1. อัลดีไฮด์และคีโตนเป็นสารประกอบที่มีหมู่ฟังชันคาร์บอนิล(Carbonyl group) -C=O อัลดีไฮด์มีสูตรทั่วไปคือ R-CHO คีโตน์มีสูตรทั่วไปคือ R-CO-R
2. การเรียกชื่ออัลดีไฮด์ตามระบบ IUPAC จะลงท้ายด้วย -al เช่น
3. หมู่ฟังชันคาร์บอนิล -C=O เป็นพลานาร์ (planar) และไฮบริไดเซชันของคาร์บอนเป็นชนิด sp2 นอกจากนั้นสามารถเกิดขั้ว(polarization) ได้
ดังนั้นปฏิกิริยาหลักของอัลดีไฮด์และคีโตนที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่จึงเป็น ปฏิกิริยาการเพิ่มนิวคลิโอไฟล์ ( nucleophilic addition )
4. สมบัติทางเคมีของแอลดีไฮด์และคีโตนมี 2 แบบ คือ
4.1.ปฏิกิริยาการเพิ่มนิวคลิโอไฟล์ของคีโตนจะเกิดช้ากว่าของอัลดีไฮด์ ทั้งนี้เนื่องจากผลของ ซเทอริก(steric effect) และผลของ อิเลคทรอนิก (electronic effect) ที่อยู่ภายในโมเลกุล
4.2.ปฏิกิริยาแทนที่ alpha-H ของหมู่คาร์บอนิล ด้วยหมู่แฮโลเจน
4.1.ปฏิกิริยาการเพิ่มนิวคลิโอไฟล์ของคีโตนจะเกิดช้ากว่าของอัลดีไฮด์ ทั้งนี้เนื่องจากผลของ
4.1.1 ปฏิกิริยาการเพิ่มน้ำของอัลดีไฮด์หรือคีโตนจะให้ 1,1-diol สำหรับปฏิกิริยานี้จะเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (reversible reaction) เช่น
R-CHO + H2O ให้ RCH(OH)2 เช่น CCl3CHO + H2O CCl3CH(OH)2
R-CO-R + H2O ให้ R2C(OH)2 เช่น
CCl3COCCl3 + H2O (CCl3)2C (OH)2
4.1.2 ปฏิกิริยาการเพิ่มอัลกอฮอล์ของอัลดีไฮด์หรือคีโตน จะให้เฮมิอะซิทัล (hemiacetal) หรือเฮมิคีทัล(hemiketal) สำหรับปฏิกิริยานี้จะเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (reversible reaction) และถ้ามีอัลกอฮอล์มากเกินพอ(excess) จะให้อะซิทัล (acetal) หรือ คีทัล (ketal) เช่น
R-CHO + 2ROH ให้ RCH(OR)2 (อะซิทัล) เช่น CH3CHO + 2 CH3OH CH3CH(OCH3)2
R-CO-R + 2ROH ให้ R2C(OR)2 (คีทัล) เช่น CH3COCH3 + 2 CH3OH (CH3)2C (OCH3)2
4.1.3 ปฏิกิริยาการเพิ่ม HCN ของอัลดีไฮด์หรือคีโตนจะให้ไซยาโนไฮดริน (cyanohydrin) เช่น
R-CO-R + HCN ให้ R2C(OH)CN (cyanohydrin) เช่น
CH3COCH3 + HCN (CH3)2C (OH)CN CH3CHO + HCN CH3CH(OH)CN
4.1.4 ปฏิกิริยาการเพิ่มแอมโมเนีย หรือไพรมารีเอมีน ของอัลดีไฮด์หรือคีโตน เช่น
R-CHO + RNH2 ให้ RCH=NR เช่น CH3CHO + CH3CH2NH2 CH3CH=NCH2CH3
R-CO-R + RNH2 ให้ R2C=NR เช่น CH3COCH3 + CH3CH2NH2 (CH3)2C=NCH2CH3
4.1.5 ปฏิกิริยาการเพิ่มกรีญาร์รีเอเจนต์ (Grignard reagent) ของอัลดีไฮด์จะให้เซเคิลดารีอัลกอฮอล์หรือคีโตนจะให้เทอเชียรีอัลกอฮอล์ เช่น
R-CHO + RMgX และนำไปทำปฏิกิริยาต่อด้วยน้ำให้ R2CH(OH) (เซเคิลดารีอัลกอฮอล์) เช่น
