ალდეჰიდებისა და კეტონებისთვის ყველაზე დამახასიათებელია ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები ა ნ .

ნუკლეოფილური დამატების მექანიზმის ზოგადი აღწერაა ნ

ნუკლეოფილური შეტევის სიმარტივე ალდეჰიდის ან კეტონის კარბონილის ჯგუფის ნახშირბადის ატომზე დამოკიდებულია ნაწილობრივი სიდიდეზე.

ნახშირბადის ატომზე დადებითი მუხტი, მისი სივრცითი ხელმისაწვდომობა და გარემოს მჟავა-ტუტოვანი თვისებები.

კარბონილის ნახშირბადის ატომთან დაკავშირებული ჯგუფების ელექტრონული ეფექტების გათვალისწინებით, მასზე ნაწილობრივი დადებითი მუხტის δ+ მნიშვნელობა ალდეჰიდებში და კეტონებში მცირდება შემდეგ სერიებში:

კარბონილის ნახშირბადის ატომის სივრცითი ხელმისაწვდომობა მცირდება წყალბადის ჩანაცვლებისას უფრო მოცულობითი ორგანული რადიკალებით, ამიტომ ალდეჰიდები უფრო რეაქტიულები არიან ვიდრე კეტონები.

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციების ზოგადი სქემა ა ნ კარბონილის ჯგუფში შედის ნუკლეოფილური შეტევა კარბონილის ნახშირბადზე, რასაც მოჰყვება ელექტროფილის დამატება ჟანგბადის ატომში.

მჟავე გარემოში, კარბონილის ჯგუფის აქტივობა, როგორც წესი, იზრდება, რადგან ჟანგბადის ატომის პროტონაციის გამო, ნახშირბადის ატომზე დადებითი მუხტი წარმოიქმნება. მჟავა კატალიზი ჩვეულებრივ გამოიყენება მაშინ, როდესაც თავდასხმის ნუკლეოფილს აქვს დაბალი აქტივობა.

ზემოაღნიშნული მექანიზმის მიხედვით ტარდება ალდეჰიდების და კეტონების მთელი რიგი მნიშვნელოვანი რეაქციები.

ალდეჰიდებისა და კეტონებისთვის დამახასიათებელი მრავალი რეაქცია ხდება ორგანიზმში, ეს რეაქციები წარმოდგენილია სახელმძღვანელოს შემდეგ ნაწილებში. ამ თავში განხილული იქნება ალდეჰიდების და კეტონების ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციები, რომლებიც შეჯამებულია სქემაში 5.2.

ალკოჰოლების დამატება.ალკოჰოლები, ალდეჰიდებთან ურთიერთობისას, ადვილად წარმოიქმნება ჰემიაცეტალები.ჰემიაცეტალები, როგორც წესი, არ იზოლირებულია მათი არასტაბილურობის გამო. მჟავე გარემოში ალკოჰოლის ჭარბი რაოდენობით, ჰემიაცეტალები გადაიქცევა აცეტალები.

მჟავა კატალიზატორის გამოყენება ჰემიაცეტალის აცეტალად გადაქცევისას ნათელია ქვემოთ მოყვანილი რეაქციის მექანიზმიდან. მასში ცენტრალური ადგილი უკავია კარბოკატიონის (I) წარმოქმნას, რომელიც სტაბილიზებულია მეზობელი ჟანგბადის ატომის მარტოხელა წყვილის ელექტრონების მონაწილეობით (C 2 H 5 O ჯგუფის + M ეფექტი).

ჰემიაცეტალების და აცეტალების წარმოქმნის რეაქციები შექცევადია, ამიტომ აცეტალები და ჰემიაცეტალები ადვილად ჰიდროლიზდება მჟავე გარემოში ჭარბი წყლით. ტუტე გარემოში ჰემიაცეტალები სტაბილურია, რადგან ალკოქსიდიონი უფრო რთული გამოსასვლელი ჯგუფია, ვიდრე ჰიდროქსიდის იონი.

