ पदार्थों को बनाने के लिए तथाकथित फास्फोरस यलिड्स के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। यलाइड्स ट्राईकैलिफ़ॉस्फ़ाइन, हेल्लोकेन और मजबूत बेस से तैयार होते हैं, उदाहरण के लिए, ब्यूटाइल लिथियम:

ध्यान दें कि परिणामस्वरूप एल्केन में कार्बोनिल यौगिक और हेल्लोकेन के कार्बन टुकड़े होते हैं, और डबल बांड कार्बन परमाणुओं को जोड़ता है जो पहले ऑक्सीजन और हलोजन परमाणुओं से जुड़े थे। उदाहरण के लिए:

पहचान के उद्देश्यों के लिए, एल्डिहाइड और कीटोन्स को ठोस व्युत्पन्न में परिवर्तित किया जाता है। दोनों प्रकार के कार्बोनिल यौगिक अम्लीय या क्षारीय कटैलिसीस स्थितियों के तहत एक-स्थिति में हलोजन किए जाते हैं। मिथाइल केटोन्स, जब एक क्षारीय माध्यम में आयोडीन के साथ इलाज किया जाता है, तो आयोडोफॉर्म बनाते हैं, जो मिथाइल कीटोन्स के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया है। जलीय माध्यम में एल्डिहाइड और कीटोन्स नाइट्राइड देने के लिए साइनाइड के साथ बातचीत करते हैं, जो कि कार्बोक्जिलिक एसिड से हाइड्रोलाइज किया जा सकता है जिसमें मूल यौगिक की तुलना में एक अधिक कार्बन परमाणु होता है। एल्डीहाइड्स और कीटोन ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों के साथ मिलकर एल्कोहल बनाते हैं। एल्डोल संक्षेपण और विटिग प्रतिक्रिया एक नया कार्बन कंकाल बनाने के लिए संभव बनाती है।

चैप के मुख्य प्रावधानों का सारांश। आठ

1. IUPAC नामकरण के अनुसार, हाइड्रोकार्बन के नामों के साथ प्रत्ययों "al" या "he" को जोड़कर एल्डिहाइड और कीटोन के नाम का निर्माण किया जाता है। एल्डीहाइड

है तुच्छ नामकार्बोक्जिलिक एसिड के नाम के साथ मेल खाना। रेडिकल फंक्शनल नामकरण में कीटोन्स के नाम कार्बोनिल समूह से जुड़े रेडिकल के नाम और केटोन शब्द से मिलकर बने होते हैं।

2. एल्डिहाइड और कीटोन प्राथमिक और माध्यमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किए जाते हैं। एसिल हलाइड्स को कम करने से एल्डिहाइड का निर्माण होता है, जबकि डायलाइल कैडमियम के साथ एसिल हलाइड्स की प्रतिक्रिया किटोन देती है। अल्केनों के ओजोनोलिसिस के परिणामस्वरूप एल्डिहाइड और (या) कीटोन्स भी बनते हैं।

3. एल्डिहाइड और किटोन ऐक्टैटल और केटल देने के लिए अल्कोहल के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इस प्रतिक्रिया का उपयोग कार्बोनिल समूह की सुरक्षा के लिए किया जाता है। हाइड्रोजन या हाइड्राइड के साथ एल्डिहाइड और केटोन्स को कम करने से अल्कोहल मिलता है। क्लेमेन्सन या वुल्फ-किज़नर कमी के दौरान हाइड्रोकार्बन का गठन किया जाता है। Aldehydes आसानी से कार्बोक्जिलिक एसिड के लिए ऑक्सीकरण कर रहे हैं। पहचान के लिए, कार्बोनिल यौगिकों को ठोस व्युत्पन्न में परिवर्तित किया जाता है, जिसमें विशेष गलनांक होते हैं। एल्डिहाइड और केटोन्स के हैलोजन में, हैलोजेन को चुनिंदा रूप से ation-position पर निर्देशित किया जाता है। जब मिथाइल कीटोन्स को एक क्षारीय माध्यम में आयोडीन के साथ व्यवहार किया जाता है, तो आयोडोफॉर्म बनता है। कार्बोनिल यौगिक साइनाइड के साथ प्रतिक्रिया करके नाइट्राइल बनाते हैं (जो कार्बोक्जिलिक एसिड में हाइड्रोलाइज्ड हो सकते हैं) और एल्कोहल देने के लिए ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों को जोड़ते हैं। एक नए कार्बन कंकाल का निर्माण एल्डोल संक्षेपण और विटिग प्रतिक्रिया के उपयोग से प्राप्त किया गया है।

