บทที่ 7 aldeh y des and ketones

บทท��บทท�� 77

AldehAldehyydesdes andand KetonesKetones

CarbonCarbonyyl coml comppoundsounds

“Carbonyl group”

สารอินทร�ย์ ท��มี�หมี��คาร โบนลอิย์��ในโมีเลกุ�ล

2

The carbonyl group is The carbonyl group is polarpolar

3

CarbonCarbonyyl coml comppoundsounds

• Esters

• Amides

• Acyl (acid ) chlorides

• Acid anhydrides

• Aldehydes

• Ketones

• Carboxylic acids

4

Carboxylic acids

Esters

5

Acid chlorides

Acid anhydrides

6

Amides

7

= R, R’, Ar

Aldehydes and KetonesAldehydes and Ketones

9

AldehAldehyydedess

Ethyl phenyl ketone10

KetoneKetoness

Formaldehyde

Acetone

Acetaldehyde

11

สมีบ�ติทางกุาย์ภาพขอิงอิ�ลดี�ไฮดี และค�โติน

• BoilinBoilingg ppointoint

หมี��คาร โบนลมี� dipole ส�งจึ%งท&าให'อิ�ลดี�ไฮดี มี� B.P ส�งกุว่�าอิ�ลเคนและอิ�เทอิร ท��มี�น&)าหน�กุโมีเลกุ�ลเท�ากุ�น แติ�มี�ค�าน'อิย์กุว่�าแอิลกุอิฮอิล

(แอิลกุอิฮอิล มี�พ�นธะไฮโดีรเจึนย์%ดีเหน��ย์ว่ภาย์ในโมีเลกุ�ล)

12

• SolubilitSolubilityy

อิ�ลดี�ไฮดี ละลาย์น&)าไดี' เน+�อิงจึากุอิอิกุซิเจึนในหมี��คาร โบนลสามีารถสร'างพ�นธะไฮโดีรเจึนกุ�บโมีเลกุ�ลขอิงน&)า

(ขนาดีโมีเลกุ�ลใหญ่�ข%)นละลาย์น&)าน'อิย์ลง)

14

H- bondH- bond

15

IUPAC Name of Aldehydes and Ketones

1 .เล+อิกุสาย์โซิ�ท��ย์าว่ท��ส�ดีซิ%�งมี�หมี�� C=O อิย์��ดี'ว่ย์เป็0นโซิ�หล�กุ และเร�ย์กุชื่+�อิลงท'าย์ดี'ว่ย์ค&าว่�า – al และ – one ติามีล&าดี�บ

2. ระบ�ติ&าแหน�งขอิงหมี�� C=O ในค�โตินให'เป็0นติ�ว่เลขน'อิย์ๆ ส�ว่นกุรณี�ขอิงอิ�ลดี�ไฮดี หมี�� C=O จึะอิย์��ป็ลาย์สาย์โซิ�เสมีอิ (C1)

17

3. กุรณี�ท��หมี�� C=O ขอิงค�โติน อิย์��ในสาย์โซิ�หล�กุ ขอิงสารป็ระกุอิบอิ+�น ให'เร�ย์กุหมี�� C=O ว่�า “oxo”

4. เร�ย์กุหมี��ท��มีาเกุาะกุ�บโซิ�หล�กุโดีย์เร�ย์งติามีล&าดี�บ ติ�ว่อิ�กุษร และใชื่' di- , tri- , tetra- เพ+�อิบอิกุ จึ&านว่นหมี��

C – C – C – C – C – H

O O

3-oxopentanal

18

19

20

4-phenyl-3-isopropylhexanal

7-bromo-2-methyl-4-octanone

1

6

8 1

10

; K2Cr2O7

ว่ธ�เติร�ย์มี

22

20

; K2Cr2O7

(KMnO4)

ว่ธ�เติร�ย์มี

23

1

๐ Alcohol Aldehyde Carboxylic acid

K2Cr2O

7

K2Cr2O

7

KMnO4

KMnO4

KMnO4

K2Cr2O720

10

30

25

26

27

Vanillin

28

29

30

31

32

Reaction of AldehReaction of Aldehyydesdes && KetonesKetones

A. Nucleophilic addition reaction

B. Oxidation reactionC. Reduction reactionD. The Wittig reactionE. Clemmensen reductionF. Haloform formation

33

A. A. NucleoNucleopphilic addition hilic addition reactionreaction

34

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(1) The Grignard Reaction(1) The Grignard Reaction

Formaldehyde Ethanol(1๐Alcohol)

Grignard Reagent(RMgX)

36

2-Propanol(2๐Alcohol)

t-Butyl alcohol (3๐Alcohol)

Acetaldehyde

Acetone

37

The Grignard ReactionThe Grignard Reaction MechanismMechanism

38

CH3COCH3 + CH3MgBr (CH3)2C(OH)CH3

HCHO + CH3MgBr CH3CH2OH

CH3CHO + CH3MgBr CH3CH(OH)CH3

1๐ alcohol

2๐

3๐

39

(2) (2) HHyydrationdration

40

41

(2) (2) HHyydrationdration

42

(3) (3) Addition of AlcoholsAddition of Alcohols

43

(3) (3) Addition of AlcoholsAddition of Alcohols

44

(3) (3) Addition of AlcoholsAddition of Alcohols

45

(3) (3) Addition of AlcoholsAddition of Alcohols

CH3CHO + CH3OH CH3CH OHH+

CH3CHO + 2 CH3OH CH3CH OCH3H

+

CH3COCH3 + 2 CH3OH CH3 C CH3H

+

OCH3

OCH3

OCH3

OCH3

Examples

46

(4) (4) CCyyanohanohyydrindrin FormationFormation

(5) (5) Addition Reaction with Amine DerivativesAddition Reaction with Amine Derivatives

48

= K2Cr2O7 , KMnO4

50

B. B. Oxidation Oxidation reactionreaction

Tollens’ test of Aldehydes

Silver mirror test

52

Methanol

1๐Alcoh

ol

2๐ Alcohol

C. C. Reduction Reduction reactionreaction

Butanal

1-Butanol

2-Butanone 2-Butanol

Example

54

Example

Cyclohexanone Cyclohexanol

55

D. D. The WittiThe Wittigg ReactionReaction

YlideAldehyde(Ketone) Alkene

56

The Wittig ReactionThe Wittig Reaction MechanismMechanism

57

CH3CH + (CH3)2C = P(C6H5)3 CH3CH = C(CH3)2

HCH + (CH3)2C = P(C6H5)3 H2C = C(CH3)2

CH3CCH3 + (CH3)2C = P(C6H5)3 (CH3)2C = C(CH3)2

O

O

O

Example

E. E. Clemmensen Clemmensen ReductionReduction

Alkane

59

F. F. Haloform Haloform formationformation

ป็ฏิกุรย์า Halogenation ขอิง methyl ketone ไดี'ผลติภ�ณีฑ์ เป็0น “haloform”

Haloform

60

Iodoform Iodoform testtest

Iodoform

61

ethanol, sec -alcohol (-CH-CH3) และ methyl ketone จึะให'positive test ส�งเกุติผลจึากุติะกุอินส�เหล+อิงและมี�กุล�น ฉุ�น ขอิง“Iodoform”

OH

Methyl ketone

62

RCCH3

O

I2 , NaOH

RCONa + CHI3

O

CH3CH2CHCH3

OH

CH3CH2CCH3

O

I2 , NaOH

I2 , NaOH

CH3CH2CONa

O

CHI3 +

CH3CH2OH

I2 , NaOH

I2 , NaOHCH3CH

O

HCONa

O

63

1

2

3

CHI3 +