एल्डिहाइड और कीटोन के नाम. कार्बोनिल समूह. एल्डिहाइड और कीटोन। एल्डिहाइड और कीटोन तैयार करना

एल्डिहाइड और कीटोन हैं कार्बोनिलकार्बनिक यौगिक। कार्बोनिल यौगिक कार्बनिक पदार्थ होते हैं जिनके अणुओं में >C=O समूह (कार्बोनिल या ऑक्सो समूह) होता है।

कार्बोनिल यौगिकों का सामान्य सूत्र:

कार्यात्मक समूह -CH=O को एल्डिहाइड कहा जाता है। केटोन्स- कार्बनिक पदार्थ जिनके अणुओं में दो हाइड्रोकार्बन रेडिकल्स से जुड़ा कार्बोनिल समूह होता है। सामान्य सूत्र: आर 2 सी=ओ, आर-सीओ-आर"या

सरलतम कार्बोनिल यौगिकों के मॉडल
नाम
फॉर्मेल्डिहाइड (मेथेनैल)	एच 2 सी=ओ
एसीटैल्डिहाइड (एथेनाल)	चौधरी 3 -सीएच=ओ
एसीटोन (प्रोपेनोन)	(सीएच 3 ) 2 सी=ओ

एल्डिहाइड और कीटोन का नामकरण।

व्यवस्थित नाम एल्डीहाइडसंबंधित हाइड्रोकार्बन के नाम से और एक प्रत्यय जोड़कर बनाया गया अल. श्रृंखला क्रमांकन कार्बोनिल कार्बन परमाणु से शुरू होता है। तुच्छ नाम उन अम्लों के तुच्छ नामों से प्राप्त होते हैं जिनमें ऑक्सीकरण के दौरान एल्डिहाइड परिवर्तित हो जाते हैं।

FORMULA	नाम
	व्यवस्थित	मामूली
एच 2 सी=ओ	मीथेन अल	फॉर्मिक एल्डिहाइड (फॉर्मेल्डिहाइड)
चौधरी 3 सीएच=ओ	एटैन अल	एसीटैल्डिहाइड (एसीटैल्डिहाइड)
(सीएच 3 ) 2 सीएचसीएच=ओ	2-मिथाइलप्रोपेन अल	आइसोब्यूटिराल्डिहाइड
चौधरी 3 सीएच=सीएचसीएच=ओ	ब्यूटेन-2- अल	क्रोटोनल्डिहाइड

व्यवस्थित नाम कीटोन्ससरल संरचना शब्द के योग के साथ मूलांक के नामों (बढ़ते क्रम में) से प्राप्त होती है कीटोन. उदाहरण के लिए: सीएच 3-सीओ-सीएच 3 - डाइमिथाइल कीटोन(एसीटोन); सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2-सीओ-सीएच 3 - मिथाइलप्रोपाइल कीटोन.अधिक सामान्यतः, कीटोन का नाम संबंधित हाइड्रोकार्बन के नाम और प्रत्यय पर आधारित होता है -वह; श्रृंखला क्रमांकन कार्बोनिल समूह (आईयूपीएसी प्रतिस्थापन नामकरण) के निकटतम श्रृंखला के अंत से शुरू होता है। उदाहरण: सीएच 3-सीओ-सीएच 3 - प्रोपेन वह(एसीटोन); सीएच 3 सीएच 2 सीएच 2-सीओ-सीएच 3 - पेंटेन वह- 2; सीएच 2 =सीएच-सीएच 2-सीओ-सीएच 3 - पेंटीन-4 -वह- 2.

एल्डिहाइड और कीटोन का समावयवता.

एल्डिहाइड और कीटोन की विशेषता है संरचनात्मक समरूपता.

संवयविता एल्डीहाइड:

कार्बन कंकाल की समावयवता, C 4 से शुरू होती है
सी 3 से शुरू होकर कीटोन्स के साथ इंटरक्लास आइसोमेरिज्म
चक्रीय ऑक्साइड (सी 2 के साथ)
असंतृप्त अल्कोहल और ईथर (सी 3 के साथ)
संवयविता कीटोन्स: कार्बन कंकाल (सी सी 5)
कार्बोनिल समूह की स्थिति (सी सी 5)

इंटरक्लास आइसोमेरिज्म (एल्डिहाइड के समान)।

कार्बोनिल समूह C=O की संरचना।

 एल्डिहाइड और कीटोन के गुण कार्बोनिल समूह >C=O की संरचना से निर्धारित होते हैं।

C=O बंधन अत्यधिक ध्रुवीय है। इसका द्विध्रुव क्षण (2.6-2.8डी) अल्कोहल में सी-ओ बंधन (0.70डी) की तुलना में काफी अधिक है। C=O मल्टीपल बॉन्ड के इलेक्ट्रॉन, विशेष रूप से अधिक मोबाइल -इलेक्ट्रॉन, विद्युत ऋणात्मक ऑक्सीजन परमाणु की ओर स्थानांतरित हो जाते हैं, जिससे उस पर आंशिक नकारात्मक चार्ज दिखाई देता है। कार्बोनिल कार्बन आंशिक धनात्मक आवेश प्राप्त कर लेता है।

 इसलिए, कार्बन पर न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों द्वारा हमला किया जाता है, और ऑक्सीजन पर एच + सहित इलेक्ट्रोफिलिक अभिकर्मकों द्वारा हमला किया जाता है।

एल्डिहाइड और कीटोन के अणुओं में हाइड्रोजन बांड बनाने में सक्षम हाइड्रोजन परमाणुओं की कमी होती है। इसलिए, उनके क्वथनांक संबंधित अल्कोहल की तुलना में कम होते हैं। मेथनाल (फॉर्मेल्डिहाइड) एक गैस है, एल्डिहाइड सी 2-सी 5 और कीटोन सी 3-सी 4 तरल हैं, उच्च पदार्थ ठोस हैं। पानी के अणुओं के हाइड्रोजन परमाणुओं और कार्बोनिल ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच हाइड्रोजन बांड के गठन के कारण निचले होमोलॉग पानी में घुलनशील होते हैं। जैसे-जैसे हाइड्रोकार्बन रेडिकल बढ़ता है, पानी में घुलनशीलता कम हो जाती है।

एल्डिहाइड और कीटोन के प्रतिक्रिया केंद्र

एसपी 2 - कार्बोनिल समूह का संकरित कार्बन परमाणु एक ही तल में स्थित तीन σ बंधन बनाता है और असंकरित पी ऑर्बिटल के कारण ऑक्सीजन परमाणु के साथ एक π बंधन बनाता है। कार्बन और ऑक्सीजन परमाणुओं की इलेक्ट्रोनगेटिविटी में अंतर के कारण, उनके बीच का π बंधन अत्यधिक ध्रुवीकृत होता है (चित्र 5.1)। परिणामस्वरूप, कार्बोनिल समूह के कार्बन परमाणु पर आंशिक धनात्मक आवेश δ+ दिखाई देता है, और ऑक्सीजन परमाणु पर आंशिक ऋणात्मक आवेश δ- दिखाई देता है। चूँकि कार्बन परमाणु में इलेक्ट्रॉन की कमी होती है, यह न्यूक्लियोफिलिक हमले के लिए एक स्थान प्रदान करता है।

एल्डिहाइड और कीटोन के अणुओं में इलेक्ट्रॉन घनत्व का वितरण, इलेक्ट्रॉन द्वारा इलेक्ट्रॉनिक प्रभाव के हस्तांतरण को ध्यान में रखते हुए-

चावल। 5.1.कार्बोनिल समूह की इलेक्ट्रॉनिक संरचना

-आबंध के साथ कार्बोनिल समूह के अपर्याप्त कार्बन परमाणु को योजना 5.1 में प्रस्तुत किया गया है।

योजना 5.1.एल्डिहाइड और कीटोन के अणु में प्रतिक्रिया केंद्र

एल्डिहाइड और कीटोन के अणुओं में कई प्रतिक्रिया केंद्र होते हैं:

इलेक्ट्रोफिलिक केंद्र - कार्बोनिल समूह का कार्बन परमाणु - न्यूक्लियोफिलिक हमले की संभावना निर्धारित करता है;

मुख्य केंद्र - ऑक्सीजन परमाणु - प्रोटॉन से हमला करना संभव बनाता है;

एक सीएच एसिड केंद्र जिसके हाइड्रोजन परमाणु में कमजोर प्रोटॉन गतिशीलता होती है और विशेष रूप से, एक मजबूत आधार द्वारा हमला किया जा सकता है।

सामान्य तौर पर, एल्डिहाइड और कीटोन अत्यधिक प्रतिक्रियाशील होते हैं।

ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक यौगिकों में, पदार्थों के दो वर्ग बहुत महत्वपूर्ण हैं, जिनकी संरचना और गुणों में समानता के लिए हमेशा एक साथ अध्ययन किया जाता है। ये एल्डिहाइड और कीटोन हैं। ये अणु ही हैं जो कई रासायनिक संश्लेषणों का आधार हैं, और उनकी संरचना अध्ययन का विषय बनने के लिए काफी दिलचस्प है। आइए करीब से देखें कि यौगिकों के ये वर्ग क्या हैं।

एल्डिहाइड और कीटोन: सामान्य विशेषताएँ

रासायनिक दृष्टिकोण से, एल्डिहाइड के वर्ग में कार्यात्मक समूह -SON, जिसे कार्बोनिल कहा जाता है, के हिस्से के रूप में ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक अणु शामिल होने चाहिए। इस मामले में सामान्य सूत्र इस तरह दिखेगा: आर-सीओएच। अपनी प्रकृति से, ये सीमित और गैर-सीमित दोनों प्रकार के यौगिक हो सकते हैं। इनमें स्निग्ध प्रतिनिधियों के साथ-साथ सुगंधित प्रतिनिधि भी हैं। रेडिकल श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या काफी व्यापक रूप से भिन्न होती है, एक (फॉर्मेल्डिहाइड या मिथेनल) से लेकर कई दर्जन तक।

केटोन्स में एक कार्बोनिल समूह -CO भी होता है, लेकिन यह हाइड्रोजन धनायन से नहीं जुड़ा होता है, बल्कि श्रृंखला में शामिल किसी अन्य रेडिकल से भिन्न या समान होता है। सामान्य सूत्र इस तरह दिखता है: आर-सीओ-आर,। यह स्पष्ट है कि इस संरचना के एक कार्यात्मक समूह की उपस्थिति में एल्डिहाइड और कीटोन समान हैं।