აცეტალების ფორმირება ხშირად გამოიყენება როგორც ალდეჰიდის ჯგუფის დროებითი დაცვა.

წყლის შეერთება.წყლის დამატება კარბონილის ჯგუფში - დატენიანება- შექცევადი რეაქცია. წყალხსნარში ალდეჰიდის ან კეტონის დატენიანების ხარისხი დამოკიდებულია სუბსტრატის სტრუქტურაზე.

დამატენიანებელი პროდუქტი, როგორც წესი, არ შეიძლება იზოლირებული იყოს დისტილაციით თავისუფალ ფორმაში, რადგან ის იშლება თავდაპირველ კომპონენტებად. წყალხსნარში ფორმალდეჰიდი დატენიანებულია 99,9%-ზე მეტით, აცეტალდეჰიდი დაახლოებით ნახევარია, აცეტონი კი პრაქტიკულად არ არის დატენიანებული.

ფორმალდეჰიდს (ფორმალდეჰიდს) აქვს ცილების კოაგულაციის უნარი. მისი 40%-იანი წყალხსნარი, ე.წ ფორმალინი,გამოიყენება მედიცინაში, როგორც ანატომიური პრეპარატების სადეზინფექციო და კონსერვანტი.

ტრიქლოროძმარ ალდეჰიდი (ქლორალი) სრულად დატენიანებულია. ელექტრონის ამომყვანი ტრიქლორომეთილის ჯგუფი სტაბილიზებს ქლორჰიდრატს იმდენად, რომ ეს კრისტალური ნივთიერება წყალს იშლება მხოლოდ დისტილაციის დროს დეჰიდრატირებული ნივთიერებების - გოგირდმჟავას და ა.შ.

CC13CH(OH)2 ქლორჰიდრატის ფარმაკოლოგიური ეფექტი ეფუძნება ალდეჰიდის ჯგუფის სპეციფიკურ მოქმედებას სხეულზე, რომელიც განსაზღვრავს სადეზინფექციო თვისებებს. ჰალოგენის ატომები აძლიერებენ მის მოქმედებას, ხოლო კარბონილის ჯგუფის დატენიანება ამცირებს ნივთიერების ტოქსიკურობას მთლიანობაში.

ამინების და მათი წარმოებულების დამატება.ამინები და სხვა აზოტის შემცველი ნაერთები ზოგადი ფორმულით NH2X (X = R, NHR) რეაგირებენ ალდეჰიდებთან და კეტონებთან ორ ეტაპად. ჯერ იქმნება ნუკლეოფილური დანამატის პროდუქტები, რომლებიც შემდეგ, არასტაბილურობის გამო, იშლება წყალი. ამასთან დაკავშირებით, ეს პროცესი ზოგადად კლასიფიცირებულია, როგორც რეაქცია მიმაგრება-მოწყვეტა.

პირველადი ამინების შემთხვევაში, ჩანაცვლებული იმინები(ასევე ე.წ შიფის ბაზები).

იმინები შუამავლები არიან მრავალ ფერმენტულ პროცესში. იმინის მომზადება მიმდინარეობს ამინო სპირტების წარმოქმნით, რომლებიც შედარებით სტაბილურია, მაგალითად, ფორმალდეჰიდის რეაქციაში α-ამინომჟავებთან (იხ. 12.1.4).

იმინები შუალედურია ალდეჰიდებიდან და კეტონებიდან ამინების წარმოებაში რედუქციური ამინაცია.ეს ზოგადი მეთოდი შედგება კარბონილის ნაერთის ამიაკის (ან ამინის) ნარევის შემცირებაში. პროცესი მიდის დამატება-გაწყვეტის სქემის მიხედვით იმინის წარმოქმნით, რომელიც შემდეგ მცირდება ამინად.

როდესაც ალდეჰიდები და კეტონები რეაგირებენ ჰიდრაზინის წარმოებულებთან, ჰიდრაზონები.ეს რეაქცია შეიძლება გამოყენებულ იქნას ნარევებიდან ალდეჰიდების და კეტონების იზოლირებისთვის და მათი ქრომატოგრაფიული იდენტიფიკაციისთვის.

