OXOVEGYÜLETEK Levezetés O CH2
C
O R
C
O H
R
C
R'
keton
aldehid
Elnevezés Aldehidek propán CH3
karbaldehid
CH2 CH2 CH
O
butánal butiraldehid
O oxo
O
O
C
CH
karbonil
formil
Példák HCHO metanal formaldehid
CH3CHO etanal acetaldehid
CHO
CH3CH2CHO propanal propionaldehid
CH2CH2CHO
ciklohexánkarbaldehid
3-ciklohexil-propionaldehid
CH2=CH–CHO
CH2=CH–CH2–CHO
propénal akrilaldehid
but-3-énal
CHO
benzaldehid
OHC–CHO etándial glioxál
COOH
CHO 3-formil-benzoesav
OHC–CH2–CHO propándial malondialdehid
O CH3 C CH3 propanon dimetil-keton aceton
O
ciklohexanon
CO–CH3
O CH3 C CH2CH3 butanon etil-metil-keton
O CH3 C CH2CH2CH3 pentán-2-on metil-propil-keton
CO-CH3
CH2-CO-CH3
ciklohexil-metil-keton
ciklohexil-aceton
O C
CH2=C=O ketén
fenil-metil-keton acetofenon
difenil-keton benzofenon
AZ OXOVEGYÜLETEK SZERKEZETE Térszerkezet 124° b
C
a sp
H3C
O
C
O
H3C
2
121 pm 152 pm
Kötési energia C
O
C
357 kJ/ mol
O
748 kJ/mol
Polaritás C
O
+ C
O
40-50%
δ+ δC O µ~9x10-30 Cm
FIZIKAI TULAJDONSÁGOK Forráspont molekulatömeg
forráspont (°C)
C2H6
30
–89
HCHO
30
–21
CH3OH
32
65
C4H10
58
–1
C2H5CHO
58
49
CH3–CO–CH3
58
56
n-C3H7OH
60
97
Vízoldhatóság C O
H O H
C1 C4 (CHO) O Me
C Me O
Et
C Me
korlátlan
KÉMIAI TULAJDONSÁGOK Reakciótípusok
1. Reakció karbonil-szénatomon
C
C
O
H -
C
C
H
Nu
H+
-
O
C
C
H
Nu
C
C
OH
Nu
nukleofil addíció (AdN)
2. Reakció α-helyzetű szénatomon
C
C
O
– NuH
-
C
C
O
H Nu-
δ– C C
δ– O
enolát anion
-
O
NUKLEOFIL ADDÍCIÓ Reaktivitást befolyásoló tényezők Térszerkezet O Nu-
H H
C
O
H
>
C
C
H 3C
C
O
>
H 3C H 3C
O
t
C
O
>
t
Bu C Bu
Sav-katalízis C
O
C
+ C
+ OH
H+
δ+ δ+ C OH kedvező
Nu
+
H+
Nu+
H
kedvezőtlen optimális pH: gyengén savas
OH
O
NUKLEOFIL ADDÍCIÓS REAKCIÓK Reakció oxigén-nukleofilekkel Hidratáció R
C
+
H+
O
+
R
R'
C
OH
H2O
OH2 R
C
OH
R'
R'
–H+
OH R
C
OH
R' geminális diol (nem izolálható) OH R
C R'
OH
desztilláció -H2O
R
C R'
O
Acetálképzés (aldehidekből) OQ 2 Q-OH
R CH O
R CH
-H2O
OQ
Mechanizmus
R CH O
H+
+
R CH
OH
Q-OH
R CH
OH
–H+
HOQ
OH
OQ
+
H+
+
HOQ
OQ R CH
R CH
–H
+
QOH
R CH OQ
OQ
H
O
–H2O
OH H
R CH OQ
OQ
O C
+
R CH
O
ciklofélacetál
+
OH2
Polimerizációs reakciók
HO
CH2 OH
H2C
O
HO
HOCH2O
CH2
O
CH2
(OCH2)n
OH
H2C
O
OCH2OH
paraformaldehid
H 3C
CHO
Fp: 21 °C
H+
H 3C
O
O H3C
CH3
O
paraldehid Fp: 124 °C
N 4 NH3 + 6 HCHO
N
N N
+ 6 H 2O
Reakció nitrogén-nukleofilekkel
R O +
C
H 2N
Q
R'
AdN R
–H2O
OH C
R' R C
N
Q
NH
–H2O
Q
R' Mechanizmus
R
C
H+
O
R'
R
+
C
OH
NH2-Q
+
Q
NH2
R
C
R'
OH
–H
+
Q
NH
R
C
OH
R'
R'
H+ Q R
N C R'
–H+
Q R
NH C+ R'
–H2O
Q
NH
R
C R'
+
OH2
R1
R1 C