केटोन्स संतृप्त और असंतृप्त भी हो सकते हैं, और प्रदर्शित गुण निकट से संबंधित वर्ग के समान होते हैं। अणुओं की संरचना को स्पष्ट करने और प्रश्न में पदार्थों के सूत्रों के लिए स्वीकृत पदनामों को प्रतिबिंबित करने के लिए कई उदाहरण दिए जा सकते हैं।

1. एल्डिहाइड: मेथेनल - एचसीओएच, ब्यूटेनल - सीएच 3 -सीएच 2 -सीएच 2 -सीएच, फेनिलएसेटिक - सी 6 एच 5 -सीएच 2 -सीएच।
2. केटोन्स: एसीटोन या डाइमिथाइल कीटोन - सीएच 3 -सीओ-सीएच 3, मिथाइल एथिल कीटोन - सीएच 3 -सीओ-सी 2 एच 5 और अन्य।

जाहिर है, इन यौगिकों का नाम दो तरह से बनता है:

• रचना और वर्ग प्रत्यय -अल (एल्डिहाइड के लिए) और -ऑन (कीटोन के लिए) में शामिल रेडिकल के अनुसार तर्कसंगत नामकरण के अनुसार;
• तुच्छ, ऐतिहासिक रूप से स्थापित।

यदि हम दोनों वर्गों के पदार्थों के लिए एक सामान्य सूत्र देते हैं, तो यह स्पष्ट हो जाएगा कि वे एक दूसरे के आइसोमर्स हैं: सी एन एच 2 एन ओ। वे स्वयं निम्नलिखित प्रकार के आइसोमेरिज्म की विशेषता रखते हैं:

दोनों वर्गों के प्रतिनिधियों के बीच अंतर करने के लिए, गुणात्मक प्रतिक्रियाओं का उपयोग किया जाता है, जिनमें से अधिकांश एल्डिहाइड की पहचान की अनुमति देते हैं। चूँकि हाइड्रोजन धनायन की उपस्थिति के कारण इन पदार्थों की रासायनिक गतिविधि थोड़ी अधिक होती है।

अणु संरचना

आइए देखें कि अंतरिक्ष में एल्डिहाइड और कीटोन कैसे दिखते हैं। उनके अणुओं की संरचना कई बिंदुओं पर प्रतिबिंबित हो सकती है।

1. कार्यात्मक समूह में सीधे शामिल कार्बन परमाणु में एसपी 2 संकरण होता है, जो अणु के हिस्से को एक सपाट स्थानिक आकार देने की अनुमति देता है।
2. इस मामले में, C=O बांड की ध्रुवीयता मजबूत है। अधिक विद्युत ऋणात्मक होने के कारण, ऑक्सीजन घनत्व का बड़ा हिस्सा लेता है, आंशिक रूप से नकारात्मक चार्ज को अपने ऊपर केंद्रित करता है।
3. एल्डिहाइड में, ओ-एच बंधन भी अत्यधिक ध्रुवीकृत होता है, जो हाइड्रोजन परमाणु को गतिशील बनाता है।

नतीजतन, यह पता चलता है कि अणुओं की ऐसी संरचना प्रश्न में यौगिकों को ऑक्सीकरण और कम करने की अनुमति देती है। पुनर्वितरित इलेक्ट्रॉन घनत्व के साथ एल्डिहाइड और कीटोन का सूत्र उन प्रतिक्रियाओं के उत्पादों की भविष्यवाणी करना संभव बनाता है जिनमें ये पदार्थ भाग लेते हैं।

खोज और अध्ययन का इतिहास

कई कार्बनिक यौगिकों की तरह, लोग एल्डिहाइड और कीटोन को अलग करने और उनका अध्ययन करने में केवल 19वीं शताब्दी में सफल हुए, जब जीवनवादी विचार पूरी तरह से ध्वस्त हो गए और यह स्पष्ट हो गया कि इन यौगिकों को जीवित प्राणियों की भागीदारी के बिना कृत्रिम रूप से, कृत्रिम रूप से बनाया जा सकता है।

हालाँकि, 1661 में, आर. बॉयल ने कैल्शियम एसीटेट को गर्मी के संपर्क में लाकर एसीटोन (डाइमिथाइल कीटोन) प्राप्त करने में कामयाबी हासिल की। लेकिन वह इस पदार्थ का विस्तार से अध्ययन नहीं कर सके और इसका नाम नहीं बता सके, दूसरों के बीच इसकी व्यवस्थित स्थिति निर्धारित नहीं कर सके। 1852 में ही विलियमसन इस मामले को अंजाम तक पहुंचाने में सफल रहे और फिर कार्बोनिल यौगिकों के बारे में विस्तृत विकास और ज्ञान के संचय का इतिहास शुरू हुआ।

भौतिक गुण

आइए एल्डिहाइड और कीटोन के भौतिक गुणों को देखें। आइए पहले वाले से शुरू करें।

1. एकत्रीकरण की स्थिति में मेथनॉल का पहला प्रतिनिधि एक गैस है, अगले ग्यारह तरल पदार्थ हैं, 12 से अधिक कार्बन परमाणु सामान्य संरचना के ठोस एल्डिहाइड का हिस्सा हैं।
2. क्वथनांक: C परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करता है, जितने अधिक होंगे, उतना अधिक होगा; इस मामले में, श्रृंखला जितनी अधिक शाखाबद्ध होगी, तापमान उतना ही कम होगा।
3. तरल एल्डिहाइड के लिए, चिपचिपाहट, घनत्व और अपवर्तक सूचकांक भी परमाणुओं की संख्या पर निर्भर करते हैं। जितने अधिक होंगे, वे उतने ही ऊँचे होंगे।
4. गैसीय और तरल एल्डिहाइड पानी में बहुत अच्छी तरह से घुल जाते हैं, लेकिन ठोस व्यावहारिक रूप से ऐसा नहीं कर पाते हैं।
5. प्रतिनिधियों की गंध बहुत सुखद होती है, अक्सर फूलों, इत्र और फलों की सुगंध होती है। केवल वे एल्डिहाइड जिनमें कार्बन परमाणुओं की संख्या 1-5 है, तेज़ और अप्रिय गंध वाले तरल पदार्थ हैं।

यदि हम कीटोन्स के गुणों को दर्शाते हैं, तो हम मुख्य गुणों पर भी प्रकाश डाल सकते हैं।

1. समग्र अवस्थाएँ: निचले प्रतिनिधि तरल पदार्थ होते हैं, अधिक बड़े प्रतिनिधि ठोस यौगिक होते हैं।
2. सभी प्रतिनिधियों में गंध तीखी और अप्रिय होती है।
3. पानी में घुलनशीलता निचले लोगों के लिए अच्छी है, और कार्बनिक सॉल्वैंट्स में सभी के लिए उत्कृष्ट है।
4. वाष्पशील पदार्थ, यह सूचक एसिड और अल्कोहल से अधिक है।
5. क्वथनांक और गलनांक अणु की संरचना पर निर्भर करते हैं और श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या के आधार पर काफी भिन्न होते हैं।

ये विचाराधीन यौगिकों के मुख्य गुण हैं, जो भौतिक यौगिकों के समूह से संबंधित हैं।

रासायनिक गुण

सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि एल्डिहाइड और कीटोन किसके साथ प्रतिक्रिया करते हैं और इन यौगिकों के रासायनिक गुण क्या हैं। इसलिए हम उन पर जरूर विचार करेंगे. सबसे पहले, आइए एल्डिहाइड से निपटें।

1. संगत कार्बोक्जिलिक एसिड का ऑक्सीकरण। प्रतिक्रिया समीकरण का सामान्य रूप है: R-COH + [O] = R-COOH. सुगंधित प्रतिनिधि ऐसी अंतःक्रियाओं में और भी आसानी से प्रवेश कर जाते हैं, और वे एस्टर बनाने में भी सक्षम होते हैं, जिनका अत्यधिक औद्योगिक महत्व होता है। निम्नलिखित ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग किया जाता है: ऑक्सीजन, टॉलेंस अभिकर्मक, कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड और अन्य।
2. एल्डिहाइड स्वयं को मजबूत कम करने वाले एजेंटों के रूप में प्रकट करते हैं, जबकि संतृप्त मोनोहाइड्रिक अल्कोहल में बदल जाते हैं।
3. ऐल्कोहॉल के साथ अंतःक्रिया से एसिटल और हेमिसिटल बनता है।
4. विशेष प्रतिक्रियाएँ पॉलीकंडेनसेशन हैं। परिणामस्वरूप, फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन बनते हैं, जो रासायनिक उद्योग के लिए महत्वपूर्ण हैं।
5. निम्नलिखित अभिकर्मकों के साथ कई विशिष्ट प्रतिक्रियाएँ:

• हाइड्रोअल्कोहलिक क्षार;
• ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक;
• हाइड्रोसल्फाइट्स और अन्य।

पदार्थों के इस वर्ग के लिए एक गुणात्मक प्रतिक्रिया "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया है। परिणामस्वरूप, धात्विक अपघटित चांदी और तदनुरूपी कार्बोक्जिलिक अम्ल बनते हैं। इसके लिए सिल्वर ऑक्साइड या टॉलिन्स अभिकर्मक के अमोनिया घोल की आवश्यकता होती है।

कीटोन्स के रासायनिक गुण

अल्कोहल, एल्डिहाइड और कीटोन समान गुणों वाले यौगिक हैं, क्योंकि वे सभी ऑक्सीजन युक्त हैं। हालाँकि, पहले से ही ऑक्सीकरण चरण में यह स्पष्ट हो जाता है कि अल्कोहल सबसे सक्रिय और आसानी से प्रभावित होने वाले यौगिक हैं। केटोन्स को ऑक्सीकरण करना सबसे कठिन होता है।

1. ऑक्सीडेटिव गुण. परिणामस्वरूप, द्वितीयक अल्कोहल बनते हैं।
2. हाइड्रोजनीकरण से ऊपर वर्णित उत्पाद भी प्राप्त होते हैं।
3. कीटो-एनोल टॉटोमेरिज्म बीटा रूप लेने के लिए कीटोन्स का एक विशेष विशिष्ट गुण है।
4. बीटा-कीटो अल्कोहल के निर्माण के साथ एल्डोल संघनन प्रतिक्रिया।
5. केटोन्स इनके साथ भी परस्पर क्रिया कर सकते हैं:

• अमोनिया;
• हाइड्रोसायनिक एसिड;
• हाइड्रोसल्फाइट्स;
• हाइड्राज़ीन;
• ऑर्थोसिलिक एसिड.