შიფის ფუძეები და სხვა მსგავსი ნაერთები ადვილად ჰიდროლიზდება მინერალური მჟავების წყალხსნარებით საწყისი პროდუქტების წარმოქმნით.

უმეტეს შემთხვევაში, ალდეჰიდების და კეტონების რეაქცია აზოტოვან ფუძეებთან საჭიროებს მჟავას კატალიზს, რაც აჩქარებს დამატებით პროდუქტის გაუწყლოებას. თუმცა, თუ გარემოს მჟავიანობა ძალიან გაიზარდა, რეაქცია შენელდება აზოტოვანი ფუძის არარეაქტიულ კონიუგატ მჟავად XNH3+-ად გადაქცევის შედეგად.

პოლიმერიზაციის რეაქციები.ეს რეაქციები ძირითადად ალდეჰიდებისთვისაა დამახასიათებელი. მინერალური მჟავებით გაცხელებისას ალდეჰიდის პოლიმერები იშლება საწყის პროდუქტებად.

პოლიმერების წარმოქმნა შეიძლება ჩაითვალოს ნუკლეოფილური შეტევის შედეგად ერთი ალდეჰიდის მოლეკულის ჟანგბადის ატომით სხვა მოლეკულის კარბონილის ნახშირბადის ატომზე. ასე რომ, როდესაც ფორმალინი დგას, ფორმალდეჰიდის პოლიმერი, პარაფორმი, ნალექი ხდება თეთრი ნალექის სახით.

ნუკლეოფილური დამატება ალკინებში იწყება უარყოფითად დამუხტული ნაწილაკების გავლენით - ნუკლეოფილი. ზოგადად, ასეთი რეაქციების კატალიზატორია ბაზები. ნუკლეოფილური დამატების რეაქციის პირველი ეტაპის ზოგადი სქემა:

ტიპიური ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციის ტიპიური მაგალითია ფავორსკის რეაქცია - ალკოჰოლების დამატება ტუტეების თანდასწრებით ალკენილის ეთერების წარმოქმნით:

პირველადი ამინები ფუძეების მოქმედებით ემატება ალკინებს იმინის წარმოქმნით:

ანალოგიით, აცეტილენი რეაგირებს ამიაკთან ეთილიდენეიმინის წარმოქმნით:

მაღალ ტემპერატურაზე, კატალიზატორის თანდასწრებით, იმინი დეჰიდროგენდება და გადაიქცევა აცეტონიტრილად:

ძალიან ძლიერი ფუძეების გარემოში (მაგალითად: KOH + DMSO), აცეტილენი რეაგირებს წყალბადის სულფიდთან, წარმოქმნის დივინილ სულფიდს:

რადიკალური დამატების რეაქციები

პეროქსიდების ან სხვა პირობების არსებობისას, რომლებიც ხელს უწყობენ თავისუფალი რადიკალების წარმოქმნას, ალკინების დამატება მიმდინარეობს რადიკალური მექანიზმის მიხედვით - მარკოვნიკოვის წესის საწინააღმდეგოდ (ჰარაშის ეფექტი):

თავისუფალი რადიკალების მექანიზმის* მიხედვით, ალკინების რეაქცია თიოლებთან შეიძლება გაგრძელდეს:

* - ფუძეების არსებობისას რეაქცია მიმდინარეობს ნუკლეოფილური მექანიზმის მიხედვით.

ანალოგიურად, კარბენების დამატება ხდება:

ეთინილირების რეაქციები

ეთინილირების რეაქციები ეწოდება ალკინების ნახშირბადის ჩონჩხის გაზრდის რეაქციებს სამმაგი ბმის შენარჩუნებით. მათ შეუძლიათ გააგრძელონ როგორც ელექტროფილური, ასევე ნუკლეოფილური მექანიზმები, რაც დამოკიდებულია გარემოსა და რეაქციის პირობებზე, სუბსტრატის ბუნებაზე და გამოყენებული კატალიზატორის ტიპზე.

