Кетондар

Саметова Юлдуз

ЖХМ-611

Номенклатурасы

Қасиеттері

Реакцияға қабілеттілігі

Синтез

Кетондар номенулатурасы

Альдегидтер мен кетондар C=O карбонильді функциональды тобы бар органикалық қосылыс. Бұл топтағы углерод атомы қос байланысқа ие, сутегі, алкил немесе ариль топтары орынбасушы болып келеді. Егер олардың біреуінде сутегі болмаса, қосылыс кетон болып табылады.

Мысал 1

Карбонил топ альдегид кетон

Жүйелік номенклатура бойынша кетондар сəйкес алкандар атауына «он» жалғауын жалғау арқылы аталады. Тізбек карбонилді көміртегі орналасқан жақтан бастап нөмірленеді. Сақиналы кетондарда сақинадағы карбонилді көміртегі 1-орын деп нөмірленеді. Рационалдық номенклатура бойынша алдыменен карбонилді көміртегіне қосылған кіші орынбасардан бастап, содан кейін «кетон» сөзі қосып аталады. Кетондардың кейбіреуі ғана жалпы (тарихи) номенклатура бойынша аталады. Ең кіші кетон пропанон тривиалды номенклатура бойынша ацетон деп аталады. Ацетон зертханада еріткіш ретінде жиі қолданылады.

Мысал 2 ИЮПАК бойынша атау үстіңгі жағында, ал жалпы атау астыңғы жағында жақша ішінде беріледі

Пропанол ацетофенон бензофенон

(ацетон) (метил фенил кетон) (дифенил кетон)

Есте сақтау үшін кетондардың жалпы атауы

Қазіргі күнге дейіе қолданылып келе жатқан және есте сақтау керек болған атаулар бар. Оларды кесте түрінде қарайық

Қосылыс

Систематикалық

Жалпы

пропанон

Ацетон, диметил кетон

1-фенилэтанон

Ацетофенон, метилфенил кетон

бензофенон

Дифенил кетон

Альдегид пен кетонның бір молекулада аталуы

Көптеген молекулалар сияқты екі немесе оданда көп функциональды тобы болса, олардың біреуі басымдылық көрсетеді, екіншісі орынбасушы ретінде алынады. Альдегидтер кетондарға қарағанда басымдылық көрсеткені үшін, екі функциональды тобы бар молекулалар альдегидтер деп аталады, кетон болса "оксо"- орынбасушы болып саналады. Альдегидті функциональды топ нөмірленбейді, бірақ əдетте кетон орналасқан орны нөмірленеді.

Мысал 3 Дикетондардың аталуы. Дикетондар үшін екі карбонил топта нөмерді қажет етеді. Тізбектің соңыда -дион жұрнағы жалғанады

2, 4-петандион 2, 3-гексадион

Мысал 4 Бір молекуладағы карбонил мен гидроксидтердің аталуы

Функциональды тобы спирт болатын кетон молекуласы ИЮПАК системасы бойынша аталады. Бұл карбонилге ең кіші нөмер беріліп, керекті жұрнақ жалғанады дегенді білдіреді. Спирт кезінде ОН гидроксиль орынбасушы деп атайды.

4-гидрокси-2-бутанон 1, 5-дигидрокси-3-пентанон

Карбонилді номерклатураға қосымша мысалдар

1. Әрбір қосылыс үшін ИЮПАК номенклатурасын көрсетіңіз

Сұрақтың жауабы 1

3, 4-Диметилгексанал

5-бром-2-пентанон

2, 4-гександиона

цис-3-Penenal

6-метил-5-гептен-3-он

3-гидрокси-2, 4-пентандион

1, 2-циклобутандиона

2-метил-пропандиаля

3-метил-5-оксо-гексаналь

цис-2, 3-

3-Бром-2-

3-бром-2-метилпропанал

2. Әрбір атаудың структуралық формуласын көрсетіңіз

А) бутанал

B) 2-гидроксициклопентанон

C) 2, 3-пентандион

D) 1, 3-циклогександион

E) 4-гидрокси-3-метил-2-бутанон

F) (E) 3-метил-2-гептен-4-он

G) 3-оксобутанал

H) цис- 3-бромциклогексан карбон қышқылы

I) Бутандиал

J) транс- 2-метил-3-гексенал

Сұрақтың жауабы 2

Кетондардың қасиеттері

Егер кеттоның молекуласындағы екі радикаль әр түрлі болса аралас кетон болып саналады.

