Кетоны это органические вещества, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами.
Общая формула кетонов: R1–CO–R2
Среди других карбонильных соединений, наличие в кетонах именно двух атомов углерода, непосредственно связанных с карбонильной группой, отличает их от карбоновых кислот и их производных, а так же альдегидов.
Физические свойства
Кетоны - летучие жидкости или легкоплавкие твердые вещества, хорошо смешивающиеся с водой. Невозможность образования межмолекулярных водородных связей обуславливает несколько большую их летучесть чем у спиртов и карбоновых кислот с тем же молекулярным весом.
Методы синтеза
- Окислением вторичных спиртов.
- Из третичных пероксоэфиров перегруппировкой Криге.
- Циклокетоны можно получить циклизацией Ружички.
- Ароматические кетоны могут быть получены по реакции Фриделя-Крафтса
Химические свойства
Существует три основных типа реакций кетонов.
Первый связан с нуклеофильной атакой по атому углерода карбонильной группы. Например взаимодействие кетонов с цианид-анионом или металлорганическими соединениями. К этому же типу (нуклеофильного присоединения) относится взаимодействие карбонильной группы со спиртами, приводящее к ацеталям и полуацеталям.
Взаимодействие со спиртами:
C реактивами Гриньяра:
, третичный спирт. Реакции с альдегидами, и особенно с метаналем идут заметно активнее, при этом с альдегидами образуются вторичные спирты, а с метаналем - первичные.
Также кетоны реагируют с азотистыми основаниями, например, с аммиаком и первичными аминами с образованием иминов:
Второй тип реакций — депротонирование бета-углеродного атома, по отношению к карбонильной группе. Образующийся карбанион стабилизирован за счёт сопряжения с карбонильной группой, лёгкость удаления протона возрастает, поэтому карбонильные соединения являются сравнительно сильными С-Н кислотами.
Третий — координация электрофилов по неподеленной паре атома кислорода, например, таких кислот Льюиса, как AlCl3
К отдельному типу реакций можно отнести восстановление кетонов - восттановление по Лейкарту с выходами близкими к количественным.
Важнейшие кетоны
Название | Формула | Температура плавления | Температура кипения |
Диметилкетон | CH3COCH3 | -95°C | 56,1°C |
Метилэтилкетон | CH3CH2COCH3 | -86°C | 102°C |
Диэтилкетон | CH3CH2COCH2CH3 | -40°C | 80°C |
Ацетофенон | CH3CH2COCH3 | 19°C | 202°C |
Бензофенон | | 47.9°C | 305.4°C |
Циклогексанон | | -16.4°C | 155.65°C |
Диацетил | | -3°C | 88°C |
Ацетилацетон | CH3COCH2COCH3 | -23°C | 140°C |
Биологическое действие
Токсичны. Обладают раздражающим и местным действием, проникают через кожу, особенно хорошо ненасыщенные алифатические. Отдельные вещества обладают канцерогенным и мутагенным эффектом. Галогенпроизводные кетонов вызывают сильное раздражение слизистых оболочек и ожоги при контакте с кожей. Алициклические кетоны обладают наркотическим действием.
Наверх
| |
.
|