აცეტილენის სპირტების მიღება

ძლიერი ფუძეების თანდასწრებით, ტერმინალური სამმაგი ბმის მქონე ალკინებს შეუძლიათ კარბონილის ნაერთების დამატება სპირტების შესაქმნელად (ფავორსკის რეაქცია):

ამ ჯგუფის ყველაზე მნიშვნელოვანი რეაქციაა აცეტილენში ფორმალდეჰიდის დამატება პროპარგილის სპირტის და შემდეგ ბუტინ-2-დიოლ-1,4 * წარმოქმნით:

აცეტილენის ეთერებისა და მჟავების მიღება

აცეტილენის მჟავების ან მათი ეთერების მიღება შესაძლებელია ზუჟის რეაქციით:

კატალიზატორები: PdCl 2, CuCl.

ჰიდროგენიზაციის რეაქციები

ჰეტეროგენული ჰიდროგენიზაცია

ალკინების ჰიდროგენიზაცია წყალბადით ჰეტეროგენულ კატალიზატორებზე, როგორც წესი, იწვევს წარმოქმნას ცის- კავშირები. ჰიდროგენიზაციის კატალიზატორებია Ni, Pd, Pt, ასევე Ir, Ru, Rh და ზოგიერთი სხვა ლითონის ოქსიდები ან კომპლექსები.

პირველ ეტაპზე წარმოიქმნება ალკენი, რომელიც თითქმის მაშინვე წყალბადდება ალკანად:

ალკენის წარმოების სტადიაზე რეაქციის შესაჩერებლად გამოიყენება ლინდლარის კატალიზატორები (Pd/PbO/CaCO 3) ან ნიკელის ბორიდი.

როდესაც აცეტილენი ჰიდროგენიზდება ნიკელ-კობალტის კატალიზატორზე, იზობუტილენი შეიძლება მივიღოთ:

ჰომოგენური ჰიდროგენიზაცია

ჰომოგენური ჰიდროგენიზაცია ხორციელდება ნატრიუმის ამიდით თხევადი ამიაკით ან ლითიუმის ალუმინის ჰიდრიდით ტეტრაჰიდროფურანში. რეაქციის დროს, ტრანსი-ალკენები.

ჰიდრობორაცია

ალკინები ადვილად ამატებენ დიბორანს მარკოვნიკოვის წესის წინააღმდეგ, წარმოქმნიან ცის-ალკენილბორანი:

ან H 2 O 2 დაჟანგვა ალდეჰიდამდე ან კეტონამდე.

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები - დამატების რეაქციები, რომლებშიც თავდასხმას საწყის ეტაპზე ახორციელებს ნუკლეოფილი - ნაწილაკი, რომელიც უარყოფითად არის დამუხტული ან აქვს თავისუფალი ელექტრონული წყვილი.

საბოლოო ეტაპზე, მიღებული კარბანიონი განიცდის ელექტროფილურ შეტევას.

მექანიზმის საერთოობის მიუხედავად, დამატების რეაქციები გამოირჩევა ნახშირბად-ნახშირბადის და ნახშირბად-ჰეტეროატომის ბმებით.

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები უფრო ხშირია სამმაგი ბმისთვის, ვიდრე ორმაგი ბმისთვის.

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები ნახშირბად-ნახშირბადის ბმებზე

მრავლობითი ბმის ნუკლეოფილური დამატება ჩვეულებრივ ორსაფეხურიანი Ad N 2 პროცესია - ბიმოლეკულური ნუკლეოფილური დამატების რეაქცია:

C=C ბმაზე ნუკლეოფილური დამატება საკმაოდ იშვიათია და, როგორც წესი, თუ ნაერთი შეიცავს ელექტრონის შემცვლელ შემცვლელებს. მაიკლის რეაქციას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ამ კლასში:

მიმაგრება სამმაგი ბმაზე მსგავსია მიმაგრების C=C ბმაზე:

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები ნახშირბად-ჰეტეროატომის ბმაზე ნუკლეოფილურ დანამატს ნახშირბად-ჰეტეროატომის მრავალჯერადი ბმაში აქვს Ad N 2 მექანიზმი.