Мысалы

Егер кеттоның молекуласындағы екі радикаль бірдей болса симметриялы кетон болып саналады.

Мысалы

Суда ерігіштігі

Кіші кетонлар мен альдегидтер суда жақсы ериді, бірақ тізбек ұзарған сайын ерігіштіе азаяды. Мысалы:метаналь, этаналь, пропанон-кіші альдегидтер мен кетондар судың əр түрлі көлемірде ериді. Ерігіштігінің себебі, альдегидтер мен кетондао сутек атомын өзіне қосып ала алмайды, олар сутекті су молекуласымен қосып алады. Су молеууласындығы оң сутегі атомы альдегид немесе кетон құрамындағы оттегі атомының бір жұбын өзіне қосып алып, сутектік байланыс түзеді.

Оң сутегі атомы жəне карбонил топ құрамындағы бір жұп оттегі арасындағы сутектік байланыс

Байланыс жəне реакция түсуі

Сутек көміртекке қарағанда электротерістігі жоғары болып келеді, сол себепті көміртек-сутек байланысында электронды өзіне тартып алуға қабілетті болады. көміртек-сутек қос байланысындағы екі электроннан біреуі оттегіге жақсырақ тартылады. Бұл көміртек-сутек қос байланысын өте жоғары полярлы етеді.

Карбонильді топтағы аздаған оң көміртек атомына нуклефильмен шабуыл жасауға болады. Нуклефол теріс зарядталған ион болып келеді(мысалы, цианид ионы) немесе аз теріс зарядталған молекула бөлшегі(мысалы, аммиактағы азот атомы) . Реакция кезінде көміртек-сутек қос байланысы үзіледі. Карбониль топ су молекуласын жоғалтатын қосылу реакциясына түзеді. Бұл реакцияға танымал элимирлену немесе конденцасияны береді.

Кетондарда карбонильді топ екі көмірсутекті топқа ие болады. олар алкилді топ немесе бензол сақинасы бар топ бола алады. енді біз жеңіл болуы үшін алкилді тобы бар кетондарға қараймыз. Кетондарда ешқашан карбонильді топқа байланысқан сутек атомы болмайтындығына назар аударыныз.

Пропанон бутанон пентен-3-он

Табиғатта кездесетін көптеген қосылыстардың құрамында альдегидтер мен кетондардың функционалдық топтары бар. Альдегидтердің иісі өткір болса, керісінше кетондардың иісі жағымды болады. Ванилин мен қабық альдегиді табиғи альдегидтерге мысал бола алады. Ванилді экстрактының иісі сізге ванилиннің өткір иісін анықтауға мүмкіндік береді. Карвон мен камфора кетоны жалбыз жапырағының тəтті иісіне, тминнің дəні мен камфора ағашы жапырақтарының иісіне жауап береді.

Ванилин қабық альдегиді бензальдегид

(ванилин иісі) (қабық иісі) (ащы миндалдан)

камфор (R) -(-) -карвон (S) -(-) -карвон

(жалбыз майы) (тмин дəнінің майы)

2-гептанон Z-жасмин

(көк ірімшіктен) (жасмин иісі)

Сурет 1. Адам организмінде кентон молекуласы бөлінетін гармондар.

прогестерон тестестерон

(əйелдің жыныс гормоны) (ер адамның жыныс гормоны)

Сурет 2. Жануарлар органимінде кетон молукуласы бөлінетін гармондар.

Кортизон R-мускон

(адреналин гормоны) (мускус иісі)

Су қосылып гидраттар түзілуі

Су қышқыл немесе негіз қатысында альдегид жəне кетондардың карбонил тобын тез қосып алады, гидраттармен қайтымды тепе-теңдік орнатады. Гем немеса геминал сөзі латын сөзінен алынған.

Мысал 1

Реагенттердің өнімге өтуі

Реакцияның қайтымдылығы

Реакция қайтымда болғандықтан гем-диол бөлінуі қиындайды. Реакци кезінде судың бөлінуі гем-диолды қайтадан тиісті карбонилге айналуына мүмкіндік береді

Гем-диол түзілу механизмі.

Механизм қышқыл немесе негіз қосу арқылы катализденеді. Бұл реакцияны жылдамдатады, бірақ жоғарыда айтылған тепе теңдікке əсер етпейді. Негіздер реакцияны жылдамдатады, себебі гидроксид суға қарағанда нуклеофильді. Қышқыл реакцияны жылдамдатады, себебі протондалған карбонил электрофильді болып келеді.

Негіздік ортада

1) Гидроксидпен нуклеофильді орынбасу