कीवर्ड

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कौशल विकसित करने के लिए प्रश्न

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एल्डीहाइड्स और कीटोन्स में एक कार्बोनिल कार्यात्मक समूह\u003e C \u003d O होता है और कार्बोनिल यौगिकों के वर्ग से संबंधित होता है। उन्हें ऑक्सो यौगिक भी कहा जाता है। इस तथ्य के बावजूद कि ये पदार्थ एक ही वर्ग के हैं, उनकी संरचनात्मक विशेषताओं के कारण, फिर भी उन्हें दो बड़े समूहों में विभाजित किया गया है।

कीटोन्स में,\u003e C \u003d O समूह से एक कार्बन परमाणु दो समान या अलग-अलग हाइड्रोकार्बन रेडिकल से जुड़ा होता है, आमतौर पर उनका रूप होता है: R-CO-R "। कार्बोनिल समूह के इस रूप को कीटो समूह या ऑक्सो समूह भी कहा जाता है। एल्डीहाइड्स में, कार्बोनिल कार्बन केवल एक से जुड़ा होता है। हाइड्रोकार्बन रेडिकल, और शेष वैलेंस पर हाइड्रोजन परमाणु का कब्जा होता है: R-СОН। इस समूह को आमतौर पर एल्डिहाइड कहा जाता है। संरचना में इन मतभेदों के कारण, एल्डीहाइड और कीटोन समान पदार्थों के साथ बातचीत करते समय थोड़ा अलग व्यवहार करते हैं।

कार्बोनिल समूह

इस समूह में C और O परमाणु, 2-संकरित अवस्था में हैं। कार्बन, एसपी 2-हाइब्रिड ऑर्बिटल्स के कारण, एक विमान में लगभग 120 डिग्री के कोण पर स्थित 3 sp-बॉन्ड होते हैं।

ऑक्सीजन परमाणु में कार्बन परमाणु की तुलना में बहुत अधिक इलेक्ट्रोनगेटिविटी होती है, और इसलिए\u003e C \u003d O समूह में s-बंधन के मोबाइल इलेक्ट्रॉनों को खींचता है। इसलिए, एक अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन घनत्व appears - ओ परमाणु पर दिखाई देता है, और सी परमाणु पर, इसके विपरीत, इसकी कमी its + होती है। यह एल्डिहाइड और केटोन्स के गुणों की विशेषताओं की व्याख्या करता है।

सी \u003d ओ डबल बांड सी \u003d सी से अधिक मजबूत है, लेकिन साथ ही यह अधिक प्रतिक्रियाशील भी है, जिसे इसके द्वारा समझाया गया है बड़ा अंतर कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं के वैद्युतीयऋणात्मकता में।

शब्दावली

कार्बनिक यौगिकों के अन्य सभी वर्गों की तरह, नामकरण एल्डीहाइड और केटोन्स के लिए अलग-अलग दृष्टिकोण हैं। IUPAC नामकरण के प्रावधानों के अनुसार, कार्बोनिल समूह के एल्डिहाइड रूप की उपस्थिति प्रत्यय द्वारा इंगित की गई है -al, लेकिन कीटोन -यह। यदि कार्बोनिल समूह वरिष्ठ है, तो यह मुख्य श्रृंखला में सी परमाणुओं की संख्या क्रम निर्धारित करता है। एल्डिहाइड में, कार्बोनिल कार्बन परमाणु पहले है, और केटोन्स में सी परमाणुओं को श्रृंखला के अंत से गिना जाता है, जहां\u003e सी \u003d ओ समूह करीब है। यह केटोन्स में कार्बोनिल समूह की स्थिति को इंगित करने की आवश्यकता से संबंधित है। यह प्रत्यय -ऑन के बाद संबंधित अंक को लिखकर किया जाता है।