როგორც წესი, პროცესის სიჩქარის შემზღუდველი ეტაპი არის ნუკლეოფილური შეტევა, ელექტროფილური დამატება სწრაფად ხდება.

ზოგჯერ დამატებითი პროდუქტები შედის ელიმინაციის რეაქციაში, რითაც ერთობლივად იძლევა ჩანაცვლების რეაქციას:

ძალზე გავრცელებულია ნუკლეოფილური დამატება C=O ბმაზე, რომელსაც დიდი პრაქტიკული, სამრეწველო და ლაბორატორიული მნიშვნელობა აქვს.

უჯერი კეტონების აცილება

ეს მეთოდი მოიცავს სუბსტრატის დამუშავებას ალდეჰიდისა და ციანიდის იონით პოლარულ აპროტიულ გამხსნელში, როგორიცაა DMF ან Me 2 SO. ეს მეთოდი გამოიყენება a,b-უჯერი კეტონების, ეთერებისა და ნიტრილების მიმართ.

ეთერების კონდენსაცია კეტონებით

როდესაც ეთერები კონდენსირებულია კეტონებთან, α-დიკეტონის გამოსავლიანობა დაბალია, დაახლოებით 40%, ეს გამოწვეულია ესტერების თვითკონდენსაციის გვერდითი რეაქციით.

ნიტრო ნაერთების ჰიდროლიზი (ნეფის რეაქცია)

ნეფის რეაქცია არის ნიტრო ნაერთების მჟავა ჰიდროლიზის რეაქცია კარბონილის ნაერთების წარმოქმნით. აღმოაჩინა 1892 წელს რუსმა ქიმიკოსმა მ.ი. კონოვალოვი და ჯ. ნეფი 1894 წელს. ნეფის რეაქცია შედგება ნიტრო ნაერთების აცილური ფორმების ჰიდროლიზში (ნიტრონის მჟავები) და ამიტომ მასში შეიძლება შევიდეს პირველადი და მეორადი ალიფატური და ალიციკლური ნიტრო ნაერთები.

ნეფის რეაქცია შესაძლებელს ხდის დიკარბონილის ნაერთების მიღებას 80-85%-მდე გამოსავლიანობით. ამისათვის რეაქცია ტარდება pH=1-ზე, ვინაიდან ნაკლებად მჟავე გარემოში აზოტის მჟავები ისევ იზომერირდება ნიტრო ნაერთში ნიტრო ნაერთის გარდაქმნის შემცირებით, ხოლო უფრო მჟავე გარემოში წარმოიქმნება იზრდება ქვეპროდუქტები. ეს რეაქცია ტარდება t=0-5 0 C ტემპერატურაზე.

კეტონების ურთიერთქმედება მჟავა ქლორიდებთან პიპერიდინის თანდასწრებით

მჟავა ქლორიდები ადვილად იშლება პირველად სპირტებად ლითიუმის ალუმინის ჰიდრიდის მოქმედებით. მაგრამ თუ პიპერიდინის მოქმედებით კეტონიდან მიღებულ ენამინს რეაგირებს მჟავა ქლორიდებთან, მაშინ თავდაპირველად მიღებული მარილის ჰიდროლიზის შემდეგ წარმოიქმნება ბ-დიკეტონები.

ალდეჰიდების და კეტონების ქიმია განისაზღვრება კარბონილის ჯგუფის არსებობით. ეს ჯგუფი, პირველ რიგში, არის ნუკლეოფილური შეტევის ადგილი და, მეორეც, ზრდის ნახშირბადის ატომთან დაკავშირებული წყალბადის ატომების მჟავიანობას. ორივე ეს ეფექტი საკმაოდ შეესაბამება კარბონილის ჯგუფის სტრუქტურას და, ფაქტობრივად, ორივე განპირობებულია ჟანგბადის უნარით, მიიღოს უარყოფითი მუხტი.