O
+
2
C
Q–NH2
R
N
Q
R2 reagens
oxovegyület
3
R
termék
R1 NH2
C
N
R3
R2
amin
Schiff-bázis R1 H2 N
NH2
C
N
NH2
R2
hidrazin
hidrazon
O H2 N
HN
C
O
R1 C
NH2
szemikarbazid
N
NH
C
R2 szemikarbazon R1
HO
NH2
hidroxil-amin
C
N
R2 oxim
OH
NH2
Reakció szén-nukleofilekkel a) HCN addíció -
-
C
R
C
CN
N
O
R
C
R'
-
O
CN H2O
R
CN C
-
OH + HO
R' ciánhidrin
R'
R
C
COOH OH
hidrolízis
R
R'
C
OH
R'
b) Grignard-reagens addíciója Q R
C R'
O
+
Q
MgX
1. add. 2. + H+
R
C R'
OH
ADDÍCIÓ α,β β -TELÍTETLEN OXOVEGYÜLETEKEN
C
C
C
O
C
C
δ+ C C
C
+
-
+
O
C
C
-
C
O
δ+ δC O
a) Reakció Grignard-reagenssel H3 C
CH
CH
CH
O
1. Add. 2. H+
H3C
CH
CH
CH
OH
Et Et
MgBr Et
CH3 H3C
CH
CH
C
O
1. Add. 2. H+
H3 C
CH
CH3 CH2
C
δ+ CH
OH
CH
OH
b) HCl addíció H2 C
CH
CH
O
H+
δ+ H2C CH Cl-
H2C Cl
CH
CH
O
tautomerizáció
H2 C Cl
CH
O
AZ OXOVEGYÜLETEK REDUKCIÓJA
R
CHO
redukció
R
primer alkohol
aldehid
R C
O
CH2OH
R
redukció
CH OH
R'
R' szekunder alkohol
keton
Katalitikus hidrogénezés
R
CH
O
H2/kat.
R
O R
C
CH2 OH OH
R'
H2/kat.
katalizátor: Pt, Pd/C, Raney-Ni
R
CH
R'
Redukció komplex fém-hidridekkel Litium-aluminium-hidrid; LiAlH4 Nátrium-borohidrid; NaBH4
Mechanizmus H
R C
O
+
H
R'
Al
R -
H
Li+
-
R' C
H
O
AlH3Li+
H H+
R CH
OH
R' 4 R2CO + LiAlH4
1. red. +
2. H
Szelektivitás O
4 R2CH–OH
OH LiAlH4
OH H2/kat.
AZ OXOVEGYÜLETEK OXIDÁCIÓJA Aldehidek R
CHO
oxidáció
R
COOH
oxidálószerek: pl. KMnO4, H2CrO4
Mechanizmus O R
OH
C + H2CrO4
R
H
C H
OH R
C
O
O O Cr OH O
+ H2CrO3 (CrO3 + Cr3+)
Tollens próba (ezüsttükör próba) R–CHO + 2[Ag(NH3)2]OH
RCOONH4 + 3NH3 + H2O + Ag
Fehling próba R-CHO + Cu2+ + OH-
R-COO- + Cu2O
Cannizzaro reakció 2 R
OH-
CHO
R
+ R
CH2OH
COO -
CHO CH3 H3C
CHO = pl.
R
C
CHO
H
CHO
CH3
Mechanizmus O-
O R
C
H
OH-
+
R
C
H
OH
-
O R
C OH
H
O H
+
R
C
H
R
O
R
C
+
R
C
OH
O-
O
H
C O-
+
R
C OH
H
H
ENOL-OXO TAUTOMÉRIA
C H
C
O
C
oxo
C
C
+H+
O
C
O H3C
C
CH3
H2C
C
CH3
0.00025%
δ− O
O C
C
H
H
α-H pK = 19-20
–H+
C
δ− C C H
β-H pK = 40-50
O H3C
O
C
OH
99.99975%
C
OH
enol –H+
-
C
C
CH3
NaNH2
δ− H2C
δ− O C
CH3
Sav-bázis katalízis -
C
C
O
– H2O
C
O
C
H -
H2O (–OH-)
OH
C
C
OH
C
OH
– H3O+
C
C
O
- H2O
C
+
H
H H3O+
H2 O
1,3-dioxovegyületek enolizációja O C
H3 C
H3 C
O
O
C
C C H2 24%
CH3
+
O C
H3 C
H
C H
H
C H 76%
O C
O C
CH3
-
CH3
A fenolok tautomériája OH
O H
H H
1016
1
OH
O
HO
OH Ac2O
NH2-OH
OAc
AcO
O
O
NOH
OAc
HON
NOH
AZ OXOVEGYÜLETEK HALOGÉNEZÉSE O C
O
C
+
sav v.
Br2
bázis
H
C
C
HBr
+
Br
Mechanizmus O C
+
H vagy OH
C
OH
–
C
C
H Br
O C
–H
C
+
C
Br
OH C+
Br
+
Br
Példák O H3 C
C
O CH3
Br2
O
H3 C
C
CH2Br
O Br2
Br
Br–