यदि कार्बोनिल समूह अधिक पुराना नहीं है, तो आईयूपीएसी नियमों के अनुसार, इसकी उपस्थिति उपसर्ग द्वारा इंगित की जाती है -oxo एल्डिहाइड और के लिए -oxo (-Keto) कीटोन के लिए।

एल्डिहाइड के लिए, ट्रिवियल नामों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, एसिड के नाम से व्युत्पन्न होता है जिसमें वे "एल्डिहाइड" द्वारा "एसिड" शब्द के प्रतिस्थापन के साथ ऑक्सीकरण में सक्षम होते हैं:

• С 3-reОН एसीटैल्डिहाइड;
• C 3 -CH 2 -COH प्रोपियाल्डिहाइड;
• С 3-reН 2-reН 2-reОН buty aldehyde।

कीटोन्स के लिए, कट्टरपंथी कार्यात्मक नाम आम हैं, जिनमें कार्बोनिल कार्बन परमाणु से जुड़े बाएं और दाएं मूल के नाम शामिल हैं, और शब्द "कीटोन":

• C 3-CO - CH 3 डाइमेथाइल कीटोन;
• C 3 -CΗ 2 –CO - CH 2-CH 2 -CH 3 एथिलप्रोपाइल कीटोन;
• С 6 Η 5-reО-СΗ 2-re-2-reΗ 3 प्रोपाइल फिनाइल कीटोन।

वर्गीकरण

हाइड्रोकार्बन रेडिकल की प्रकृति के आधार पर, एल्डिहाइड और केटोन्स के वर्ग को निम्न में विभाजित किया गया है:

• सीमित करना - सी परमाणु एक दूसरे से केवल एकल बॉन्ड (प्रपंचल, पेंटेनोन) द्वारा जुड़े हुए हैं;
• असंतृप्त - सी परमाणुओं (प्रोपेनल, पेंटेन -1-वन -3) के बीच डबल और ट्रिपल बॉन्ड होते हैं;
• सुगंधित - उनके अणु में एक बेंजीन रिंग (बेन्जेल्डिहाइड, एसिटोफेनोन) होता है।

कार्बोनिल की संख्या और अन्य कार्यात्मक समूहों की उपस्थिति से, वे प्रतिष्ठित हैं:

• मोनोकारबोनील यौगिक - केवल एक कार्बोनिल समूह (हेक्सानल, प्रोपेनोन) होते हैं;
• डाइकार्बोनिल यौगिक - एल्डिहाइड और / या केटोन रूप में दो कार्बोनिल समूह होते हैं (ग्लाइक्सल, डायसिटाइल);
• कार्बोनिल यौगिकों में अन्य कार्यात्मक समूह भी होते हैं, जो बदले में, हैलोगेंर्बोनील, हाइड्रोक्सीकार्बोनल, एमिनोकार्बोनील, आदि में विभाजित होते हैं।

संवयविता

स्ट्रक्चरल आइसोमेरिज्म एल्डीहाइड्स और कीटोन्स की सबसे अधिक विशेषता है। स्थानिक संभव है जब हाइड्रोकार्बन कट्टरपंथी में एक असममित परमाणु मौजूद होता है, साथ ही साथ विभिन्न प्रतिस्थापनों के साथ एक डबल बांड होता है।

• कार्बन कंकाल का आइसोमेरिज़म। यह माना जाता है कि दोनों प्रकार के कार्बोनिल यौगिकों में मनाया जाता है, लेकिन कीटोन में एल्डिहाइड और ब्यूटेनोन -2 में बुटानल से शुरू होता है। तो, बुटानल СН 3-reΗ 2-Η-2-reОН में एक आइसोमर 2-मिथाइलप्रोपनल Xp 3-ΗΗ (СΗ 3)-reОН है। और पेंटेनोन -2 СΗ 3-ΗО-С-2----2-3Η 3 आइसोमेरिन से 3-मिथाइलबटन-2 СΗ 3---О-СΗ (СΗ 3) -Η 3।
• इंटरक्लास आइसोमेरिज्म है। समान संरचना वाले ऑक्सो यौगिक एक दूसरे के समद्विबाहु होते हैं। उदाहरण के लिए, रचना С 3Η 6 О, प्रोपेनल СН 3--the 2-reОН और प्रोपेनोन С pro 3---О-СΗ 3 से मेल खाती है। और एल्डीहाइड्स और कीटोन्स का आणविक सूत्र С 4 Н 8 О, बुटानल СН 3-ΗΗ 2-ΗΗ 2-НОН और ब्यूटेन СН 3---О-СΗ 2-Η 3 के लिए उपयुक्त है।

