Часть II
   На главную I. Теоретические основы II. Углеводороды III. Кислородсодержащие соединения IV. Азотсодержащие соединения V. Высокомолекулярные соединения VI. Решение задач
Часть III. КИСЛОРОДСОДЖЕРЖАЩИЕ СОЕДИНЕНИЯ

Реакции альдегидов и кетонов
Для карбонильных соединений характерны реакции различных типов:
    - присоединение по карбонильной группе;
    - полимеризация;
    - конденсация;
    - восстановление;
    - окисление;
    - реакции по углеводородному радикалу в зависимости от его природыРеакции замещения в предельных и ароматических радикалах и реакции присоединения в случае непредельных радикалов..

Ход и направление реакций определяются взаимным влиянием атомов и атомных групп в молекуле карбонильного соединения. С одной стороны, углеводородные радикалы влияют на реакционную способность группы С=О. С другой стороны, полярная группа С=О определяет направление реакций по углеводородному радикалу.

Типичным для альдегидов и кетонов является нуклеофильное присоединение по связи С=О. Реакционная способность в таких реакциях уменьшается в ряду:

Это объясняется, главным образом, двумя факторами:
  • углеводородные радикалы у группы >С=О создают пространственные препятствия присоединению к карбонильному атому углерода новых атомов или атомных групп;
  • углеводородные радикалы за счет +I-эффекта (и +М-эффекта непредельных и ароматических радикалов) уменьшают полярность связи С=О и положительный заряд на карбонильном атоме углерода, что затрудняет присоединение нуклеофильного реагента.
    Cравните распределение зарядов в молекулах формальдегида H2C=O, ацетальдегида CH3CH=O и ацетона (CH3)2C=O.
Разнообразие химических свойств карбонильных соединений обусловлено наличием в их молекулах нескольких реакционных центровВ ходе реакции обычно изменяется не вся молекула, а только ее часть – реакцион-ный центр.
Реакционный центр – это связь, атом или группа атомов, подверженные действию реагента и непосредственно участвующие в данной химической реакции.
.

Реакционные центры в молекулах предельных альдегидов и кетонов

Анимация
  • Электрофильный центр (карбонильный атом углерода) участвует в реакциях нуклеофильного присоединения по связи С=О.
  • Оснóвный центр (атом кислорода с неподеленными парами электронов) играет важную роль в кислотном катализе реакций присоединения.
  • Кислотный центр (α-СН–звено) определяет возможность реакций конденсации и замещения в алкильном радикале, связанном с группой С=О через sp3-атом углерода.
  • Ароматические радикалы в молекулах карбонильных соединений вступают в реакции электрофильного замещения.
  • Ненасыщенные углеводородные радикалы способны к присоединению различных реагентов по кратным углерод-углеродным связям.
  • Активным реакционным центром в реакциях окисления является связь С–Н в альдегидной группе -CH=O.
  • Реакции восстановления карбонильных соединений происходят за счёт присоединения водорода по связи С=О.