(ამ თავში განიხილება მხოლოდ ნუკლეოფილური დამატების რეაქციების უმარტივესი ტიპები. 27-ე თავში ასევე განხილული იქნება წყალბადის ატომების რეაქციები.)

კარბონილის ჯგუფი შეიცავს ნახშირბად-ჟანგბადის ორმაგ კავშირს; ვინაიდან მოძრავი ელექტრონები ძლიერად იზიდავს ჟანგბადს, კარბონილის ჯგუფის ნახშირბადი არის ელექტრონ-დეფიციტური ცენტრი, ხოლო კარბონილის ჯგუფის ჟანგბადი ელექტრონებით მდიდარია. ვინაიდან მოლეკულის ეს ნაწილი ბრტყელია, შედარებით ხელმისაწვდომია ამ სიბრტყის ზემოდან ან ქვემოდან შეტევა მასზე პერპენდიკულარული მიმართულებით. გასაკვირი არ არის, რომ ეს ხელმისაწვდომი პოლარიზებული ჯგუფი ძალიან რეაქტიულია.

რა სახის რეაგენტები თავს დაესხმება ასეთ ჯგუფს? ვინაიდან ამ რეაქციებში ყველაზე მნიშვნელოვანი ეტაპი არის კავშირის ფორმირება ელექტრონ-დეფიციტური (მჟავე) კარბონილის ნახშირბადთან, კარბონილის ჯგუფი ყველაზე მეტად მიდრეკილია ელექტრონებით მდიდარ ნუკლეოფილურ რეაგენტებთან, ანუ ფუძეებთან ურთიერთობისკენ. ალდეჰიდების და კეტონების ტიპიური რეაქციები იქნება ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები.

როგორც მოსალოდნელი იყო, კარბონილის ჯგუფის რეაქტიულობის ყველაზე ზუსტი სურათი შეიძლება მივიღოთ ნუკლეოფილის დამატების გარდამავალი მდგომარეობის გათვალისწინებით. რეაგენტში ნახშირბადის ატომი ტრიგონალურია. გარდამავალ მდგომარეობაში ნახშირბადის ატომი იწყებს ტეტრაედრული კონფიგურაციის მიღებას, რომელიც მას ექნება პროდუქტში; ამრიგად, მასთან დაკავშირებული ჯგუფები გარკვეულწილად იყრიან თავს. აქედან გამომდინარე, მოსალოდნელია გარკვეული სივრცითი სირთულეები, ანუ დიდი ჯგუფები უფრო მეტად შეუშლიან ხელს ამ მიდგომას, ვიდრე მცირე ჯგუფები. მაგრამ ამ რეაქციაში გარდამავალი მდგომარეობა შედარებით ნაკლებად რთული იქნება, ვიდრე გარდამავალი მდგომარეობა, ვთქვათ, რეაქციისთვის, რომელშიც ნახშირბადი ხუთ ატომს უკავშირდება. ეს არის შედარებითი სიმარტივე, რომელიც იგულისხმება, როდესაც კარბონილის ჯგუფი ხელმისაწვდომია თავდასხმისთვის.

გარდამავალ მდგომარეობაში ჟანგბადი იწყებს ელექტრონების და უარყოფითი მუხტის შეძენას, რომელიც მას ექნება საბოლოო პროდუქტში. სწორედ ჟანგბადის ტენდენცია შეიძინოს ელექტრონები, უფრო სწორად, უარყოფითი მუხტის ტარების უნარი, არის კარბონილის ჯგუფის რეაქტიულობის რეალური მიზეზი ნუკლეოფილებთან მიმართებაში.

