Ketone gehären zu den Carbonylverbindungen. Sie tragen als funktionelle Gruppe eine nicht endståndige Carbonylgruppe. R 1 R 2

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1 rganische Chemie Ri Ketone Ketone gehären zu den Carbonylverbindungen. Sie tragen als funktionelle Gruppe eine nicht endståndige Carbonylgruppe. R 1 C R 2 R 1 C R 2 R 1 C R 2 Strukturformel Elektronenstrichformel Gruppenformel Man unterscheidet einfache (symmetrische) Ketone mit idetischen KW-Resten und gemischte (unsymmetrisch)e Ketone mit verschiedenen KW-Resten. CH-C-CH einfach CH-C-CH2-CH gemischt Nomenklatur Ketone tragen nach der substitutiven Nomenklatur die Endung -on am Stammnamen der längsten Kette. Wichtige Ketone tragen Trivialnamen. Bei einfachen und aromatischen Ketonen werden nach der radikofunktionellen Nomenklatur die Alkylreste in alphabetischer Reihenfolge aufgezählt und mit der Endung -keton versehen. C Propanon Aceton C CH 2 Butanon Ethylmethylketon C CH Isopropylmethyl-keton -Methylbutanon C Diphenylketon Benzophenon C Methylphenylketon Acetophenon r g a n i s c h e S t o f f l e h r e

2 rganische Chemie Ri 124 C CH 2 C 2,4-Pentandion Acetylaceton CH CH 2 C H 4-Hydroxy-2-pentanon Als untergeordnete funktionelle Gruppe erhält die Ketogruppe die Vorsilbe xo-. CH CH C CH 2 CH -xo-4-hexensåure Vorkommen In der Natur als Bestandteil Ätherischer Åle. Eigenschaften Meist leicht bewegliche, klare, brennbare FlÇssigkeiten mit typischem, angenehmem Geruch. LÉslich in organischen LÉsungsmitteln. Siedepunkte und WasserlÉslichkeit verhalten sich Ähnlich wie bei Aldehyden gleicher C- Zahl. Toxikologie Lokale Reizwirkung und narkotische Wirkungen, sonst ungiftig. Herstellung xidation sekundärer Alkohole. xidation von 2-Propanol mit Cr /Cr +, sauer CH + Cr H + C +2Cr + +7H 2 H Dehydrierung sekundärer Alkohole. Dehydrierung von 2-Butanol H CH CH 2 Grignard-Reaktion mit Nitrilen. Herstellung von Propanon aus Ethannitril Cu/ C CH 2 + H 2 r g a n i s c h e S t o f f l e h r e

3 rganische Chemie Ri 125 CH C N + CH MgBr C N MgBr CH C N MgBr + 2H CH 2 C + Mg(H)Br + NH Aus Calcium-Salzen von CarbonsÄuren. Trockendestillation von Calciumethanoat ( C - ) 2 Ca 2+ ( ) 2 C + CaC Aromatische Ketone durch Acylierung nach Friedel-Crafts. Herstellung von Ethylphenylketon + C Cl AlCl C + HCl AlCl muss in Äquivalenten Mengen eingesetzt werden, da die Carbonylver-bindung mit ihm einen Komplex eingeht. Aus SÄurechloriden mit rganocadmiumverbindungen. Herstellung von Butanon (C 2 H 5 ) 2 Cd C CH + CdCl Cl C C 2 H 5 2 Die rganocadmiumverbindung wird durch Umsetzung des Grignardreagenzes mit CdCl 2 erhalten. 2 R-MgX + CdCl 2 R2Cd + 2MgXCl Reaktionen Ketone sind nicht so reaktionsfähig wie Aldehyde. Sie kénnen nicht ohne GerÇstaufspaltung oxidiert werden. Additionen sind durch die benachbarten Alkylreste sterisch gehindert. r g a n i s c h e S t o f f l e h r e