कार्बोक्सिल यौगिकों के लिए चक्रीय ऑक्साइड भी इंटरक्लास आइसोमर्स हैं। उदाहरण के लिए, एथनाल और एथिलीन ऑक्साइड, प्रोपेनोन और प्रोपलीन ऑक्साइड। इसके अलावा, असंतृप्त अल्कोहल और ईथर में एक सामान्य संरचना और ऑक्सो यौगिक भी हो सकते हैं। तो, आणविक सूत्र C 3 H 6 O है:

• С 3-ΗΗ 2-reОН - प्रोपेनल;
• С 2 \u003d СΗ-СΗ 2 -ОН -;
• C 2 \u003d CΗ-O-CH 3 - मिथाइल विनाइल ईथर।

भौतिक गुण

इस तथ्य के बावजूद कि कार्बोनिल पदार्थों के अणु अल्कोहल के विपरीत ध्रुवीय होते हैं, एल्डिहाइड और केटोन्स में कोई मोबाइल हाइड्रोजन नहीं होता है, जिसका अर्थ है कि वे सहयोगी नहीं बनाते हैं। नतीजतन, उनके पिघलने और क्वथनांक कुछ इसी शराब की तुलना में कम हैं।

यदि हम एक ही रचना के एल्डिहाइड और कीटोन की तुलना करते हैं, तो उत्तरार्द्ध में थोड़ा अधिक उबलते बिंदु होता है। आणविक भार में वृद्धि के साथ, प्राकृतिक रूप से ऑक्सो यौगिकों के टी प्ल और टी फोड़े बढ़ जाते हैं।

कम कार्बोनिल यौगिक (एसीटोन, फॉर्मलाडेहाइड, एसिटाल्डीहाइड) पानी में आसानी से घुलनशील होते हैं, जबकि उच्च एल्डीहाइड और कीटोन में घुल जाते हैं कार्बनिक पदार्थ (एल्कोहल, इथर, आदि)।

ऑक्सो यौगिकों से बहुत अलग तरह की गंध आती है। उनके निचले प्रतिनिधियों में तीखी गंध है। तीन से छह सी परमाणुओं से युक्त एल्डीहाइड्स बहुत अप्रिय गंध लेते हैं, लेकिन उनके उच्च समरूपता फूलों की सुगंध के साथ संपन्न होते हैं और यहां तक \u200b\u200bकि इत्र में भी उपयोग किए जाते हैं।

जोड़ प्रतिक्रियाएँ

एल्डीहाइड्स और कीटोन्स के रासायनिक गुण कार्बोनिल समूह की संरचनात्मक विशेषताओं के कारण हैं। इस तथ्य के कारण कि डबल बांड सी \u003d ओ दृढ़ता से ध्रुवीकृत है, फिर ध्रुवीय एजेंटों की कार्रवाई के तहत यह आसानी से एक साधारण एकल बंधन में बदल जाता है।

1. सियानोहाइड्रिन्स के गठन के साथ क्षार के निशान की उपस्थिति में एचसीएन के साथ सहभागिता होती है। क्षार को CN - आयनों की सांद्रता बढ़ाने के लिए जोड़ा जाता है:

R-СН + NCN -\u003e R-СН (ОН) -CN

2. हाइड्रोजन का जोड़। कार्बोनिल यौगिकों को एक दोहरे बंधन में हाइड्रोजन जोड़कर शराब को आसानी से कम किया जा सकता है। इस मामले में, प्राथमिक अल्कोहल एल्डीहाइड से प्राप्त किए जाते हैं, और द्वितीयक अल्कोहल कीटोन्स से प्राप्त किए जाते हैं। प्रतिक्रियाएं निकल द्वारा उत्प्रेरित होती हैं:

Н 3 С-СН + Н 2 -\u003e Н 3 С-С-2--НН

Η 3 С-СО-СΗ 3 +\u003e 2 -\u003e Н 3 С-С С (ОΗ) -ΗΗ 3

3. हाइड्रॉक्सिलैमाइंस के अलावा। एल्डिहाइड और कीटोन की ये प्रतिक्रियाएं एसिड द्वारा उत्प्रेरित होती हैं:

Н 3 С-СН + NH 2 OH -\u003e-3 С-С N \u003d N-ОН + Н 2 ओह

4. जलयोजन। ऑक्सो यौगिकों के लिए पानी के अणुओं के अलावा मणि-डायोल के गठन की ओर जाता है, अर्थात। ऐसी डाइहाइड्रिक अल्कोहल जिसमें दो हाइड्रॉक्सिल समूह एक कार्बन परमाणु से जुड़े होते हैं। हालांकि, ऐसी प्रतिक्रियाएं प्रतिवर्ती हैं, जिसके परिणामस्वरूप पदार्थ शुरुआती पदार्थों के गठन के साथ तुरंत विघटित हो जाते हैं। इस मामले में, इलेक्ट्रान निकालने वाले समूह उत्पादों के प्रति प्रतिक्रियाओं का संतुलन बदल देते हैं:

\u003e सी \u003d ओ + Η 2<―> \u003e С (ОΗ) 2

5. शराब के अलावा। इस प्रतिक्रिया के दौरान, विभिन्न उत्पाद प्राप्त किए जा सकते हैं। यदि दो अल्कोहल अणुओं को एल्डिहाइड में मिलाया जाता है, तो एक एसिटाल बनता है, और यदि केवल एक है, तो एक हेमिसिटाल। प्रतिक्रिया को अंजाम देने की स्थिति एसिड या डिहाइड्रेटिंग एजेंट के साथ मिश्रण को गर्म कर रही है।

R-SON + HO-R "-\u003e R-CH (HO) -O-R"

आर-सोन + 2 एचओ-आर "-\u003e आर-सीएच (ओ-आर") 2

एक लंबी हाइड्रोकार्बन श्रृंखला के साथ एल्डिहाइड इंट्रामोलॉजिकल कंडेनसेशन का खतरा होता है, जिसके परिणामस्वरूप चक्रीय एसिटल्स का निर्माण होता है।

गुणात्मक प्रतिक्रिया

यह स्पष्ट है कि एल्डीहाइड और कीटोन्स में एक अलग कार्बोनिल समूह के साथ, उनका रसायन विज्ञान भी अलग है। कभी-कभी यह समझना आवश्यक है कि इन दोनों प्रकारों में से कौन सा प्राप्त ऑक्सो यौगिक है। कीटोन्स से हल्का, यह सिल्वर ऑक्साइड या कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड की क्रिया के तहत भी होता है। इस मामले में, कार्बोनिल समूह एक कार्बोक्सिल समूह में बदल जाता है और एक कार्बोक्जिलिक एसिड बनता है।

एक चांदी के दर्पण की प्रतिक्रिया को आमतौर पर अमोनिया की उपस्थिति में चांदी के ऑक्साइड के समाधान के साथ एल्डिहाइड के ऑक्सीकरण कहा जाता है। वास्तव में, एक जटिल यौगिक घोल में बनता है, जो एल्डिहाइड समूह पर कार्य करता है:

Ag 2 O + 4NH 3 + Н 2 О -\u003e 2ОN

С 3-ΗОΗ + 2ОΗ -\u003e СН 3--ОО-NH 4 + 2Ag + 3NH 3 + Н 2 О

अधिक बार वे सरल योजना में होने वाली प्रतिक्रिया का सार लिखते हैं:

С 3-ΗОΗ + Ag 2 O -\u003e С-3--ΗОО 2 + 2Ag

प्रतिक्रिया के दौरान, ऑक्सीकरण एजेंट धातु चांदी और अवक्षेपित तक कम हो जाता है। यह प्रतिक्रिया पोत की दीवारों पर चांदी की एक पतली, दर्पण जैसी कोटिंग का उत्पादन करता है। यह इसके लिए है कि प्रतिक्रिया को इसका नाम मिला।

एक और गुणात्मक प्रतिक्रिया, एल्डिहाइड और कीटोन्स की संरचना में अंतर को दर्शाता है, -CH समूह पर ताजा क्यूई (O the) 2 की कार्रवाई है। यह क्षारीय तांबे के लवण के समाधान में क्षार जोड़कर तैयार किया जाता है। इस मामले में, एक नीले रंग का निलंबन बनता है, जो कि जब एल्डीहाइड से गर्म होता है, तो तांबे (I) ऑक्साइड के बनने के कारण इसका रंग लाल-भूरा हो जाता है:

R-СОН + Cu (OΗ) 2 -\u003e R-СОО Cu + Cu 2 O + Η 2 О

ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं

ऑक्सीओ यौगिकों को ऑक्सीकरण किया जा सकता है जब एक अम्लीय माध्यम में गर्म किया जाता है। हालाँकि, केटोन्स ऐसे उत्पादों का मिश्रण बनाते हैं जिनका कोई व्यावहारिक मूल्य नहीं है।

एक रासायनिक प्रतिक्रिया जो एल्डिहाइड और केटोन्स की इस संपत्ति को दर्शाती है, गुलाबी प्रतिक्रिया मिश्रण के मलिनकिरण के साथ है। इस मामले में, कार्बोक्जिलिक एसिड एल्डीहाइड्स के विशाल बहुमत से प्राप्त होते हैं:

СН 3-reОН + KMnO 4 + H 2 SO 4 -\u003e СН 3-reОН + MnSO 4 + K 2 SO 4 + Н 2 О

इस प्रतिक्रिया के दौरान, फार्मल्डिहाइड को फार्मिक एसिड के लिए ऑक्सीकरण किया जाता है, जो कार्बन डाइऑक्साइड बनाने के लिए ऑक्सीडेंट की कार्रवाई के तहत विघटित होता है:

Н-СОН + KMnO 4 + H 2 SO 4 -\u003e СО 2 + MnSO 4 + K 2 SO 4 + Н 2 О

एल्डिहाइड और कीटोन्स की विशेषता है पूर्ण ऑक्सीकरण दहन प्रतिक्रियाओं के दौरान। इससे सीओ 2 और पानी का उत्पादन होता है। फॉर्मलाडेहाइड के लिए दहन समीकरण है:

НСОН + O 2 -\u003e СО 2 + Н 2 О

प्राप्त करना

उत्पादों की मात्रा और उनके उपयोग के उद्देश्यों के आधार पर, एल्डिहाइड और केटोन्स के उत्पादन के तरीकों को औद्योगिक और प्रयोगशाला वाले में विभाजित किया गया है। रसायन में उत्पादन कार्बोनिल यौगिकों को एल्केन्स और अल्केन्स (पेट्रोलियम उत्पादों) के ऑक्सीकरण, प्राथमिक अल्कोहल के डिहाइड्रोजनेशन और डायह्लोकैलीन के हाइड्रोलिसिस द्वारा प्राप्त किया जाता है।

1. मीथेन से फॉर्मलाडेहाइड प्राप्त करना (जब उत्प्रेरक की उपस्थिति में 500 डिग्री सेल्सियस तक गर्म किया जाता है):

С 4 + О 2 -\u003e НСООН +। 2 О.