जाहिर है, ऐसी अंतःक्रियाओं की प्रतिक्रियाएँ बहुत जटिल होती हैं, विशेषकर वे जो विशिष्ट होती हैं। ये सभी मुख्य विशेषताएं हैं जो एल्डिहाइड और कीटोन प्रदर्शित करते हैं। रासायनिक गुण महत्वपूर्ण यौगिकों के कई संश्लेषणों का आधार हैं। इसलिए, औद्योगिक प्रक्रियाओं में अणुओं की प्रकृति और अंतःक्रिया के दौरान उनके चरित्र को जानना अत्यंत आवश्यक है।

एल्डिहाइड और कीटोन की अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ

हम पहले ही इन प्रतिक्रियाओं की जांच कर चुके हैं, लेकिन उन्हें ऐसा कोई नाम नहीं दिया है। सभी इंटरैक्शन जिसके परिणामस्वरूप कार्बोनिल समूह ने गतिविधि प्रदर्शित की, को जोड़ के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। या यों कहें, एक गतिशील हाइड्रोजन परमाणु। इसीलिए इस मामले में एल्डिहाइड को उनकी बेहतर प्रतिक्रियाशीलता के कारण प्राथमिकता दी जाती है।

न्यूक्लियोफिलिक प्रतिस्थापन द्वारा एल्डिहाइड एवं कीटोन की अभिक्रिया किन पदार्थों के साथ संभव है? यह:

1. हाइड्रोसायनिक एसिड साइनोहाइड्रिन का उत्पादन करता है - अमीनो एसिड के संश्लेषण के लिए प्रारंभिक सामग्री।
2. अमोनिया, एमाइन।
3. शराब.
4. पानी।
5. सोडियम हाइड्रोजन सल्फेट.
6. ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक.
7. थिओल्स और अन्य।

ये प्रतिक्रियाएं अत्यधिक औद्योगिक महत्व की हैं, क्योंकि उत्पादों का उपयोग मानव गतिविधि के विभिन्न क्षेत्रों में किया जाता है।

प्राप्ति के तरीके

ऐसी कई मुख्य विधियाँ हैं जिनके द्वारा एल्डिहाइड और कीटोन को संश्लेषित किया जाता है। प्रयोगशाला एवं उद्योग में उत्पादन को निम्नलिखित प्रकार से व्यक्त किया जा सकता है।

1. प्रयोगशालाओं सहित सबसे आम विधि, संबंधित अल्कोहल का ऑक्सीकरण है: प्राथमिक से एल्डीहाइड, द्वितीयक से कीटोन। निम्नलिखित ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य कर सकते हैं: क्रोमेट्स, कॉपर आयन, पोटेशियम परमैंगनेट। प्रतिक्रिया का सामान्य रूप: R-OH + Cu (KMnO 4) = R-COH.
2. उद्योग में, एल्केन्स के ऑक्सीकरण पर आधारित एक विधि - ऑक्सोसिंथेसिस - का अक्सर उपयोग किया जाता है। मुख्य एजेंट संश्लेषण गैस है, जो CO 2 + H 2 का मिश्रण है। परिणाम श्रृंखला में एक और कार्बन के साथ एक एल्डिहाइड है। आर=आर-आर + सीओ 2 + एच 2 = आर-आर-आर-सीओएच।
3. ओजोन के साथ एल्केन्स का ऑक्सीकरण - ओजोनोलिसिस। परिणाम मिश्रण में एल्डिहाइड, लेकिन कीटोन का भी सुझाव देता है। यदि ऑक्सीजन को हटाकर उत्पादों को मानसिक रूप से संयोजित किया जाए, तो यह स्पष्ट हो जाएगा कि कौन सा मूल एल्कीन लिया गया था।
4. कुचेरोव प्रतिक्रिया - एल्केनीज़ का जलयोजन। एक अनिवार्य एजेंट पारा लवण है। एल्डिहाइड और कीटोन के संश्लेषण के लिए औद्योगिक तरीकों में से एक। R≡R-R + Hg 2+ + H 2 O = R-R-COH.
5. डायहैलोजेनेटेड हाइड्रोकार्बन का हाइड्रोलिसिस।
6. कमी: कार्बोक्जिलिक एसिड, एमाइड, नाइट्राइल, एसिड क्लोराइड, एस्टर। परिणामस्वरूप, एल्डिहाइड और कीटोन दोनों बनते हैं।
7. धातु ऑक्साइड के रूप में उत्प्रेरकों पर कार्बोक्जिलिक एसिड के मिश्रण का पायरोलिसिस। मिश्रण भापयुक्त होना चाहिए. सार कार्बन डाइऑक्साइड और पानी के अणुओं के बीच विभाजन है। परिणामस्वरूप, एल्डिहाइड या कीटोन बनता है।

सुगंधित एल्डिहाइड और कीटोन अन्य तरीकों से तैयार किए जाते हैं, क्योंकि इन यौगिकों में एक सुगंधित रेडिकल (उदाहरण के लिए फिनाइल) होता है।

1. फ़्रीडेल-क्राफ्ट्स के अनुसार: प्रारंभिक अभिकर्मकों में एक सुगंधित हाइड्रोकार्बन और एक डाइहैलोजेनेटेड कीटोन होता है। उत्प्रेरक - एएलसीएल 3. परिणामस्वरूप, एक सुगंधित एल्डिहाइड या कीटोन बनता है। प्रक्रिया का दूसरा नाम एसाइलेशन है।
2. विभिन्न एजेंटों की क्रिया द्वारा टोल्यूनि का ऑक्सीकरण।
3. सुगंधित कार्बोक्जिलिक एसिड की कमी.

स्वाभाविक रूप से, उद्योग उन तरीकों का उपयोग करने की कोशिश करता है जिसमें फीडस्टॉक जितना संभव हो उतना सस्ता हो और उत्प्रेरक कम विषाक्त हों। एल्डिहाइड के संश्लेषण के लिए, यह ऑक्सीजन के साथ एल्कीन का ऑक्सीकरण है।

औद्योगिक अनुप्रयोग और महत्व

एल्डिहाइड और कीटोन का उपयोग ऐसे उद्योगों में किया जाता है:

• फार्मास्यूटिकल्स;
• रासायनिक संश्लेषण;
• दवा;
• इत्र क्षेत्र;
• खाद्य उद्योग;
• पेंट और वार्निश उत्पादन;
• प्लास्टिक, कपड़े आदि का संश्लेषण।

एक से अधिक क्षेत्रों की पहचान करना संभव है, क्योंकि अकेले लगभग 6 मिलियन टन फॉर्मेल्डीहाइड का संश्लेषण प्रतिवर्ष होता है! इसके 40% घोल को फॉर्मेलिन कहा जाता है और इसका उपयोग संरचनात्मक वस्तुओं के भंडारण के लिए किया जाता है। इसका उपयोग दवाओं, एंटीसेप्टिक्स और पॉलिमर के उत्पादन के लिए भी किया जाता है।

एसीटैल्डिहाइड, या इथेनाल, भी एक बड़े पैमाने पर उत्पादित उत्पाद है। विश्व में वार्षिक खपत की मात्रा लगभग 4 मिलियन टन है यह कई रासायनिक संश्लेषणों का आधार है जिसमें महत्वपूर्ण उत्पाद बनते हैं। उदाहरण के लिए:

• एसिटिक एसिड और उसके एनहाइड्राइड;
• सेलूलोज एसीटेट;
• दवाइयाँ;
• ब्यूटाडीन - रबर का आधार;
• एसीटेट फाइबर.

सुगंधित एल्डिहाइड और कीटोन भोजन और इत्र दोनों, कई स्वादों के घटक हैं। उनमें से अधिकांश में बहुत ही सुखद पुष्प, नींबू, हर्बल सुगंध हैं। इससे उनके आधार पर उत्पादन करना संभव हो जाता है:

• विभिन्न प्रकार के एयर फ्रेशनर;
• शौचालय और सुगंधित पानी;
• विभिन्न सफाई और डिटर्जेंट।

उनमें से कुछ उपभोग के लिए अनुमोदित सुगंधित खाद्य योजक हैं। आवश्यक तेलों, फलों और रेजिन में उनकी प्राकृतिक सामग्री इस तरह के उपयोग की संभावना को साबित करती है।

व्यक्तिगत प्रतिनिधि

सिट्रल जैसा एल्डिहाइड नींबू की तेज़ सुगंध वाला एक अत्यधिक चिपचिपा तरल है। यह प्रकृति में आवश्यक तेलों में पाया जाता है। इसमें यूकेलिप्टस, ज्वार, कबाब भी शामिल है।

इसके अनुप्रयोग के क्षेत्र सुविख्यात हैं:

• बाल चिकित्सा - इंट्राक्रैनील दबाव में कमी;
• वयस्कों में रक्तचाप का सामान्यीकरण;
• दृष्टि के अंगों के लिए एक दवा का घटक;
• अनेक सुगंधित पदार्थों का अभिन्न अंग;
• विरोधी भड़काऊ और एंटीसेप्टिक;
• रेटिनॉल के संश्लेषण के लिए कच्चा माल;
• भोजन प्रयोजनों के लिए स्वादिष्ट बनाना।

टी ओम्स्क स्टेट यूनिवर्सिटी
कार्बनिक रसायन विज्ञान विभाग
एल्डिहाइड और कीटोन

एल्डिहाइड और कीटोन कार्बोनिल समूह की उपस्थिति से भिन्न होते हैं >सी=ओह.

कार्बोनिल समूह बंध ध्रुवीकृत है इसलिए:

एल्डिहाइड और कीटोन को व्युत्पन्न माना जा सकता है हाइड्रोकार्बन, जिनके पास एक है मिथाइल (-सीएच 3) या मेथिलीन समूह ( -सीएच 2 - ) को कार्बोनिल समूह द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है:

केटोन्स में कार्बोनिल समूह पर प्रतिस्थापन के रूप में दो एल्काइल रेडिकल होते हैं, जबकि एल्डिहाइड में एक प्रतिस्थापन होता है बी-एल्काइल समूह, दूसरा हाइड्रोजन है। यह अंतर रासायनिक गुणों में महत्वपूर्ण अंतर की ओर ले जाता है ( सेमी. नीचे)।

नामपद्धति

नामपद्धतिआईयूपीएसी

IUPAC नामकरण नियमों के अनुसार एल्डिहाइड और कीटोन का नामकरण करते समय, कार्बोनिल समूह वाली सबसे लंबी कार्बन श्रृंखला का चयन किया जाता है। इस श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या उस अंत से की जाती है जहां कार्बोनिल समूह निकटतम होता है, और नाम बनाते समय मुख्य श्रृंखला में कार्बन परमाणुओं की संख्या के अनुरूप हाइड्रोकार्बन का नाम दिया जाता है (1-मीथेन, 2- ईथेन, 3-प्रोपेन, 4-ब्यूटेन, 5 - पेंटेन, आदि) अंत जोड़ा गया है -ए एल (एल्डिहाइड के लिए) या -वह कीटोन्स के लिए.