CH3CHO + CH3CH2MgBr (then H2O) CH3CH(OH)CH2CH3
R-CO-R + RMgX และนำไปทำปฏิกิริยาต่อด้วยน้ำให้ R3C(OH) (เทอเชียรีอัลกอฮอล์) เช่น CH3COCH3 + CH3CH2MgBr (then H2O) (CH3)2C (OH)CH2CH3
4.1.6 ปฏิกิริยารีดักชันของอัลดีไฮด์จะให้ไพรมารีอัลกอฮอล์หรือคีโตนจะให้เซเคิลดารีอัลกอฮอล์ เช่น
R-CHO + LiAlH4 or NaBH4 or H2/Pt ให้ RCH2OH (ไพรมารีอัลกอฮอล์) เช่น
CH3CHO + LiAlH4 or NaBH4 or H2 / Pt CH3CH2OH
R-CO-R + LiAlH4 or NaBH4 or H2/Pt ให้ R2CHOH (เซเคิลดารีอัลกอฮอล์) เช่น
CH3COCH3 + LiAlH4 or NaBH4 or H2 / Pt CH3CH(OH)CH3
4.1.7 ปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลดีไฮด์หรือคีโตน เช่น การใช้ทอลเลนส์รีเอเจนต์ทดสอบความแตกต่างของอัลดีไฮด์และคีโตนถ้าเป็นอัลดีไฮด์จะถูกออกซิไดซ์ให้กรดคาร์บอกซิลิกและมีตะกอนเงินเกิดขึ้น และถ้าเป็นคีโตนจะไม่เกิดปฏิกิริยา
R-CHO + Ag(NH3)+,OH- (ทอลเลนส์รีเอเจนต์) RCOO- (carboxylic acid salt) + Ag
R-CO-R + Ag(NH3)+,OH- (ทอลเลนส์รีเอเจนต์) no reaction
2. การเรียกชื่ออัลดีไฮด์ตามระบบ IUPAC จะลงท้ายด้วย -al เช่น
3. หมู่ฟังชันคาร์บอนิล -C=O เป็นพลานาร์ (planar) และไฮบริไดเซชันของคาร์บอนเป็นชนิด sp2 นอกจากนั้นสามารถเกิดขั้ว(polarization) ได้
ดังนั้นปฏิกิริยาหลักของอัลดีไฮด์และคีโตนที่เกิดขึ้นส่วนใหญ่จึงเป็น ปฏิกิริยาการเพิ่มนิวคลิโอไฟล์ ( nucleophilic addition )
4. สมบัติทางเคมีของแอลดีไฮด์และคีโตนมี 2 แบบ คือ
4.1.ปฏิกิริยาการเพิ่มนิวคลิโอไฟล์ของคีโตนจะเกิดช้ากว่าของอัลดีไฮด์ ทั้งนี้เนื่องจากผลของ ซเทอริก(steric effect) และผลของ อิเลคทรอนิก (electronic effect) ที่อยู่ภายในโมเลกุล
4.2.ปฏิกิริยาแทนที่ alpha-H ของหมู่คาร์บอนิล ด้วยหมู่แฮโลเจน
4.1.ปฏิกิริยาการเพิ่มนิวคลิโอไฟล์ของคีโตนจะเกิดช้ากว่าของอัลดีไฮด์ ทั้งนี้เนื่องจากผลของ
4.1.1 ปฏิกิริยาการเพิ่มน้ำของอัลดีไฮด์หรือคีโตนจะให้ 1,1-diol สำหรับปฏิกิริยานี้จะเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (reversible reaction) เช่น
R-CHO + H2O ให้ RCH(OH)2 เช่น CCl3CHO + H2O
R-CO-R + H2O ให้ R2C(OH)2 เช่น
CCl3COCCl3 + H2O
4.1.2 ปฏิกิริยาการเพิ่มอัลกอฮอล์ของอัลดีไฮด์หรือคีโตน จะให้เฮมิอะซิทัล (hemiacetal) หรือเฮมิคีทัล(hemiketal) สำหรับปฏิกิริยานี้จะเป็นปฏิกิริยาที่ผันกลับได้ (reversible reaction) และถ้ามีอัลกอฮอล์มากเกินพอ(excess) จะให้อะซิทัล (acetal) หรือ คีทัล (ketal) เช่น
R-CHO + 2ROH ให้ RCH(OR)2 (อะซิทัล) เช่น CH3CHO + 2 CH3OH