ალდეჰიდები უფრო ადვილად განიცდიან ნუკლეოფილურ დამატებას, ვიდრე კეტონები. რეაქტიულობის ეს განსხვავება შეესაბამება რეაქციის შუალედური მდგომარეობის ბუნებას და, როგორც ჩანს, აიხსნება ელექტრონული და სივრცითი ფაქტორების კომბინირებული მოქმედებით. კეტონი შეიცავს მეორე ალკილის ან არილის ჯგუფს, ხოლო ალდეჰიდი შეიცავს წყალბადის ატომს. კეტონის მეორე არილის ან ალკილის ჯგუფი უფრო დიდია, ვიდრე წყალბადის ატომი ალდეჰიდში და, შესაბამისად, უფრო მდგრადი იქნება გარდამავალ მდგომარეობაში სტერიკული შეფერხების გაზრდის მიმართ. ალკილის ჯგუფი აძლევს ელექტრონებს და ამით ახდენს გარდამავალი მდგომარეობის დესტაბილიზაციას ჟანგბადზე უარყოფითი მუხტის გაზრდით.

შეიძლება ველოდოთ, რომ არილის ჯგუფი თავისი ელექტრონების გამომბრუნებელი ინდუქციური ეფექტით (პრობლემა 18.7, გვ. 572) დაასტაბილურებს გარდამავალ მდგომარეობას და ამით დააჩქარებს რეაქციას; თუმცა, როგორც ჩანს, ეს ეფექტი კიდევ უფრო ასტაბილურებს საწყის კეტონს რეზონანსის გამო (I სტრუქტურის წვლილი) და, შედეგად, ააქტიურებს კეტონს განსახილველ რეაქციაში.

ა) ურთიერთქმედება ალკოჰოლებთან.ალდეჰიდებს შეუძლიათ რეაგირება მოახდინონ ერთ ან ორ ალკოჰოლის მოლეკულასთან, რათა წარმოქმნან ჰემიაცეტალები და აცეტალები, შესაბამისად.

ჰემიაცეტალები არის ნაერთები, რომლებიც შეიცავს როგორც ჰიდროქსილის, ასევე ალკოქსილის (OR) ჯგუფებს ნახშირბადის ერთ ატომში. აცეტალები არის ნაერთები, რომლებიც შეიცავს ორ ალკოქსი ჯგუფს ნახშირბადის ატომში:

ჰემიაცეტალური აცეტალი

აცეტალების მიღების რეაქცია ფართოდ გამოიყენება ორგანულ სინთეზებში აქტიური ალდეჰიდის ჯგუფის "დასაცავად" არასასურველი რეაქციებისგან:

ასეთ რეაქციებს განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ნახშირწყლების ქიმიაში.

ბ) ჰიდროსულფიტების შეერთებაემსახურება ალდეჰიდების გამოყოფას სხვა ნივთიერებებთან ნარევებისგან და მათი სუფთა სახით მიღებას, ვინაიდან შედეგად მიღებული სულფო წარმოებული ძალიან ადვილად ჰიდროლიზდება:

R-CH \u003d O + NaHSO 3 → R-CH (OH) -SO 3 Na.

in) რეაქცია თეოლისთან. ალდეჰიდები და კეტონები რეაგირებენ თიოლებთან მჟავე გარემოში, წარმოიქმნება დითიოაცეტალი:

გ) ჰიდროციანურის შეერთება(ჰიდროციანური) მჟავა:

CH 3 -CH \u003d O + H-CN → CH 3 -CH (CN) -OH.

შედეგად მიღებული ნაერთი შეიცავს ერთ ნახშირბადის ატომს უფრო მეტს, ვიდრე ორიგინალური ალდეჰიდი ან კეტონი, ამიტომ ეს რეაქციები გამოიყენება ნახშირბადის ჯაჭვის გასაგრძელებლად.

ე) გრიგნარდის რეაგენტის მიმაგრება. ორგანულ სინთეზში ძალიან ხშირად გამოიყენება გრიგნარდის რეაგენტი - ერთ-ერთი უმარტივესი ორგანული მეტალის ნაერთი.

როდესაც ჰალოალკანის ხსნარი დიეთილის ეთერში ემატება მაგნიუმის ნამსხვრევებს, ადვილად წარმოიქმნება ეგზოთერმული რეაქცია, მაგნიუმი გადადის ხსნარში და იქმნება გრიგნარდის რეაგენტი:

R-X + Mg → R-Mg-X,

სადაც R არის ალკილის ან არილის რადიკალი, X არის ჰალოგენი.