2. alkenes का ऑक्सीकरण (एक उत्प्रेरक और उच्च तापमान की उपस्थिति में):

2 2 2 \u003d СΗ 2 + О 2 -\u003e 2СН 3-reОН

2R-С\u003e \u003d СΗ 2 + О 2 -\u003e 2R-С-2-reОΗ

3. प्राथमिक अल्कोहल से हाइड्रोजन का उन्मूलन (तांबे द्वारा हीटिंग आवश्यक है):

С 3-Η-2 -प्रोसो -\u003e СН 3-+ОН +-2

R-CH 2 -OH -\u003e R-CON + H 2

4. क्षार के साथ डायलोक्लेन के हाइड्रोलिसिस। एक समान कार्बन परमाणु के लिए दोनों हलोजन परमाणुओं का एक शर्त है:

С 3 -C (Cl) 2 H + 2NaOH -\u003e С-3-reОΗ + 2NaCl - Н О

में कम मात्रा में प्रयोगशाला की स्थिति कार्बोनिल यौगिकों को एल्काइन के हाइड्रेशन या प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त किया जाता है।

5. एसिटिलीन के लिए पानी का जोड़ एक अम्लीय माध्यम (कुचेरोव की प्रतिक्रिया) में उपस्थिति में होता है:

ΗС \u003eСΗ + Η 2 О -\u003e СН 3-ΗОΗ

R-С \u003eС-+ Η 2 О -\u003e R-СО-СН 3

6. एक टर्मिनल हाइड्रॉक्सिल समूह के साथ अल्कोहल का ऑक्सीकरण धातु तांबा या चांदी, तांबा (II) ऑक्साइड, साथ ही पोटेशियम परमैंगनेट या एक अम्लीय माध्यम में डाइक्रोमेट का उपयोग करके किया जाता है:

R-С\u003e 2--ΗΗ + О 2 -\u003e R-СОН + Н 2 О

एल्डिहाइड और केटोन्स का अनुप्रयोग

फिनोल के साथ इसकी संक्षेपण की प्रतिक्रिया के दौरान प्राप्त फिनोल-फॉर्मलाडेहाइड रेजिन प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। बदले में, परिणामस्वरूप पॉलिमर विभिन्न प्रकार के प्लास्टिक, चिपबोर्ड, चिपकने वाले, वार्निश और बहुत कुछ के उत्पादन के लिए आवश्यक हैं। यह दवाओं (यूरोट्रोपिन), कीटाणुनाशक प्राप्त करने के लिए भी प्रयोग किया जाता है और जैविक उत्पादों को संग्रहीत करने के लिए उपयोग किया जाता है।

एथनल के थोक का उपयोग एसिटिक एसिड और अन्य कार्बनिक यौगिकों को संश्लेषित करने के लिए किया जाता है। एसीटैल्डिहाइड की कुछ मात्रा दवा उत्पादन में उपयोग की जाती है।

एसीटोन व्यापक रूप से कई कार्बनिक यौगिकों को भंग करने के लिए उपयोग किया जाता है, जिनमें वार्निश और पेंट्स, कुछ प्रकार के घिसने वाले, प्लास्टिक, प्राकृतिक रेजिन और तेल शामिल हैं। इन उद्देश्यों के लिए, इसका उपयोग न केवल शुद्ध किया जाता है, बल्कि सॉल्वैंट्स ग्रेड R-648, R-647, R-5, R-4, आदि की संरचना में अन्य कार्बनिक यौगिकों के साथ भी किया जाता है। इसका उपयोग विभिन्न भागों के निर्माण में सतहों को कम करने के लिए भी किया जाता है और तंत्र। दवा और कार्बनिक संश्लेषण के लिए बड़ी मात्रा में एसीटोन की आवश्यकता होती है।

कई एल्डिहाइड में सुखद सुगंध होती है, यही वजह है कि उनका उपयोग इत्र उद्योग में किया जाता है। तो, सिट्रल में एक नींबू की खुशबू होती है, बेन्ज़ेल्डहाइड की गंध कड़वे बादाम की तरह होती है, फेनिलएसेटिक एल्डिहाइड संरचना में जलकुंभी की सुगंध लाता है।

कई सिंथेटिक फाइबर के उत्पादन के लिए साइक्लोहेक्सन की आवश्यकता होती है। इससे एडिपिक एसिड प्राप्त किया जाता है, जो बदले में कैप्रोलैक्टम, नायलॉन और नायलॉन के कच्चे माल के रूप में उपयोग किया जाता है। यह वसा, प्राकृतिक रेजिन, मोम और पीवीसी के लिए विलायक के रूप में भी उपयोग किया जाता है।