R-CO-R + 2ROH ให้ R2C(OR)2 (คีทัล) เช่น CH3COCH3 + 2 CH3OH
4.1.3 ปฏิกิริยาการเพิ่ม HCN ของอัลดีไฮด์หรือคีโตนจะให้ไซยาโนไฮดริน (cyanohydrin) เช่น
R-CO-R + HCN ให้ R2C(OH)CN (cyanohydrin) เช่น
CH3COCH3 + HCN
4.1.4 ปฏิกิริยาการเพิ่มแอมโมเนีย หรือไพรมารีเอมีน ของอัลดีไฮด์หรือคีโตน เช่น
R-CHO + RNH2 ให้ RCH=NR เช่น CH3CHO + CH3CH2NH2
R-CO-R + RNH2 ให้ R2C=NR เช่น CH3COCH3 + CH3CH2NH2
4.1.5 ปฏิกิริยาการเพิ่มกรีญาร์รีเอเจนต์ (Grignard reagent) ของอัลดีไฮด์จะให้เซเคิลดารีอัลกอฮอล์หรือคีโตนจะให้เทอเชียรีอัลกอฮอล์ เช่น
R-CHO + RMgX และนำไปทำปฏิกิริยาต่อด้วยน้ำให้ R2CH(OH) (เซเคิลดารีอัลกอฮอล์) เช่น
CH3CHO + CH3CH2MgBr (then H2O)
R-CO-R + RMgX และนำไปทำปฏิกิริยาต่อด้วยน้ำให้ R3C(OH) (เทอเชียรีอัลกอฮอล์) เช่น CH3COCH3 + CH3CH2MgBr (then H2O)
4.1.6 ปฏิกิริยารีดักชันของอัลดีไฮด์จะให้ไพรมารีอัลกอฮอล์หรือคีโตนจะให้เซเคิลดารีอัลกอฮอล์ เช่น
R-CHO + LiAlH4 or NaBH4 or H2/Pt ให้ RCH2OH (ไพรมารีอัลกอฮอล์) เช่น
CH3CHO + LiAlH4 or NaBH4 or H2 / Pt
R-CO-R + LiAlH4 or NaBH4 or H2/Pt ให้ R2CHOH (เซเคิลดารีอัลกอฮอล์) เช่น
CH3COCH3 + LiAlH4 or NaBH4 or H2 / Pt
4.1.7 ปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลดีไฮด์หรือคีโตน เช่น การใช้ทอลเลนส์รีเอเจนต์ทดสอบความแตกต่างของอัลดีไฮด์และคีโตนถ้าเป็นอัลดีไฮด์จะถูกออกซิไดซ์ให้กรดคาร์บอกซิลิกและมีตะกอนเงินเกิดขึ้น และถ้าเป็นคีโตนจะไม่เกิดปฏิกิริยา
R-CHO + Ag(NH3)+,OH- (ทอลเลนส์รีเอเจนต์)
R-CO-R + Ag(NH3)+,OH- (ทอลเลนส์รีเอเจนต์)
ปฏิกิริยาออกซิเดชันของอัลดีไฮด์ด้วย (Benedict’s reagent) Cu2+/citric acid/NaOH จะเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันเฉพาะอะลิเฟติกอัลดีไฮด์
R-CHO + Cu2+/citric acid/NaOH (Benedict’s reagent) RCOO- (carboxylic acid salt) + Cu2O
CH3CHO + Cu2+/citric acid/NaOH (Benedict’s reagent) CH3COO-+ Cu2O
no reaction
4.2.ปฏิกิริยาแทนที่ alpha-H ของหมู่คาร์บอนิล ด้วยหมู่แฮโลเจนR-CHO + Cu2+/citric acid/NaOH (Benedict’s reagent)
CH3CHO + Cu2+/citric acid/NaOH (Benedict’s reagent)
4.2.1 ปฏิกิริยาเฮโลฟอร์ม(Haloform)เป็นปฏิกิริยาทดสอบของอัลดีไฮด์หรือคีโตนว่ามีหมู่
RCO-CH3 ถ้ามีจะให้ตะกอนสีเหลืองอ่อนของไอโอโดฟอร์ม เช่น
R-CO-CH3 + NaOH / I2(excess)
CH3COCH3 + NaOH / I2(excess)
CH3CHO + NaOH / I2(excess)
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น