ملخص الألدهيدات والكيتونات، الكيمياء

4-5 الألدهيدات والكيتونات

• الألدهيدات والكيتونات: تتميز الألدهيدات والكيتونات بوجود مجموعة الكربونيل الوظيفية ($C=O$).
• والصيغة العامة للألدهيدات $R-CHO$.
• أما الصيغة العامة للكيتونات فهي $R-CO-R'$ حيث ترتبط مجموعة الكربونيل في الكيتونات بمجموعتي ألكيل متماثلتين أو غير متماثلتين (⁦R⁩ و ⁦R'⁩).

الخواص الكيميائية للألدهيدات والكيتونات

• كاشف غرينيارد: يحضر مركب (كاشف) غرينيارد من تفاعل هاليد الألكيل ⁦(R-X)⁩ مع معدن المغنيسيوم ⁦(Mg)⁩ في الإيثر الجاف ليعطي ألكيل هاليد المغنيسيوم ⁦R-Mg X⁩:
• تعود تفاعلات الإضافة في الألدهيدات والكيتونات إلى بنية مجموعة الكربونيل غير المشبعة، الحاوية على رابطة تساهمية ثنائية ($\sigma$ و $\pi$)، فهي تستجيب لتفاعلات الإضافة بكسر الرابطة الأضعف ($\pi$).
• ويتم ذلك بارتباط الجزء السالب من المادة المتفاعلة بذرة كربون مجموعة الكربونيل، كما يرتبط الجزء الموجب من المادة المتفاعلة بذرة أكسجين مجموعة الكربونيل كما في التفاعل العام الآتي: $R-CO-R' + A-B \longrightarrow R-C(A)(O-B)-R'$
• $R-X + Mg \xrightarrow{\text{إيثر جاف}} RMgX$
• إضافة مركب غرينيارد إلى الميثانال ليعطي كحولاً أولياً كما يأتي: $HCHO + CH_3CH_2MgBr \longrightarrow H-C(OMgBr)(H)-CH_2CH_3 \xrightarrow{HBr_{(aq)}} H-C(OH)(H)-CH_2CH_3 + MgBr_2$
• إضافة مركب غرينيارد إلى الألدهيدات الأخرى ليعطي كحولات ثانوية كما يأتي: $H_3CCHO + CH_3CH_2MgBr \longrightarrow H_3C-C(OMgBr)(H)-CH_2CH_3 \xrightarrow{HBr_{(aq)}} H_3C-C(OH)(H)-CH_2CH_3 + MgBr_2$
• إضافة مركب غرينيارد إلى الكيتونات ليعطي كحولات ثالثية كما يأتي: $H_3CCOCH_3 + CH_3MgBr \longrightarrow H_3C-C(OMgBr)(CH_3)-CH_3 \xrightarrow{HBr_{(aq)}} H_3C-C(OH)(CH_3)-CH_3 + MgBr_2$

تفاعلات الأكسدة

• محلول فهلنج: يتكون محلول فهلنج ⁦A⁩ من (كبريتات النحاس المائية $CuSO_4.5H_2O$)، ومحلول فهلنج ⁦B⁩ من (محلول ملح روشل «طرترات الصوديوم والبوتاسيوم المائية» وهيدروكسيد الصوديوم).
• محلول تولن: يتألف محلول تولن من محلول نترات الفضة النشادرية، وهو معقد لأيون الفضة.
• تتأكسد الألدهيدات بسهولة إلى حموض كربوكسيلية في الظروف العادية بمعظم العوامل المؤكسدة، حتى الضعيفة منها.
• في حين تقاوم الكيتونات بصورة عامة الأكسدة بالظروف العادية؛ لأنها لا تحوي ذرة هيدروجين مرتبطة بمجموعة الكربونيل.
• $R-CHO + 2 Cu^{2+} + 5 OH^- \xrightarrow{\Delta} R-COO^- + Cu_2O + 3 H_2O$
• أضف إلى أنبوب اختبار كمية قليلة من محلول السكر الأحادي «جلوكوز».
• $R-CHO + 2 Ag^+ + 3 OH^- \xrightarrow{\Delta} R-COO^- + 2 Ag + 2 H_2O$