Nomenklatura
Otrzymywanie Właściwości fizyczne Właściwości chemiczne Zastosowanie

KETONY



Ketony są to związki o wzorze ogólnym:   , gdzie R1 i R2 oznaczają alkile lub aryle.

1.Nomenklatura:
a).ketony acykliczne:
-nazwy ketonów tworzy się przez dodanie do nazwy węglowodoru przyrostka -on;
-przed nazwą umieszcza się - w miarę potrzeby - lokant oznaczający karbonylowy atom węgla;
-w przypadku obecności kilku grup karbonylowych zamiast przyrostka -on stosuje się przyrostki -dion, -trion itd., poprzedzone "o" łącznikowym i podaje lokanty wszystkich węgli karbonylowych;
-numerację łańcucha prowadzi się w takim kierunku, by karbonylowy atom węgla otrzymał możliwie najniższy lokant, nawet w przypadku obecności wiązań wielokrotnych np.:

 
 butan-2-on

-można również tworzyć tzw. nazwy grupowo-funkcyjne podając nazwy alkili w formie przymiotnikowej (w kolejności alfabetycznej) i poprzedzajac je wyrazem keton np.:
  keton etylowo-metylowy

b).ketony karbocykliczne:
-nazwy ketonów karbocyklicznych tworzy się analogicznie jak nazwy ketonów acyklicznych;
-o kierunku numeracji decyduje grupa karbonylowa np.:

  
    cykloheksanon

c).ketony z grupą karbonylową w łańcuchu bocznym pierścienia:
-jeżeli grupa karbonylowa znajduje się w łańcuchu bocnym pierścienia, to pierścień uważa się za podstawnik;
-łańcuch boczny można unać za podstawnik stanowiący acyl tylko wówczas, gdy karbonylowy atom węgla jest bezpośrednio połączony z pierścieniem np.:
 
     cykloheksyloetanon
     acetylocykloheksan

-do podanych niżej ketonów- na zasadzie wyjątku-stosuje się następujące nazwy:

       
         acetofenon 
        
           benzofenon
-jeżeli grupa karbonylowa jest bezpośrednio związana z atomami węgla dwóch pierścieni, to stosuje się wyłącznie metodę grupowo-funkcyjną (wyjatek stanowi benzenofenon) np.:
 
      
            keton dicykloheksylowy
powrót


2.Otrzymywanie:

Ketony, podobnie jak aldehydy, są związkami otrzymywanymi w wyniku reakcji utleniania i redukcji innych związków.Ogólny schemat otrzymywania ketonów przedstawia się następująco:




a).utlenianie alkoholi II-rzędowych:



b).Odwodornienie alkoholi II-rzędowych:



c).Uwodnienie propynu (reakcja Kuczerowa):



d).reakcja Friedla-Craftsa-reakcja ta polega na katalityczym podstawieniu pierścienia aromatycznego w obecności np. AlCl3 chlorkiem kwasowym np.:



e).reakcja ozonolizy alkenów:



f)reakcja utleniania alkinów np.:

.

g).reakcje pochodnych kwasów karboksylowych ze związkami metaloorganicznymi:
- z miedzioorganicznymi:



-z kadmoorganicznymi:


powrót

3.Właściwości fizyczne:

Ketony są rozpuszczalnymi w wodzie i innych rozpuszczalnikach organicznych cieczami wykazującymi małą zdolność do krystalizacji. Są liczną grupą związków o wielkiej różnorodności zapachów. Intensywność zapachu ketonów, podobnie jak innych związków, stopniowo słabnie ze wzrostem liczby atomów węgla w cząsteczce. Ketony zawierające powyżej 18 atomów węgla są na ogół bezwonne. Wprowadzenie wiązania podwójnego do ketonów o małej masie cząsteczkowej powoduje wzrost intensywności zapachu i powstanie ostrej nuty. W miarę wzrostu cząsteczki ostrość ta znika i związek przybiera zapach kwiatowy.
powrót


4.Właściwości chemiczne:

Ketony niewiele różnią się charakterem chemicznym od aldehydów, co wynika z obecności grupy karbonylowej w obu typach związków. Zasadnicza różnica polega jedynie na braku wodoru przy grupie karbonylowej w ketonach. Nie utleniają się więc one tak łatwo jak aldehydy, a utlenienie biegnie w łańcuchu węglowym. Nie ulegają też reakcji Cannizaro, podlegają natomiast reakcjom addycji - zarówno aldolowej jak i reakcjom z pochodnymi amoniaku. Ulegają także reakcji cyjanohydrynowej, tworzą acetale i reagują z wodorosiarczanem(IV). Ta ostatnia reakcja czasem nie zachodzi na skutek zawady przestrzennej w ketonach z dużymi podstawnikami (np. tert-butylowy keton). Ketony nie wykazują właściwości redukujących (negatywny wynik prób Tollensa i Trommera), co wynika z braku atomu wodoru związanego bezpośrednio z grupą karbonylową.
 Ketony ulegają więc następującym reakcjom:
a).reakcja uwodornienia-jest to reakcja redukcji do alkoholi II-rzędowych np.:



b).reakcja przyłączania wody-w reakcji tej powstają nietrwałe wodziany np.:



c).reakcja z alkoholem-w reakcji tej powstają ketale i półketale np.:

 

d).reakcja z hydroksylaminą prowadząca do oksymów:



e).reakcja z fenylohydrazyną prowadząca do fenylohydrazonów:



f).reakcja z semikarbazydem prowadząca do semikarbazonów:


powrót

5.Zastosowanie:
a). szeroko stosowane jako rozpuszczalniki;
b).półprodukty w syntezie chemicznej;
c).chloro- i bromopochodne ketony są stosowane jako środki trujące (chloroacetofenon, chloro- i bromoaceton)
d).składniki kompozycji zapachowych i przypraw spożywczych:
- ketony alifatyczne- najprostszy keton -aceton posiada charakterystyczny eterowy zapach. Wzrost łańcucha węglowego prowadzi stopniowo do "polepszania" zapachu. Istotny wpływ na zapach ketonu wywiera również wielkość rodnika alkilowego. Rodniki o większej masie cząsteczkowej posiadają zapach bardziej owocowy, np.: keton metylo-izopropylowy o zapachu przyjemnym, kamforowym; keton metylo-n-amylowy ma zapach ostry, o nucie świeżej zieleni; keton diamylowy - zapach owocowy.
- ketony alifatyczno - aromatyczne mają bardzo przyjemne zapachy i znajdują zastosowanie w perfumerii, np. acetofenon  ma silny zapach kwitnącego głogu. Na zapach tych związków wpływają podstawniki w pierścieniu benzenowym oraz w mniejszym stopniu - rodnik alifatyczny w łańcuchu bocznym, np. p-metyloacetofenon  ma zapach mimozowo-kumarynowy; p-izopropyloacetofenon - zapach irysa; 2,4-dimetylo-acetofenon  jest związkiem o intensywnym zapachu podobnym do mimozy a p-metoksyacetofenon - o zapachu głogu.
- ketony aromatyczne - przedstawicielem tej grupy związków jest benzofenon posiadający łagodny, słodki zapach różany. Podstawniki w pierścieniu nie wykazują szczególnego wpływu na zapach związku. Dwuketony aromatyczne również są reprezentowane w perfumerii, jak np. diketon p-anizylo-benzylowy  o zapachu migdałów.
- ketony cykliczne - najprostszym cyklicznym ketonem jest cyklobutanon o zapachu zbliżonym do acetonu. Cyklopentanon  i cykloheksanon  wykazują zapach migdałowo - miętowy. W miarę wzrostu wielkości pierścienia zapach ketonu staje się kamforowy, a następnie dla 15 - 17 atomów węgla - piżmowy. Najbardziej interesujące zapachowo są alkilopochodne cyklopentanonu  i cykloheksanonu . Wprowadzenie do tych ketonów grupy metylowej znacznie modyfikuje zapach. I tak np. 2-metylocyklo-heksanon  ma nasilony zapach miętowo-migdałowy, 3-metylocykloheksanon - miętowo-kamforowy, a 4-metylocykloheksanon - przyjemny miętowy. Zwiększenie rodnika alkilowego w ketonach cyklicznych nadaje nutę bardziej kwiatową.
powrót

powrót do strony głównej