Compusi Carbonilici Sia

  • View
    100

  • Download
    2

Embed Size (px)

Text of Compusi Carbonilici Sia

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    C

    OC

    O

    R R'C

    O

    R H

    aldehidacetonagruparea carbonil

    Nomenclatur

    Gruparea C=O este o funciune divalent

    H2O+C OC

    OH

    OH

    Denumiri IUPAC

    C

    O

    H3C CH2

    2-butanona

    CH31 2 3 4 C

    O

    HC CH

    2,4-dimetil-3-pentanona

    CH31 2 3 4

    H3C

    H3C CH3

    5C

    O

    CH2 CH31 2 3

    1-fenil-1-propanona

    12

    34

    O

    5

    6

    2-ciclohexenona

    C

    O

    H3C H

    etanal

    C

    O

    H2C H

    4-bromo-3-metilheptanal

    1234HC

    5HCH2CH2CH3C

    CH3Br

    67C

    O

    H2C H1234

    HCH3C

    OH3-hidroxibutanal

    CHO

    ciclohexancarbaldehida

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    Butirium, unt

    Protos pion,

    primul acid

    Acetum, acru

    Formica,

    furnici

    AldehidaAcidul

    carboxilicC

    O

    H OH

    acid formicC

    O

    H3C OH

    acid acetic

    C

    O

    H2C OH

    acid propionic

    H3C

    C

    O

    H2C OH

    acid butiric

    H2CH3C

    C

    O

    H H

    formaldehidaC

    O

    H3C H

    acetaldehida

    C

    O

    H2C H

    propionaldehida

    H3C

    C

    O

    H2C H

    butiraldehida

    H2CH3C

    COMPUI CARBONILICI

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Clasificare

    compui monocarbonilici saturai: aldehide i cetone cu o grupare carbonil ce poate fi legat de atomi de carbon saturai sau aromatici

    compui dicarbonilici i policarbonilici saturai;

    compui carbonilici nesaturai (ce conin dubl legtur n radicalul organic).

    Structura gruprii carbonil

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Proprieti fizice caracteristiceC

    O

    H2C H

    propionaldehidap.f. 49oC

    H3C C

    O

    H3C CH3

    acetonap.f. 56oC

    OHH2C

    1-propanolp.f. 97oC

    H2CH3COHH2Cbutanp.f. 0oC

    H2CH3C OH2C

    metoxietanp.f. 8oC

    H3C CH3

    Formaldehida (CH2O)este gaz la temperatura camerei deci este depozitat i utilizat de obicei ca soluie apoas 40%, numit formalin.

    Termenii superiori sunt lichizi i solizi. Primii termeni sunt solubili n ap, cei superiori sunt greu solubili. Unele aldehide au miros plcut fiind utilizate n parfumerie: aldehida benzoic are miros de migdale amare, aldehida cinamic, de scorioar.

    C

    O

    H H

    formaldehidap.f. -21oC

    H2OCH H

    formalinaHO OHC

    H

    H

    O C

    H

    H

    O C

    H

    H

    O

    paraformaldehidapolimer al formaldehidei

    incalzire

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    H2O CH3 CHOH

    OH+CH3CH O

    Principalele reacii ale compuilor carbonilici

    Reaciile chimice ale compuilor carbonilici pot fi grupate n trei categorii:1. reacii specifice gruprii carbonil 2. reacii ale poziiei fa de gruparea carbonil3. reacii specifice aldehidelor

    Reacii specifice gruprii carbonil

    Reacii de adiie nucleofil

    Reaciile de adiie la gruparea carbonil sunt adiii nucleofile etapa esenial, determinant de vitez, fiind formarea legturii ntre atomul de carbon i reactantul nucleofil Y-

    Adiia apei

    Adiia hidracizilor

    -halogenateter

    C

    OR'

    Cl

    R'OHC

    OH

    ClH+Cl-+C O

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Adiia acidului cianhidric conduce la cianhidrine; adiia are loc ncet pentru c HCN este un nucleofilslab:

    acid lactic

    CH3 CH

    OH

    COOHNH3

    H2O-2

    -hidroxinitril

    CH3CH O + HCN CH3 CH C

    OH

    N

    C6H5 CH O + HCN C6H5 CH

    OH

    CNNH3

    H2O-2

    C6H5 CH

    OH

    COOH

    acid mandelicH2

    C6H5 CH

    OH

    CH2NH2

    -aminoalcool

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Reacii de condensareCombinaiile carbonilice pot da reacii de condensare de tip aldolic, cetolic i trimolecular. n reaciile

    de condensare particip dou componente: una carbonilic (c.c) i una metilenic (c.m). Componenta carbonilic poate fi: aldehid sau cetona RCHO, R2C=O. componenta metilenic este activa i poate fi: CH3-Y, RCH2-Y, R2CH-Y.

    Ca o component metilenic s fie activ, Y trebuie s fie o grupare electronegativ cu efect puternic: -I, -E, care s determine mobilitatea atomilor de hidrogen de la atomul de C

    .

    Y: -CHO, -COOH, COOR, -CN, NO2,

    sau hidrocaruri cu atomi de hidrogen mobili:

    CH3 C

    O

    CH3CHC6H5 O+

    +E -I

    +

    OCHCH3

    fluorenindenH H

    CH3 CHO +H CH2 CH O CH3 CH

    OH

    CH2 CH O CH3 CH CH CH OB-

    sau H+

    A.N.