यदि एकाधिक आइसोमर्स संभव हैं तो कीटोन्स में कार्बोनिल समूह की स्थिति को डैश द्वारा दर्शाया जाता है। एल्डिहाइड के कार्बोनिल समूह की स्थिति को किसी संख्या द्वारा इंगित नहीं किया जाता है, क्योंकि सभी मामलों में यह पहले नंबर के अंतर्गत आता है:

तर्कसंगत नामकरण

केटोन्स का नाम अक्सर शब्द जोड़कर कार्बोनिल समूह के माध्यम से जुड़े रेडिकल्स के नाम पर रखा जाता है कीटोन. उदाहरण के लिए, हेक्सानोन-3 या मिथाइलएथाइल कीटोन , एसीटोन या डाइमिथाइल KETOएन.

एल्डिहाइड को व्युत्पन्न के रूप में नामित किया जा सकता है एथेनालया एसीटैल्डिहाइड:

अन्य नाम इ - ट्राइमेथिलेथेनल.

कार्बोनिल यौगिकों के रासायनिक गुण

कार्बोनिल यौगिकों की सभी प्रतिक्रियाओं को समूहों में विभाजित किया जा सकता है:

कार्बोनिल समूह पर प्रतिक्रियाएँ (अतिरिक्त)

कार्बन कंकाल द्वारा प्रतिक्रियाएँ

ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ

पुनर्प्राप्ति प्रतिक्रियाएँ

कार्बोनिल समूह में संयोजन अभिक्रियाएँ (न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों का योग)

1. जल कनेक्शन

उभरते हेम डायोल्सअस्थिर हैं और इस प्रतिक्रिया में संतुलन दृढ़ता से बाईं ओर स्थानांतरित हो गया है। अपवाद इलेक्ट्रॉन-निकासी समूहों वाले एल्डिहाइड और कीटोन हैं, उदाहरण के लिए, क्लोरलया हेक्साफ्लोरोएसीटोन, जो जलीय वातावरण में किस रूप में विद्यमान है हेम डायोल्स:

2. बाइसल्फाइट का योग

यह जोड़ ऑक्सीजन परमाणु के बजाय अधिक न्यूक्लियोफिलिक सल्फर परमाणु के माध्यम से होता है, हालांकि इसमें नकारात्मक चार्ज होता है। व्युत्पन्न बनते हैं अल्केनसल्फोनिक एसिड(नमक एल्केनोक्सीसल्फोनिक एसिड).

उभरते जोड़ता हैसंतृप्त सोडियम बाइसल्फाइट घोल या अल्कोहल में अघुलनशील और क्रिस्टल के रूप में अवक्षेपित होता है। इस तरह आप अल्कोहल के मिश्रण से कार्बोनिल यौगिकों को अलग कर सकते हैं। कार्बोनिल यौगिक मुक्त रूप में मुक्त होता है अभिवर्तनजब अम्ल से उपचारित किया जाता है।

कीटोन्स के साथ प्रतिक्रिया करते समय, बाइसल्फाइट्स केवल इसमें जुड़ते हैं मिथाइल कीटोन्स सीएच 3-सीओ-आर.

3. साइनाइड का मिश्रण

प्रतिक्रिया पोटेशियम साइनाइड या सोडियम साइनाइड द्वारा उत्प्रेरित होती है। उभरते ऑक्सीनिट्राइल्स(या सायनोहाइड्रिन्स) हो सकता है हाइड्रोलाइज्डपहले ऑक्सीकार्बोनिकअम्ल:

4. अल्कोहल का योग

पहले अल्कोहल अणु को जोड़ने पर, hemiacetals. प्रतिक्रिया अम्ल या क्षार द्वारा उत्प्रेरित होती है:

एक दूसरे अल्कोहल अणु के जुड़ने से इसका निर्माण होता है एसीटल्स. शिक्षा एसीटल्सकेवल अम्लीय माध्यम में उत्प्रेरित:

एसिटल्सतटस्थ और क्षारीय वातावरण में स्थिर, इसलिए उनका उपयोग एल्डिहाइड समूहों की अस्थायी सुरक्षा के लिए किया जा सकता है। एसिटल्सचौड़ा सामान्यप्रकृति में।

5. अभिकर्मकों का कनेक्शन ग्रिगनार्ड

ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिकों के प्रकार की परस्पर क्रिया आर-एमजी-एक्स(अभिकर्मकों ग्रिगनार्ड), जहां एक्स = हैलोजन, कार्बोनिल समूहों के साथ (एकाधिक बंधन पर न्यूक्लियोफिलिक जोड़ साथ=ओ):

इंटरैक्शन फॉर्मेल्डिहाइड, एल्डिहाइड, कीटोन्स और - क्रमशः प्राथमिक, द्वितीयक और तृतीयक अल्कोहल की ओर ले जाता है।

तृतीयक ऐल्कोहॉल कीटोन्स से प्राप्त होते हैं। हाँ, से मिथाइल एथिल कीटोन(ब्यूटेनोन-2) 2-मिथाइलबुटानॉल-2 उत्पन्न करता है। इसी तरह की प्रतिक्रिया में एल्डिहाइड द्वितीयक अल्कोहल देते हैं। से propionicएल्डिहाइड ( प्रस्तावना) ब्यूटेनॉल-2 प्राप्त होता है:

प्राथमिक अल्कोहल फॉर्मेल्डिहाइड से बनते हैं। जब अभिकारक परस्पर क्रिया करते हैं ग्रिगनार्डसाथ एसिड हैलाइड्सकार्बोक्जिलिक एसिड और एस्टर तृतीयक अल्कोहल बनाते हैं, जिनमें दो समान एल्काइल पदार्थ होते हैं। इसमें दो मोल अभिकर्मक की खपत होती है ग्रिगनार्ड:

6. अमोनिया और एमाइन का योग

प्राथमिक एमाइन एल्डिहाइड और कीटोन के साथ मिलकर बनते हैंimins (कारण शिफ़ा :

कार्बोनिल यौगिकों के साथ द्वितीयक ऐमीन की भी ऐसी ही प्रतिक्रिया होती है एनामाइन्स :

हाइड्राज़ीन और इसके डेरिवेटिव कार्बोनिल यौगिकों के साथ प्रतिक्रिया करके भी बन सकते हैं हाइड्रोज़ोन:

हाइड्रॉक्सिलामाइन्सएल्डिहाइड और कीटोन के साथ मिलकर बनता है aldoximesऔर ketoximes:

7. एल्डोल-क्रोटोनिकवाष्पीकरण

संघनन अम्लीय और क्षारीय दोनों वातावरणों में हो सकता है।

अम्ल-उत्प्रेरित संघनन

वे संघनन में प्रवेश करते हैं एनोलऔर प्रोटोनेटेडयौगिक के दूसरे अणु का कार्बोनिल समूह:

आधार उत्प्रेरित संघनन

शिक्षा एनोलेट आयन, उत्पादक कार्बोनियन, योजना के अनुसार आगे बढ़ता है:

आगे कार्बोनियनदूसरे अणु के कार्बोनिल समूह से जुड़ जाता है, और आगे बढ़ता है सी-alkylation, विपरीत ऊष्मागतिकीय रूप सेहानिकर के बारे में- alkylation:

उभरते एल्डिहाइड अल्कोहल (एल्डोल) क्षार या एसिड की उत्प्रेरक मात्रा की उपस्थिति में, साथ ही थोड़ा सा गर्म करने पर, ए, बी - असंतृप्त कार्बोनिल यौगिक के निर्माण के साथ आसानी से पानी खो देता है, यह संक्षेपण प्रतिक्रिया (आर, एक्स = एल्काइल या एच) को पूरा करता है:

इस प्रकार, प्रतिक्रिया में एल्डोलन हे- क्रोटन संघनन (सहित) आत्म संक्षेपण) एल्डिहाइड और कीटोन दोनों प्रवेश कर सकते हैं अल्फा कार्बनहाइड्रोजन परमाणु. कीटोन्स के मामले में, संतुलन की स्थिति उत्पादों के निर्माण के लिए प्रतिकूल है, हालांकि, विशेष परिस्थितियों में प्रतिक्रिया करके (उदाहरण के लिए, मुख्य उत्प्रेरक के साथ उत्पाद के संपर्क को छोड़कर), महत्वपूर्ण पैदावार प्राप्त की जा सकती है। एल्डिहाइड और कीटोन के बीच क्रॉस-रिएक्शन का कोई प्रयोगशाला अनुप्रयोग नहीं है क्योंकि वे बनते हैं अलग करना मुश्किलचार उत्पादों का मिश्रण और अप्रतिक्रियाआरंभिक यौगिक. अधिक बार, सिंथेटिक प्रयोजनों के लिए, दो कार्बोनिल यौगिकों के बीच एक प्रतिक्रिया की जाती है, जिनमें से एक कार्बोनियन का स्रोत है ( मेथिलीन घटक ), और दूसरा कार्य करता है कार्बोनिल घटक (नहीं हो रहे अल्फा कार्बनहाइड्रोजन परमाणु)। आमतौर पर, फॉर्मेल्डिहाइड, एरोमैटिक एल्डिहाइड, कार्बोनिक, ऑक्सालिक और फॉर्मिक एसिड के एस्टर का उपयोग कार्बोनिल घटक के रूप में किया जाता है। सी-एच एसिड और यहां तक ​​कि टर्मिनल ट्रिपल बॉन्ड के साथ एसिटिलीन हाइड्रोकार्बन के डेरिवेटिव का उपयोग मेथिलीन घटक के रूप में किया जाता है।