4 rganische Chemie Ri 126 Reduktion Reduktion zu sekundären Alkoholen durch katalytische Hydrierung Katalytische Hydrierung von Propanon C + H 2 Pt H CH Reduktion zu Kohlenwasserstoffen mit atomarem Wasserstoff Zinkstaub-Reduktion von Propanon C + 4[H] Zn/HCl CH 2 + H 2 Halbketal- und Ketalbildung (Schutzgruppe) Ketalbildung von Propanon mit Methanol C + CH H H + C H Halbketal C H CH CH + H + CH H C CH + H 2 Ketal Cyanwasserstoff (KettenverlÄngerung) Addition von BlausÄure an Butanon C 2 H 5 C + HCN NaCN C 2 H 5 H C CN Cyanhydrin Die Addition mit Bisulfit läuft bei Ketonen wegen der sterischen Hinderung nur unbefriedigend. Grignard-Reagenzien ergeben tertiäre Alko-hole Herstellung von Methyl-2-propanol r g a n i s c h e S t o f f l e h r e

5 rganische Chemie Ri 127 CH C + CH MgBr MgBr C MgBr CH C + H CH 2 H C + Mg(H)Br Kondensation Kondensation mit Ammoniak-Derivaten (Nicht mit Aminen) Kondensation von Cyclohexanon mit Hydroxylamin NH 2 -H + H 2 N H N H + H 2 Keto-Enol-Tautomerie Sie beruht auf der AciditÄt (Induktionseffekt) der -ständigen C-Atome. Ein Proton wandert im Gleichgewicht vom -C-Atom zum -Atom der Carbonylgruppe. Das Gleichgewicht liegt nur auf der Seite der Enolform, wenn die AciditÄt besonders gross ist (z.b. Diketone). 2,4-Pentandion C CH 2 C C CH C H wichtige Vertreter Aceton Propanon ist das einfachste und wichtigste Keton. Leicht entflammbar, unbegrenzt mischbar mit Wasser und den meisten org. LÉsungsmitteln. Herstellung durch Direktoxidation von Propen, katalytische Dehydrierung von 2-Propanol, aus EssigsÄure oder als Nebenprodukt im Cumolverfahren. 2 CH CH PdCl 2 2 CH C CHH Zn/ C + H 2 2 CH Cer/ C + C 2 + H 2 r g a n i s c h e S t o f f l e h r e

6 rganische Chemie Ri 128 Verwendung als LÉsungsmittel (Harze, Lacke, Cellulose, Fette und Åle). Ausgangsstoff fçr zahlreiche Zwischenprodukte (MethacrylsÄuremethylester). 2-Butanon Ethylmethylketon hat Ähnliche Eigenschaften wie Aceton, mischt sich aber nur begrenzt mit Wasser. Kann an Luft explosive Peroxide bilden. Herstellung durch Dehydrierung von 2-Butanol. CH Cu/ CH 2 CHH CH 2 C + H 2 Verwendung als LÉsungsmittel (Kunststoffe, Harze, Fette, Åle und Wachse). Cyclohexanon Ñhnliche Eigenschaften wie Aceton. Herstellung durch Dehydrierung von Cyclohexanol. H Cu/ + H 2 Verwendung als LÉsungsmittel und als Zwischenprodukt fçr die Herstellung von Polyamidfasern. aromatische Ketone Diphenylketon und Methylphenylketon werden in der Riechstoffindustrie verwendet. In ihren Reaktionen sind sie aliphatischen Ketonen weitgehend gleich. Herstellung durch Acylierung nach Friedel-Crafts Chinone Chinone sind ungesättigte cyclische Diketone. Es sind die xidationsprodukte zweiwertiger Phenole. Der Chinon-Ring enthält nur 4 Kohlenstoff- -Elektronen und ist daher nicht mehr aromatisch. In ihren Reaktionen verhalten sie sich wie Ketone. In einigen FÄllen sind aber auch elektrophile Substitutionen am Chinon-Ring méglich (Nitrierung). Chinon, Anthrachinon und deren Derivate sind Farbstoffe. p-benzochinon 9,10-Anthrachinon r g a n i s c h e S t o f f l e h r e