    -hidroxialdehida

    E

    H2O- 2-butenal

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Reacii de condensare cu compui cu azot

    C N YH2O-

    derivat hidroxiaminic

    COH

    NH2 Y+C

    O-

    NH2 Y

    +

    H2N Y+C O

    a ld imin e(ce timin e)

    - H2OC N HC

    O H

    N H 2H N H2+C O

    baz Schiff (combinatii azometinice)CH NHR

    H2C N R

    H2O-R NH2+C O

    cu amoniac:

    cu amine:

    oxime (aldoxime si cetoxime)C

    OH

    NHOHC N OH

    H2O-NH2 OH+C O

    C O + NH2 NH2 C N NH2hidrazone cristalizate, (medicamente cu actiune antituberculoas)

    cu hidrazina:

    cu hidroxilamina:

    Hidrazonele se utilizeaz ca intermediari n unele

    sinteze organice pentru obinerea hidrocarburilor.

    Un exemplu este sinteza Kijner - Wlf:

    N2+R2CH2oC160-180

    NaOHR2C N NH2

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    cu semicarbazida

    fenilhidrazonaC N NHC6H5

    fenilhidrazina+ NH2 NHC6H5C O

    semicarbazonesemicarbazidaC O N H 2 N H C O N H 2+ C N N H C O N H 2

    cu fenilhidrazina sau 2,4-dinitro-fenilhidrazina:

    Proprietile specifice aldehidelor

    1.Reacia de oxidare. Aldehidele se oxideaz n condiii blnde, trecnd n acizi organici. Oxidarea cetonelor necesit condiii energice de reacie i au loc scindri ale legturilor C-C. Agenii de oxidare pot fi Ag2O, Cu(OH)2, KMnO4, CrO3, HNO3.

    a)oxidarea cu permanganat de potasiu:

    RCOOHKMnO4/H2ORCHO

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    b)oxidarea cu reactiv Tollens, reacie ce servete la identificarea compuilor aldehidici (formarea oglinzii de argint)

    c) oxidarea cu reactiv FehlingSe consider c, de fapt, oxidarea aldehidelor n soluie apoas este o dehidrogenare a hidrailor lor.

    NH3 [Ag(NH3)2]OH2+AgOH

    NaNO3+NaOH AgOH+AgNO3

    2 H2O+NH34+RCOOH+ Ag22reactiv Tollens

    [Ag(NH3)2]OH+RCHO

    + H2O2rosuCu2O+

    FehlingCu(OH)2 RCOOH+RCHO H2O+H2O RCH

    OH

    OH R COH

    O+RCHO

    d) Oxidarea cu oxigen molecular (O2 din aer) Mecanismul reaciei este homolitic :

    acid perbenzoic2 C6H5COOHC6H5CHO+

    O2C6H5CHO C6H5 COOOH

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Reacia de oxido reducere Cannizzaro

    Aldehidele fr atom de hidrogen n poziia sufer n prezena alcalilor concentrate reacii de autooxidare i reducere, cu formarea unui amestec de alcooli i sarea unui acid carboxilic.

    Exemple:

    C6H5COO-Na++C6H5CH2OH

    NaOH 50%C6H5 CHO2aldehida benzoica benzoat de sodiualcool benzilic

    HCOO-Na++ArCH2OHNaOH conc.

    CH2O+ArCHO

    Cannizzaro mixta

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Reprezentani

    Metanalul sau formaldehida, CH2O, are largi utilizri la obinerea fenoplastelor, a rinilor carbamidice, a unor colorani i medicamente. Are proprieti reductoare. n soluii apoase este puternic germicid i antivirotic. Este folosit la consrvarea preparatelor anatomice. Cancerigen fiind, nu se mai folosete drept conservant.

    Etanalul sau acetaldehida, obinut industrial prin hidroliza acetilenei, este folosit la obinerea acidului acetic i a acetatului de etil.

    Cloralul, Cl3C-CHO, este hipnotic, sedativ, anticonvulsivant i analgezic. Prin condensare cu clorbenzen formeaz DDT.

    Heptanalul sau oenantolul, CH3(CH2)5-CHO, se obine prin descompunerea termic a acidului ricinoleic. Este folosit n parfumerie. Aldehidele cu caten normal cu C8-C10 care se gsesc n uleiurile eterice de lmie, trandafir se obin i pe cale sintetic n scopul folosirii n parfumerie.

    Benzaldehida, C6H5-CHO se gsete n migdale amare sub form de glicozid, amigdalina . Se folosete n parfumerie i ca intermediar n sinteze organice.

    Acetona sau propanona, CH3-CO-CH3, este un lichid incolor, inflamabil, cu miros aromat, solubil n ap. Este materia prim pentru obinerea metacrilatului de metil, a oxidului de mesitil, a cetenei, a bisfenolului. Este folosit ca solvent pentru acetatul de celuloz, nitroceluloz, acetilen, etc.

    Ciclohexanona se folosete la sinteza caprolactamei.

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Combinaii dicarbonilice

    Reprezentanii mai importani ai clasei au denumiri comune:

    H6C5 C O

    C OH6C5

    H3C C O

    C OH3C

    CHO

    CHO

    H3C C O

    C OH

    H6C5 C O

    C OHglioxal diacetil benzil metil-glioxal fenil-glioxal

    acid benzilic

    C6H5 C

    C6H5

    OH

    COOHNaOHH6C5 C O

    C OH6C5

  • chimie organica anul I/SIA / 2011/Rodica Dinica

    COMPUI CARBONILICI

    Ruperea oxidativ a legturii CO-CO. Legtura C-C dintre gruprile carbonilice se poate desface