Химические свойства альдегидов и кетонов

· Реакции окисления:

Реакция протекает легко:

 

 

Реакция протекает трудно, лишь в жестких условиях:

 

Разрыв цепи кетонов при окислении происходит по правилу Попова: карбонильная группа остается с меньшим радикалом.

 

· Реакции восстановления (алюмогидрид лития – катализатор):

 

 

 

· Реакции альдольной конденсации протекают лишь с теми альдегидами, в которых присутствует водород у α-углеродного атома. Реакция может протекать как под влиянием щелочей, так и под влиянием кислот.

Так, альдольная конденсация под влиянием щелочей протекает в водных растворах по механизму Ad_N.

1 стадия: образование карбоаниона

 

 

2 стадия: нуклеофильная аптека карбоанионом положительно заряженного углерода группы С=О с образованием алкоксид – иона

 

3 стадия: алкоксид-ион в водной среде присоединяет Н⁺ из КОН с образованием альдоля (альд егид + алког оль)

 

 

Таким путем под влиянием ферментов идет образование лимонной кислоты в цикле ТКК, нейраминовой кислоты в нервных клетках.

Часто альдольная конденсация сопровождается воды и образованием α,β-ненасыщенного карбонильного соединения (кротоновая конденсация):

 

 

· Взаимодействие со спиртами (образование полуацеталей и ацеталей):

 

Моносахариды на 95,5% существуют в клетке в виде полуацеталей (внутренних).

Многократно повторенная реакция образования циклических ацеталей лежит в основе получения природных полисахаридов (крахмала, клетчатки).

 

· Галоформные реакции, приводящие к образованию водорода, хлороформа, бромоформа. Галоформные реакции протекают вследствие появления С–Н кислотности у α-углерода под влиянием отрицательного индуктивного эффекта (-I-эффект) рядом расположенной карбонильной группы.

1 стадия: образование трихлорзамещенного альдегида

 

Трихлоруксусный

Альдегид (хлораль)

Галогены обладают (-)I – эффектом.

 

2 стадия: непрочное соединение – трихлоруксусный альдегид легко расщепляется под действием NaOH, так как оба его углерода несут частичные положительные заряды (δ⁺)

 

 

Галоформная реакция используется как способ получения карбоновых кислот и для обнаружения метилкетонов (ацетона) и ацетальдегида – йодоформная проба – в биологических жидкостях.

 

· Реакции присоединения – отщепления A_N – E (образование оснований Шиффа):

1 стадия: нуклеофильная атака аминами карбонильного атома углерода

 

2 стадия: стабилизация биполярного иона

 

 

3 стадия: отщепление (элиминирование) с образованием основания Шиффа

 

 

В организме образование оснований Шиффа идет при биосинтезе аминокислот из кетокислот и при распаде аминокислот через стадию переаминирования.