8. कैनिज़ारो की प्रतिक्रिया

एल्डिहाइड जिनमें नहीं होता अल्फा कार्बनमजबूत आधारों के साथ गर्म होने पर हाइड्रोजन परमाणु ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रिया में प्रवेश करते हैं, जब एक अणु दूसरे अणु के कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकरण के कारण अल्कोहल में बदल जाता है। ऐसी प्रतिक्रियाएँ कहलाती हैं कैनिज़ारो की प्रतिक्रियाएँ, और योजना के अनुसार आगे बढ़ें:

इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण-कमी प्रतिक्रियाओं को भी जाना जाता है:

एक अजीब प्रकार के इंट्रामोल्युलर ऑक्सीकरण-कमी के साथ है लोबान पुनर्वर्गीकरण :

एल्डिहाइड और कीटोन के कार्बन कंकाल पर प्रतिक्रियाएं

कार्बन कंकाल को प्रभावित करने वाली प्रतिक्रियाओं में शामिल हैं:

एल्डिहाइड और कीटोन्स का कीटो-एनोल टॉटोमेरिज्म;

हैलोजनीकरण (हेलोफॉर्म प्रतिक्रिया और ए-कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं का प्रतिस्थापन)

1. कीटो-एनोल टॉटोमेरिज्म

कार्बोनिल यौगिक दो रूपों में सह-अस्तित्व में हो सकते हैं - कीटोन और एनोल:

एल्डिहाइड और कीटोन का एनोल (असंतृप्त अल्कोहल) में परिवर्तन अनायास और एसिड और बेस द्वारा उत्प्रेरण के साथ होता है। एनोल रूप, हालांकि एल्डिहाइड और कीटोन में नगण्य सांद्रता में मौजूद होते हैं, उनकी प्रतिक्रियाशीलता में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। एल्डिहाइड और कीटोन की कई महत्वपूर्ण प्रतिक्रियाएँ एनोल्स के निर्माण के माध्यम से होती हैं। आइए हम कीटोन रूपों के एनोल रूपों में संक्रमण के तंत्र पर विचार करें, जो एसिड और बेस की उत्प्रेरक कार्रवाई के तहत होता है।

नामांकन अम्ल उत्प्रेरित

एनोल का निर्माण नीचे दी गई योजना के अनुसार एसिड द्वारा उत्प्रेरित किया जा सकता है (आर" = एल्काइल या एच):

प्रतिक्रिया कार्बोनिल समूह के ऑक्सीजन परमाणु के प्रोटोनेशन के साथ शुरू होती है और एक प्रोटॉन को हटाने के साथ समाप्त होती है अल्फा कार्बनपरमाणु. इस प्रकार, औपचारिक रूप से प्रोटॉन उत्प्रेरक की भूमिका निभाता है।

नामांकन , उत्प्रेरितआधार

एनोलेट आयन का निर्माण निम्नलिखित योजना के अनुसार होता है:

अल्फ़ा कार्बन हाइड्रोजन परमाणुओं की अम्लता क्षारों द्वारा उत्प्रेरित एनोल्स के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उनकी बढ़ी हुई अम्लता कार्बोनिल समूह की निकटता और इसके नकारात्मक प्रेरक प्रभाव से जुड़ी है, जो सी-एच बंधन से इलेक्ट्रॉनों को वापस ले लेती है और इस प्रकार प्रोटॉन अमूर्तन की सुविधा प्रदान करती है। दूसरे शब्दों में, प्रोटॉन अमूर्तन की सुविधा होती है क्योंकि परिणामस्वरूप कार्बोनियन को कार्बोनिल समूह पर नकारात्मक चार्ज के डेलोकलाइज़ेशन द्वारा स्थिर किया जाता है।

हैलोजन को एकाधिक सी = सी बांड के माध्यम से परिणामी एनोल्स में जोड़ा जाता है। केवल एल्केन्स के विपरीत, जहां ऐसा जोड़ हैलोजन के पूर्ण बंधन से पूरा होता है, एल्डिहाइड और कीटोन में केवल एक हैलोजन परमाणु जोड़ा जाता है (कार्बोनिल समूह से सटे कार्बन पर)। दूसरा हैलोजन परमाणु (कार्बोनिल समूह पर) नहीं जोड़ा जाता है, और प्रतिक्रिया एक प्रोटॉन को हटाने और कार्बोनिल समूह के पुनर्जनन के साथ समाप्त होती है:

अम्लीय वातावरण में प्रतिक्रिया वहीं रुक जाती है। दूसरे हाइड्रोजन परमाणु को हैलोजन द्वारा प्रतिस्थापित नहीं किया जाता है। लेकिन एक क्षारीय वातावरण में, दूसरे के प्रतिस्थापन की तीव्र प्रतिक्रिया होती है, और हैलोजन के साथ तीसरे कार्बन परमाणु के प्रतिस्थापन की और भी तेज प्रतिक्रिया होती है (कार्बन में हैलोजन परमाणुओं की संख्या में वृद्धि से इसके हाइड्रोजन की अम्लता तेजी से बढ़ जाती है) :

अंततः, सभी तीन हाइड्रोजन परमाणुओं को हैलोजन द्वारा प्रतिस्थापित कर दिया जाता है, जिसके बाद समूह का उन्मूलन हो जाता है सीएक्स 3एक आयन के रूप में, इसके बाद तत्काल प्रोटॉन विनिमय:

नतीजतन, ट्राइहैलोमेथेन, जिसे हेलोफॉर्म (आयोडोफॉर्म सीएचजे 3, ब्रोमोफॉर्म) कहा जाता है सीएचबीआर 3, क्लोरोफॉर्म सी.एच.सीएल 3) और कार्बोक्जिलिक एसिड आयन। और इस प्रक्रिया को ही हेलोफॉर्म प्रतिक्रिया कहा जाता है। कोई भी मिथाइल कीटोन हेलोफॉर्म प्रतिक्रिया के प्रति संवेदनशील होता है। हेलोफॉर्म एक रंगीन अवक्षेप (पीला आयोडोफॉर्म) के रूप में अवक्षेपित होता है, इसमें एक विशिष्ट गंध होती है और यह मिथाइल कीटोन्स की उपस्थिति के लिए गुणात्मक प्रतिक्रिया के रूप में काम कर सकता है। अल्कोहल भी हेलोफॉर्म प्रतिक्रिया देते हैं, जिसके ऑक्सीकरण से मिथाइल कीटोन्स (उदाहरण के लिए, आइसोप्रोपेनॉल) बन सकते हैं। हैलोजन की अधिक मात्रा से ऑक्सीकरण होता है।

एल्डिहाइड और कीटोन का ऑक्सीकरण

एल्डिहाइड आसानी से संबंधित एसिड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं:

कठोर परिस्थितियों में केटोन्स का ऑक्सीकरण करना कठिन होता है। ऑक्सीकरण कार्बोनिल समूह से सटे सी-सी बंधन के दरार के साथ होता है। परिणाम ऑक्सीकरण उत्पादों का एक सेट है - विभिन्न कार्बन श्रृंखला लंबाई वाले कार्बोक्जिलिक एसिड:

तरीकों प्राप्त

1. ऑक्सीकरणप्राथमिक अल्कोहल एल्डिहाइड उत्पन्न करते हैं, और द्वितीयक अल्कोहल कीटोन उत्पन्न करते हैं:

ऑक्सीकरण "सूखी" और "गीली" विधियों का उपयोग करके किया जा सकता है। सबसे पहले अल्कोहल वाष्प को 300-350 तक गर्म करने के माध्यम से पारित करना है साथकॉपर ऑक्साइड CuO. "गीली" विधि पोटेशियम या सोडियम बाइक्रोमेट के अम्लीय समाधान के साथ अल्कोहल का ऑक्सीकरण है:

"गीली" विधि द्वारा ऑक्सीकरण करते समय, परिणामी एल्डिहाइड को प्रतिक्रिया क्षेत्र से आसवित किया जाना चाहिए, अन्यथा यह आसानी से कार्बोक्जिलिक एसिड में ऑक्सीकरण हो जाता है:

2. एल्डिहाइड और कीटोन के साथ प्राप्त किये जाते हैं हाइड्रोलिसिस हेम-डाइहेलोऐल्केन

सबसे पहले, दो हैलोजन परमाणुओं को हाइड्रॉक्सिल समूहों द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। लेकिन अस्थिर हेम डायोल्सपानी के अणु के उन्मूलन के साथ शीघ्रता से कार्बोनिल यौगिकों में पुनर्व्यवस्थित करें:

3. ओजोनोलिसिस ऐल्कीन

प्रारंभिक सामग्री की संरचना के आधार पर एल्डिहाइड और कीटोन के मिश्रण का निर्माण होता है एल्केन:

ओजोनेशन के पहले चरण में, ओजोनाइड प्राप्त होता है, जिसके पानी के साथ अपघटन से कार्बोनिल यौगिक और हाइड्रोजन पेरोक्साइड उत्पन्न होते हैं। पेरोक्साइड को एल्डिहाइड के आगे ऑक्सीकरण को भड़काने से रोकने के लिए, ओजोनाइड्स के अपघटन के दौरान जस्ता धूल को पानी में मिलाया जाता है। एल्केन्स के ओजोनेशन का उद्देश्य एल्डिहाइड और कीटोन्स का संश्लेषण करना नहीं है, बल्कि एकाधिक बंधन के स्थान का निर्धारण करना है:

4. एल्काइनों में पानी मिलाना

पारा लवण की उपस्थिति में ट्रिपल बॉन्ड में पानी मिलाने से एसिटिलीन के मामले में एसिटाल्डिहाइड बनता है, और प्रतिस्थापित एसिटिलीन के मामले में कीटोन बनता है। पानीमार्कोवनिकोव के नियम के अनुसार जुड़ता है:

कार्बनिक यौगिकों के इस वर्ग को और अधिक विस्तार से जानने का समय आ गया है।

\
एल्डीहाइड - कार्बनिक पदार्थ जिनके अणुओं में कार्बोनिल समूह C=0 होता है जो हाइड्रोजन परमाणु और हाइड्रोकार्बन रेडिकल से जुड़ा होता है। /

एल्डिहाइड का सामान्य सूत्र है

वे कार्बनिक पदार्थ जिनके अणुओं में एक कार्बोनिल समूह दो हाइड्रोकार्बन मूलकों से जुड़ा होता है, कीटोन कहलाते हैं।

जाहिर है, कीटोन्स का सामान्य सूत्र है

हे
द्वितीय
R1-C-R2

कीटोन्स के कार्बोनिल समूह को कीटो समूह कहा जाता है।

सबसे सरल कीटोन, एसीटोन में, कार्बोनिल समूह दो मिथाइल रेडिकल्स से जुड़ा होता है:

हे
द्वितीय
CH3-C-CH3

नामकरण और समावयवता

एल्डिहाइड समूह से जुड़े हाइड्रोकार्बन रेडिकल की संरचना के आधार पर, संतृप्त, असंतृप्त, सुगंधित, हेटरोसाइक्लिक और अन्य एल्डिहाइड को प्रतिष्ठित किया जाता है। IUPAC नामकरण के अनुसार, प्रत्यय -al का उपयोग करके अणु में समान संख्या में कार्बन परमाणुओं वाले अल्केन के नाम से संतृप्त एल्डिहाइड के नाम बनाए जाते हैं।

मुख्य श्रृंखला के कार्बन परमाणुओं की संख्या एल्डिहाइड समूह के कार्बन परमाणु से शुरू होती है। इसलिए, एल्डिहाइड समूह हमेशा पहले कार्बन परमाणु पर स्थित होता है, और किसी संख्या के साथ इसकी स्थिति को इंगित करने की कोई आवश्यकता नहीं है।

व्यवस्थित नामकरण के साथ-साथ व्यापक रूप से प्रयुक्त एल्डीहाइडों के तुच्छ नामों का भी उपयोग किया जाता है। ये नाम आमतौर पर एल्डिहाइड के अनुरूप कार्बोक्जिलिक एसिड के नाम से प्राप्त होते हैं।

व्यवस्थित नामकरण के अनुसार कीटोन्स को नाम देने के लिए, कीटो समूह को प्रत्यय -एक और एक संख्या द्वारा निर्दिष्ट किया जाता है जो कार्बोनिल समूह के कार्बन परमाणु की संख्या को इंगित करता है (संख्या कीटो समूह के निकटतम श्रृंखला के अंत से शुरू होनी चाहिए)।

एल्डिहाइड की विशेषता केवल एक प्रकार की संरचनात्मक आइसोमेरिज्म है - कार्बन कंकाल का आइसोमेरिज्म, जो ब्यूटेनल के साथ संभव है, और कीटोन्स के लिए कार्बोनिल समूह की स्थिति का आइसोमेरिज्म भी है (ब्यूटेनोन आइसोमर्स के संरचनात्मक सूत्र लिखें और उन्हें नाम दें)। इसके अलावा, उन्हें इंटरक्लास आइसोमेरिज्म (प्रोपेनल और प्रोपेनोन) की विशेषता है।

भौतिक गुण

एल्डिहाइड या कीटोन अणु में, कार्बन परमाणु की तुलना में ऑक्सीजन परमाणु की अधिक इलेक्ट्रोनगेटिविटी के कारण, इलेक्ट्रॉन घनत्व में बदलाव के कारण C=0 बंधन अत्यधिक ध्रुवीकृत होता है पी-ऑक्सीजन से बंधता है।

एल्डिहाइड और कीटोन ऑक्सीजन परमाणु पर अतिरिक्त इलेक्ट्रॉन घनत्व वाले ध्रुवीय पदार्थ हैं। एल्डिहाइड और कीटोन्स (फॉर्मेल्डिहाइड, एसीटैल्डिहाइड, एसीटोन) की श्रृंखला के निचले सदस्य पानी में असीमित रूप से घुलनशील हैं। उनके क्वथनांक संबंधित अल्कोहल की तुलना में कम हैं (तालिका 5 देखें)। यह इस तथ्य के कारण है कि एल्डीहाइड और कीटोन के अणुओं में, अल्कोहल के विपरीत, कोई मोबाइल हाइड्रोजन परमाणु नहीं होते हैं और वे हाइड्रोजन बांड के कारण सहयोगी नहीं बनाते हैं। निचले एल्डीहाइड में तीखी गंध होती है; श्रृंखला में चार से छह कार्बन परमाणुओं वाले एल्डीहाइड में एक अप्रिय गंध होती है; उच्च एल्डीहाइड और कीटोन में फूलों की गंध होती है और सुगंध में उपयोग किया जाता है।

संतृप्त एल्डिहाइड और कीटोन के रासायनिक गुण

एक अणु में एल्डिहाइड समूह की उपस्थिति एल्डिहाइड के विशिष्ट गुणों को निर्धारित करती है।

पुनर्प्राप्ति प्रतिक्रियाएँ

एल्डिहाइड अणुओं में हाइड्रोजन का योग कार्बोनिल समूह में दोहरे बंधन के माध्यम से होता है। एल्डिहाइड के हाइड्रोजनीकरण के उत्पाद प्राथमिक अल्कोहल हैं, और कीटोन द्वितीयक अल्कोहल हैं। इस प्रकार, जब निकल उत्प्रेरक पर एसीटैल्डिहाइड को हाइड्रोजनीकृत किया जाता है, तो एथिल अल्कोहल बनता है, और जब एसीटोन को हाइड्रोजनीकृत किया जाता है, तो 2-प्रोपेनॉल बनता है।

एल्डिहाइड का हाइड्रोजनीकरण एक कमी प्रतिक्रिया है जिसमें कार्बोनिल समूह में शामिल कार्बन परमाणु की ऑक्सीकरण अवस्था कम हो जाती है।

ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएँ

एल्डिहाइड को न केवल कम किया जा सकता है, बल्कि ऑक्सीकरण भी किया जा सकता है। ऑक्सीकृत होने पर एल्डिहाइड कार्बोक्जिलिक एसिड बनाते हैं। इस प्रक्रिया को योजनाबद्ध रूप से इस प्रकार दर्शाया जा सकता है:

उदाहरण के लिए, प्रोपियोनिक एल्डिहाइड (प्रोपेनल) से, प्रोपियोनिक एसिड बनता है:

यदि जिस बर्तन में प्रतिक्रिया की जाती है उसकी सतह को पहले से ख़राब कर दिया गया है, तो प्रतिक्रिया के दौरान बनी चांदी इसे एक पतली, समान फिल्म से ढक देती है। इससे एक अद्भुत चाँदी का दर्पण बनता है। इसलिए, इस प्रतिक्रिया को "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया कहा जाता है। इसका व्यापक रूप से दर्पण, चांदी की सजावट और क्रिसमस ट्री की सजावट बनाने के लिए उपयोग किया जाता है।

ताजा अवक्षेपित कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड एल्डिहाइड के लिए ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में भी कार्य कर सकता है। एल्डिहाइड को ऑक्सीकरण करके Cu2+ को Cu4 में अपचयित किया जाता है। प्रतिक्रिया के दौरान बनने वाला कॉपर(I) हाइड्रॉक्साइड CuOH तुरंत लाल कॉपर(I) ऑक्साइड और पानी में विघटित हो जाता है।

इस प्रतिक्रिया के साथ-साथ "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया का उपयोग एल्डिहाइड का पता लगाने के लिए किया जाता है।

केटोन्स को वायुमंडलीय ऑक्सीजन या सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया समाधान जैसे कमजोर ऑक्सीकरण एजेंट द्वारा ऑक्सीकरण नहीं किया जाता है।

अतिरिक्त प्रतिक्रियाएँ

चूँकि कार्बोनिल समूह में दोहरा बंधन होता है, एल्डिहाइड और कीटोन अतिरिक्त प्रतिक्रियाओं से गुजरने में सक्षम होते हैं। C=0 बंधन ध्रुवीय है; आंशिक धनात्मक आवेश कार्बन परमाणु पर केंद्रित होता है। एल्डिहाइड और कीटोन न्यूक्लियोफिलिक योगात्मक प्रतिक्रियाओं से गुजरते हैं। ऐसी प्रतिक्रियाएं कार्बोनिल समूह के कार्बन परमाणु की न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मक (एनयू) की मुक्त इलेक्ट्रॉन जोड़ी के साथ बातचीत से शुरू होती हैं। परिणामी आयन फिर एक प्रोटॉन या अन्य धनायन जोड़ता है।

एल्डिहाइड और कीटोन में क्षार के अंश की उपस्थिति में हाइड्रोसायनिक एसिड का न्यूक्लियोफिलिक संयोजन ऑक्सीनिट्राइल (सायनोहाइड्रिन) का उत्पादन करता है। एल्डीहाइडऔर मिथाइल कीटोन्स सोडियम हाइड्रोसल्फाइट के साथ न्यूक्लियोफिलिक रूप से प्रतिक्रिया करते हैं।

मूल कार्बोनिल यौगिकों को बनाने के लिए खनिज एसिड या सोडा के साथ गर्म करने पर एल्डिहाइड और कीटोन के परिणामस्वरूप हाइड्रोसल्फाइट डेरिवेटिव विघटित हो जाते हैं।

एल्डिहाइड और कीटोन ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिकों (ग्रिग्नार्ड अभिकर्मकों) को जोड़ने में सक्षम हैं। ये यौगिक मैग्नीशियम धातु को हैलोऐल्केन के साथ निरपेक्ष (निर्जल) डायथाइल ईथर में प्रतिक्रिया करके तैयार किए जाते हैं।

ऑर्गेनोमैग्नेशियम यौगिक का हाइड्रोकार्बन रेडिकल आर, जिस पर आंशिक नकारात्मक चार्ज केंद्रित होता है, न्यूक्लियोफिलिक रूप से कार्बोनिल समूह के कार्बन परमाणु से जुड़ जाता है, और एमजीएक्स अवशेष ऑक्सीजन परमाणु से जुड़ जाता है:

जलीय एसिड घोल के साथ परिणामी उत्पाद के अपघटन के बाद, अल्कोहल बनता है।

इस प्रतिक्रिया का उपयोग करके, प्राथमिक अल्कोहल फॉर्मेल्डिहाइड से प्राप्त किया जा सकता है, द्वितीयक अल्कोहल किसी अन्य एल्डिहाइड से प्राप्त किया जा सकता है, और तृतीयक अल्कोहल कीटोन से प्राप्त किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, 2-ब्यूटेनॉल एसीटैल्डिहाइड और एथिलमैग्नेशियम ब्रोमाइड से प्राप्त किया जा सकता है।

एल्डिहाइड और कीटोन प्रकाश की अनुपस्थिति में भी प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में हैलोजन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं। इस मामले में, कार्बोनिल समूह से सटे कार्बन परमाणु में केवल हाइड्रोजन परमाणुओं को हैलोजन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