- გრიგნარდის რეაგენტის ურთიერთქმედებაფორმალდეჰიდით, თითქმის ნებისმიერი პირველადი ალკოჰოლი (მეთანოლის გარდა) მიიღება. ამისათვის გრიგნარდის რეაგენტის დამატების პროდუქტი ჰიდროლიზდება წყლით.

H 2 CO + RMgX → R-CH 2 -O-MgX → R-CH 2 -OH.

- ნებისმიერი სხვა ალიფატური ალდეჰიდების გამოყენებისას შესაძლებელია მეორადი სპირტების მიღება:

- მესამეული სპირტები მიიღება გრიგნარდის რეაგენტების კეტონებთან ურთიერთქმედებით:

(CH 3) 2 C \u003d O + R-MgX → (CH 3) 2 C (R) -O-MgX → (CH 3) 2 C (R) -OH

16. ალდეჰიდები და კეტონები. ქიმიური თვისებები: კონდენსაციის რეაქცია, რეაქციები აზოტის შემცველ ნაერთებთან. ინდივიდუალური წარმომადგენლები და მათი განაცხადი.

ორგანულ ნაერთებს, რომელთა მოლეკულაში არის კარბონილის ჯგუფი C=O, ეწოდება კარბონილის ნაერთები ან ოქსო ნაერთები. ისინი იყოფა ორ მონათესავე ჯგუფად - ალდეჰიდები და კვტონები.

კონდენსაციის რეაქცია:

ალდოლის კონდენსაცია

CH მჟავე თვისებების მქონე ნაერთებთან, ალდეჰიდებსა და კეტონებს შეუძლიათ შევიდნენ სხვადასხვა კონდენსაციის რეაქციებში. მოძრავი წყალბადის შემცველი ნაერთები ამ რეაქციებში მოქმედებს როგორც ნუკლეოფილური რეაგენტი და ეწოდება მიტელინის კომპონენტს, ხოლო ალდეჰიდებს და კეტონებს კარბონილის კომპონენტს უწოდებენ. ალდოლის კონდენსაციის რეაქცია მიმდინარეობს განზავებული ტუტეების ზემოქმედებით ალდეჰიდზე ან კეტონზე. ხოლო ალდეჰიდის ერთი მოლეკულა მეთილენის კომპონენტია, მეორე კი კარბოქსილის კომპონენტია.

ფუძის მოქმედებით ალდეჰიდი აშორებს პროტონს α CH მჟავის ცენტრიდან და გადაიქცევა კარბანიონად. კარბანიონი არის ძლიერი ნუკლეოფილი და მიმაგრებულია სხვა ალდეჰიდის მოლეკულაზე. მიღებული ანიონის სტაბილიზაცია ხდება პროტონის სუსტი მჟავიდან გამოდევნის გამო.

მექანიზმი:

თუ ალდოლის კონდენსაციას თან ახლავს წყლის გამოდევნა (მაღალ ტემპერატურაზე), მაშინ ასეთ კონდენსაციას კროტონული კონდენსაცია ეწოდება:

ალდოლის ან კრატონული კონდენსაციის რეაქცია ხშირად ხორციელდება შერეულ ნივთიერებაში. როდესაც მეთილენის და კარბოქსილის კომპონენტები სხვადასხვა ნაერთებია. ამ რეაქციის პარტნიორების შერჩევა ეფუძნება იმ ფაქტს, რომ კარბონილის კომპონენტი უნდა იყოს ძალიან რეაქტიული ნუკლეოფილური დამატების რეაქციებში. ძირითადად ეს არის ალდეჰიდი. ამავდროულად, მეთილენის კომპონენტს უნდა ჰქონდეს მაღალი CH- მჟავიანობა - სხვადასხვა ალდეჰიდები ან კეტონები, რომლებსაც აქვთ α-წყალბადის ატომი.