कार्बोनिल यौगिकों के हैलोजनीकरण की चयनात्मकता का क्या कारण है? यह माना जा सकता है कि प्रतिस्थापन की ऐसी चयनात्मकता का कारण परमाणुओं के समूहों का एक दूसरे पर पारस्परिक प्रभाव है। दरअसल, कार्बोनिल समूह से सटे कार्बन परमाणु में हाइड्रोजन परमाणुओं वाले एल्डिहाइड और कीटोन असंतृप्त अल्कोहल - एनोल्स में आइसोमेराइजिंग करने में सक्षम हैं। आयनिक तंत्र द्वारा प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया में एक मध्यवर्ती चरण शामिल होता है - एल्डिहाइड या कीटोन के एनोल रूप का निर्माण।

एल्डिहाइड एक पॉलीकंडेनसेशन प्रतिक्रिया से गुजरते हैं। फिनोल का अध्ययन करते हुए, हमने फिनोल (§ 18) के साथ मेथनाल (फॉर्मेल्डिहाइड) की बातचीत की विस्तार से जांच की, जिससे फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन का निर्माण हुआ।

प्राप्ति के तरीके

एल्डीहाइड और कीटोन अल्कोहल के ऑक्सीकरण या डीहाइड्रोजनीकरण द्वारा तैयार किए जा सकते हैं। आइए हम एक बार फिर ध्यान दें कि प्राथमिक अल्कोहल के ऑक्सीकरण या डीहाइड्रोजनीकरण से एल्डिहाइड और द्वितीयक अल्कोहल के - कीटोन उत्पन्न हो सकते हैं।

कुचेरोव प्रतिक्रिया (एल्किनीज़ का जलयोजन) पर § 13 में चर्चा की गई है। आइए याद रखें कि प्रतिक्रिया एसिटिलीन से एसिटाल्डिहाइड और एसिटिलीन होमोलॉग से कीटोन उत्पन्न करती है:

एल्डिहाइड के व्यक्तिगत प्रतिनिधि और उनका महत्व

फॉर्मलडिहाइड (मेथेनल, फॉर्मिक एल्डिहाइड) एचसीएचओ एक रंगहीन गैस है जिसमें तीखी गंध और -21 डिग्री सेल्सियस का क्वथनांक होता है, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील है। फॉर्मेल्डिहाइड जहरीला होता है! पानी में फॉर्मेल्डिहाइड (40%) के घोल को फॉर्मेलिन कहा जाता है और इसका उपयोग कीटाणुशोधन के लिए किया जाता है। कृषि में, फॉर्मेल्डिहाइड का उपयोग बीजों के उपचार के लिए किया जाता है, और चमड़ा उद्योग में - चमड़े के उपचार के लिए। फॉर्मेल्डिहाइड का उपयोग मेथेनमाइन, एक औषधीय पदार्थ का उत्पादन करने के लिए किया जाता है। कभी-कभी ब्रिकेट के रूप में संपीड़ित मेथेनमाइन का उपयोग ईंधन (सूखी शराब) के रूप में किया जाता है। फिनोल-फॉर्मेल्डिहाइड रेजिन और कुछ अन्य पदार्थों के उत्पादन में बड़ी मात्रा में फॉर्मेल्डिहाइड की खपत होती है।

एसीटैल्डिहाइड (एथेनल, एसीटैल्डिहाइड) सीएच 3 सीएचओ एक तीखी, अप्रिय गंध और 21 डिग्री सेल्सियस के क्वथनांक वाला एक तरल है, जो पानी में अत्यधिक घुलनशील है। एसिटिक एसिड और कई अन्य पदार्थ एसिटालडिहाइड से औद्योगिक पैमाने पर उत्पादित होते हैं, इसका उपयोग विभिन्न प्लास्टिक और एसीटेट फाइबर के उत्पादन के लिए किया जाता है। एसीटैल्डिहाइड जहरीला है!

1. सरलतम एल्डिहाइड के एक अणु में कितने कार्बन परमाणु होते हैं? सबसे सरल कीटोन अणु में? इन पदार्थों के नाम बताइये। उनके नामों के पर्यायवाची शब्द बताइये।

2. उन पदार्थों के नाम बताइए जिनके संरचनात्मक सूत्र इस प्रकार हैं:

3. ब्यूटेनल आइसोमर्स के संरचनात्मक सूत्र लिखिए। ये पदार्थ किस वर्ग से संबंधित हैं? उन्हे नाम दो। इन यौगिकों की हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें और प्रतिक्रिया उत्पादों के नाम बताएं।

4. 16 ग्राम मिथाइल अल्कोहल प्राप्त करने के लिए फॉर्मेल्डिहाइड (एन.ओ.) की कितनी मात्रा को हाइड्रोजनीकृत किया जाना चाहिए?

5. डाइमिथाइल कीटोन (एसीटोन) की हाइड्रोजनीकरण प्रतिक्रिया के लिए एक समीकरण लिखें। प्रतिक्रिया उत्पाद का दाढ़ द्रव्यमान क्या है?

6. मेथेनॉल से जुड़ी "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया के लिए समीकरण लिखें। इस प्रतिक्रिया के उत्पाद कार्बोक्जिलिक एसिड अणु में कौन से कार्यात्मक समूह शामिल हैं? क्या इसे सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया घोल से ऑक्सीकृत किया जा सकता है? इस मामले में क्या बन सकता है? प्रतिक्रिया समीकरणों के साथ अपने उत्तर को स्पष्ट करें।

7. "सिल्वर मिरर" प्रतिक्रिया के दौरान, 88 के सापेक्ष आणविक भार के साथ एक कार्बोक्जिलिक एसिड का गठन किया गया था। इस प्रतिक्रिया में कौन से कार्बनिक पदार्थ अभिकर्मक हो सकते हैं? संरचनात्मक सूत्रों का उपयोग करके, इस प्रतिक्रिया के लिए संभावित समीकरण बनाएं।

8. इसके ऑक्साइड से 0.54 ग्राम चांदी को कम करने के लिए एसीटैल्डिहाइड के कितने द्रव्यमान की आवश्यकता होगी? गठित एसिटिक एसिड को बेअसर करने के लिए पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड की कितनी मात्रा की आवश्यकता होती है?

9. एक बर्तन में एसीटोन का घोल होता है, दूसरे में - एसीटैल्डिहाइड। प्रत्येक कंटेनर की सामग्री निर्धारित करने के तरीके सुझाएं।

10. कॉपर (II) हाइड्रॉक्साइड को प्रोपेनल के साथ गर्म करने पर कौन से पदार्थ बनते हैं? प्रतिक्रिया समीकरण द्वारा अपने उत्तर का समर्थन करें। इस प्रतिक्रिया के लक्षण क्या हैं?

11. 4.5 ग्राम कार्बनिक पदार्थ के दहन से 3.36 लीटर (एन.एस.) कार्बन डाइऑक्साइड और 2.7 मिली पानी उत्पन्न हुआ। यदि किसी पदार्थ का हवा में घनत्व 1.035 है तो उसका सबसे सरल और सच्चा सूत्र निर्धारित करें। इस पदार्थ के नामों की व्युत्पत्ति समझाइये। इसके अनुप्रयोग के क्षेत्र क्या हैं?

12*. प्रकाश में प्रोपेनल के ब्रोमिनेशन के दौरान होने वाली प्रतिक्रियाओं के लिए समीकरण लिखें। इस मामले में कौन से उत्पाद बन सकते हैं? उन्हे नाम दो। जब प्रोपेनल अम्लीय ब्रोमीन जल के साथ प्रतिक्रिया करता है तो कौन से उत्पाद बनते हैं? उन्हे नाम दो।

13*. ऑक्सीजन युक्त कार्बनिक यौगिक के 11.6 ग्राम के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप 14.8 ग्राम मोनोबैसिक कार्बोक्जिलिक एसिड का निर्माण हुआ, जिसने अतिरिक्त सोडियम बाइकार्बोनेट के साथ प्रतिक्रिया करके 4.48 लीटर गैस छोड़ी। मूल यौगिक की संरचना निर्धारित करें.

14*. जब 1.18 ग्राम फॉर्मिक और एसीटैल्डिहाइड के मिश्रण को सिल्वर ऑक्साइड के अमोनिया घोल की अधिकता के साथ ऑक्सीकृत किया गया, तो 8.64 ग्राम अवक्षेप बना। मिश्रण में एल्डिहाइड के द्रव्यमान अंश निर्धारित करें।

पाठ सामग्री पाठ नोट्सफ़्रेम पाठ प्रस्तुति त्वरण विधियों इंटरैक्टिव तकनीकों का समर्थन करना अभ्यास कार्य और अभ्यास स्व-परीक्षण कार्यशालाएँ, प्रशिक्षण, मामले, प्रश्न होमवर्क चर्चा प्रश्न छात्रों से अलंकारिक प्रश्न रेखांकन ऑडियो, वीडियो क्लिप और मल्टीमीडियातस्वीरें, तस्वीरें, ग्राफिक्स, टेबल, रेखाचित्र, हास्य, उपाख्यान, चुटकुले, कॉमिक्स, दृष्टान्त, कहावतें, वर्ग पहेली, उद्धरण ऐड-ऑन एब्सट्रैक्टजिज्ञासु क्रिब्स पाठ्यपुस्तकों के लिए आलेख ट्रिक्स, अन्य शब्दों का बुनियादी और अतिरिक्त शब्दकोश पाठ्यपुस्तकों और पाठों में सुधार करनापाठ्यपुस्तक में त्रुटियों को सुधारनापाठ्यपुस्तक में एक अंश को अद्यतन करना, पाठ में नवाचार के तत्व, पुराने ज्ञान को नए से बदलना केवल शिक्षकों के लिए उत्तम पाठवर्ष के लिए कैलेंडर योजना; पद्धतिगत चर्चा कार्यक्रम; एकीकृत पाठ

एल्डिहाइड शब्द लैटिन अल्कोहल डिहाइड्रोजनेटस - डीहाइड्रोजनेटेड अल्कोहल के संक्षिप्त रूप में गढ़ा गया था, सबसे लोकप्रिय एल्डिहाइड फॉर्मेल्डिहाइड है, इसका उपयोग रेजिन बनाने, दवाओं को संश्लेषित करने और एक संरक्षक के रूप में किया जाता है। एल्डिहाइड का सूत्र R-CHO है, एक यौगिक जिसमें कार्बोनिल समूह हाइड्रोजन और एक रेडिकल के साथ संयुक्त होता है।

कीटोन शब्द एसीटोन शब्द से आया है, जो कीटोन परिवार का एक कनिष्ठ यौगिक है। केटोन्स का उपयोग विलायक, औषधि और पॉलिमर के संश्लेषण में किया जाता है। कीटोन का सूत्र R-C(O)-R है, एक यौगिक जिसमें एक कार्बोनिल समूह दो रेडिकल से जुड़ा होता है।

कार्बोनिल समूह की संरचना और गुण

कार्बोनिल समूह α- और π-बंधों के माध्यम से कार्बन परमाणु और ऑक्सीजन परमाणु के कनेक्शन पर आधारित है। समूह की गुंजयमान संरचना यौगिक की उच्च ध्रुवीयता को निर्धारित करती है और इलेक्ट्रॉन बादल ऑक्सीजन की ओर स्थानांतरित हो जाता है: C δ+ =O δ-। बंधन में विद्युत ऋणात्मक तत्वों के शामिल होने से ध्रुवीयता कम हो जाती है, जिससे अणु का धनात्मक आवेश बढ़ जाता है। न्यूक्लियोफिलिक पदार्थ ऑक्सीजन के ऋणात्मक आवेश को बढ़ाते हैं।

कार्बोनिल समूह में कार्बन परमाणु एक मजबूत इलेक्ट्रोफाइल (इलेक्ट्रॉन दान करता है) है, इसलिए एल्डिहाइड और कीटोन की अधिकांश प्रतिक्रियाएं न्यूक्लियोफिलिक अभिकर्मकों (लुईस बेस) द्वारा की जाती हैं। तार्किक रूप से, ऑक्सीजन परमाणु एक मजबूत न्यूक्लियोफाइल है, और इलेक्ट्रोफाइल (लुईस एसिड) का उपयोग करके ऑक्सीजन परमाणु के साथ प्रतिक्रियाएं संभव हैं।

लुईस बेस के साथ कार्बोनिल समूह की प्रतिक्रिया
(आर)(आर)सी δ+ =ओ δ- + बी: → (आर)(आर)सी(बी)-ओ
लुईस एसिड के साथ कार्बोनिल समूह की प्रतिक्रिया
(आर)(आर)सी δ+ =ओ δ- + वाई: → (आर)(आर)सी-ओ-वाई

इसके अलावा, ऑक्सीजन के असंबद्ध इलेक्ट्रॉन इसे कमजोर आधार गुण देते हैं, इसलिए वे एल्डिहाइड और सीटोन जो पानी में अघुलनशील होते हैं, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड में घुल जाते हैं।

कार्बोनिल समूह के भौतिक गुण

C=O बांड की उच्च ध्रुवता एक उच्च द्विध्रुवीय क्षण उत्पन्न करती है, जिससे कार्बोक्सिल समूह वाहकों का क्वथनांक हाइड्रोकार्बन की तुलना में अधिक होता है।

ऑक्सीजन परमाणु में असंबद्ध इलेक्ट्रॉन पानी के अणुओं के साथ एक हाइड्रोजन बंधन बनाते हैं, इसलिए, रेडिकल में पांच कार्बन परमाणुओं से शुरू होकर, एल्डिहाइड और कीटोन पानी में खराब घुलनशील होते हैं या बिल्कुल भी नहीं।

12 कार्बन परमाणुओं वाले एल्डिहाइड और कीटोन तरल पदार्थ हैं। कार्बोनिल समूह वाले एलिफैटिक यौगिकों का घनत्व लगभग 0.8 होता है, इसलिए वे पानी की सतह पर तैरते हैं, साइक्लोहेक्सानोन का घनत्व लगभग एकता होता है, सुगंधित एल्डिहाइड और कीटोन का घनत्व पानी के घनत्व से थोड़ा अधिक होता है।

एल्डिहाइड और कीटोन की प्रतिक्रियाएँ

जल कनेक्शन

एल्डिहाइड और कीटोन के साथ पानी की प्रतिक्रिया के दौरान, डायोल्स (ग्लाइकोल, डाइहाइड्रिक अल्कोहल) बनते हैं। प्रतिक्रिया एक उत्प्रेरक - अम्ल या क्षार का उपयोग करके होती है और दो-तरफ़ा होती है:

आरआर-सीओ + एच-ओएच ↔ आर आर\ सी /ओएच -ओएच

न्यूक्लियोफिलिक कार्बन का योग

महत्वपूर्ण न्यूक्लियोफिलिक यौगिक जो एल्डिहाइड और कीटोन के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, ऑर्गेनोमेटेलिक यौगिक होते हैं (कार्बनिक यौगिक जिनके अणुओं में धातु परमाणु और कार्बन परमाणु/परमाणुओं के बीच एक बंधन होता है)। ऑर्गेनोमेटैलिक यौगिकों के कुछ प्रतिनिधि ग्रिग्नार्ड अभिकर्मक (सामान्य सूत्र - आर-एमजी-एक्स) हैं, एल्डिहाइड और कीटोन के साथ प्रतिक्रियाओं में वे अल्कोहल बनाते हैं:

RH-C=O + R-C - H 2 -Mg + -Cl - → RH-C-(O-MgCl)(CH 2 -R)
RH-C-(O-MgCl)(CH 2 -R) + H-OH → RH-C-CH 2 R + OH-Mg-Cl

एल्डिहाइड और कीटोन का ऑक्सीकरण

ऑक्सीकरण के दौरान, एल्डिहाइड अल्कोहल और कार्बोक्जिलिक एसिड के बीच एक मध्यवर्ती चरण में होते हैं:

हाइड्रोजन और ऑक्सीजन की उपस्थिति में:
R-CH 2 -OH ↔ R-C(=O)-H ↔ R-COOH

एल्डिहाइड आसानी से ऑक्सीकृत हो जाते हैं, जो साधारण ऑक्सीजन की तुलना में हल्के ऑक्सीकरण एजेंटों के उपयोग की अनुमति देता है। ऐरोमैटिक एल्डिहाइड एलिफैटिक एल्डिहाइड की तुलना में अधिक आसानी से ऑक्सीकरण से गुजरते हैं। एल्डिहाइड ऑक्सीकरण की समस्या उप-उत्पादों का निर्माण है।

कीटोन्स को ऑक्सीकरण करना कठिन होता है; कीटोन्स के ऑक्सीकरण के लिए मजबूत ऑक्सीकरण एजेंटों और बड़ी मात्रा में गर्मी की आवश्यकता होती है। ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, सी-सी बंधन टूट जाता है और एक एसिड बनता है (एक अपवाद है):

KMnO4, H और बहुत अधिक गर्मी की उपस्थिति में :
सीएच 3 -सी(=ओ)-सीएच 2 सीएच 3 → सीएच 3 -सी(=ओ)-ओएच + सीएच 3 सीएच 2 -सी(=ओ)-ओएच

एक अपवाद सेलेनियम डाइऑक्साइड, एसईओ 2 के साथ ऑक्सीकरण है, कार्बोनिल समूह के बाद मिथाइल समूह ऑक्सीकरण होता है, जो दूसरे कार्बोनिल समूह में परिवर्तित हो जाता है। उदाहरण के लिए, मिथाइल एथिल कीटोन को डायएसिटाइल में ऑक्सीकृत किया जाता है:

मिथाइल एथिल कीटोन का डायएसिटाइल में ऑक्सीकरण:
सीएच 3 सीएच 2 -सी(=ओ)-सीएच 3 + एसईओ 2 → सीएच 3 -सी(=ओ)-सी(=ओ)-सीएच 3 + एच 2 ओ + एसई

जिस आसानी से एल्डिहाइड का ऑक्सीकरण होता है, उससे उन्हें कीटोन से अलग करना आसान हो जाता है; इस उद्देश्य के लिए, हल्के ऑक्सीकरण एजेंटों का उपयोग किया जाता है, जैसे: टोलेंस अभिकर्मक (सिल्वर डायमाइन हाइड्रॉक्साइड, एजी (एनएच 3) 2 ओएच), फेहलिंग अभिकर्मक (क्षारीय)। रोशेल नमक में कॉपर आयन Cu का घोल KNaC 4 H 6 O 6 · 4H 2 O) और बेनेडिक्ट का घोल (साइट्रेट और सोडियम कार्बोनेट के साथ कॉपर आयन)। सुगंधित एल्डीहाइड टॉलेंस के अभिकर्मक के साथ प्रतिक्रिया करते हैं, लेकिन बेनेडिक्ट और फेहलिंग के अभिकर्मकों के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं, जिसका उपयोग एलिफैटिक और सुगंधित एल्डीहाइड की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

एल्डिहाइड का पॉलिमराइजेशन

पैराल्डिहाइड

एसीटैल्डिहाइड का क्वथनांक 20°C होता है, जिससे इसका भंडारण और उपयोग मुश्किल हो जाता है। जब एसीटैल्डिहाइड को कम तापमान पर एसिड के साथ उपचारित किया जाता है, तो एसीटैल्डिहाइड 120°C के क्वथनांक के साथ एक चक्रीय टर्नरी अणु - पैराल्डिहाइड में संयोजित हो जाता है। थोड़ा गर्म करने पर पैराल्डिहाइड डीपॉलीमराइज़ हो जाता है, जिससे एसीटैल्डिहाइड के तीन अणु निकलते हैं।

formaldehyde

परिवहन और भंडारण में आसानी के लिए, फॉर्मेल्डिहाइड को गैस के रूप में नहीं, बल्कि फॉर्मेलिन के रूप में बेचा जाता है - एक जलीय घोल जिसमें 37-40% पैराफॉर्मेल्डिहाइड, ओएच (सीएच 2 ओ) एन एच होता है, जिसका औसत मूल्य एन = होता है। 30. पैराफॉर्मेल्डिहाइड एक सफेद, अनाकार, ठोस पदार्थ है जो कम दबाव पर फॉर्मेल्डिहाइड को धीरे-धीरे वाष्पित करके प्राप्त किया जाता है। पॉलिमराइजेशन फॉर्मेल्डिहाइड अणुओं के एक दूसरे से जुड़ने के कारण होता है:

सीएच 2 =ओ + एच 2 ओ ↔
+ एन→ HO-(CH 2 O) n+1 -H

डर्लिन पॉलिमर (पॉलीऑक्सीमेथिलीन) उच्च आणविक भार वाला एक अच्छा रैखिक प्लास्टिक है, डर्लिन में उत्कृष्ट ताकत और लोच विशेषताएं हैं।