Carbonylverbindungen (Carbonsäuren, Aldehyde)
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- Sophia Böhler
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1 Kapitel 9 arbonylverbindungen (arbonsäuren, Aldehyde) ' Aldehyde Ketone arbonsäuren Kohlensäuren Nomenklatur Aldehyde: NAME = KW-Stamm + al - als Substituent: Formyl- Beispiel: Pentanal S 3 2-Formyl-butansulfonsäure Ketone: NAME = KW-Stamm 1 + yl + KW-Stamm 2 + yl + keton NAME = KW-Stamm + Pos + on = als Substituent: xo Beispiel: Ethylmethylketon 2-Butanon 2-xobutan arbonsäuren: NAME = KW-Stamm + säure - als Substituent: ydroxycarbonyl Beispiel: (Pentanansäure) Valeriansäure S 3 2-ydroxycarbonyl -butansulfonsäure Wichtige Aldehyde 3 Formaldehyd Acetaldehyd 3 2 Propionaldehyd Butyraldehyd Pivalaldehyd Acrolein rotonaldehyd Propiolaldehyd Glyoxal 54
2 3 Benzaldehyd Phthalaldehyd Salicylaldehyd Vanilin Wichtige Ketone Aceton (Dimethylketon) Butanon (Ethylmethylketon) 2-Pentanon (Methylpropylketon) 3-Buten-2-on (Methylvinylketon) 4-Penten-2-on (Allylmethylketon) tert-butylmethylketon (3,3-Dimethylbutan-2-on) Ethinylmethylketon (3-Pentin-2-on) yclohexanon 2-yclohexenon 3-yclohexenon Acetophenon Propiophenon Benzophenon Benzil Wichtige arbonsäuren (Namen der Salze) 3 Ameisensäure (Methansäure) Formiate Essigsäure (Ethansäure) Acetate 3 2 Propionsäure (Propansäure) Propionate Buttersäure (Butansäure) Butyrate Pivalalinsäure Pivalinate Acrylsäure Acrylate rotonsäure rotonate Propiolsäure Propiolate xalsäure xalate Bernsteinsäure Succinate Glutarsäure Glutarate Adipinsäure Adipate 55
3 Fumarsäure Fumarate Glycolsäure Glycolate Milchsäure Lactate Maleinsäure Maleinate Äpfelsäure Malate Acetylendicarbonsäure Weinsäure Tartrate Brenztraubensäure Pyruvate N 2 Aminosäuren Benzoesäure Benzoate Phthalsäure Phthalate Terephthalsäure Terephthalate Salicylsäure Salicylate N Nicotinsäure Abietinsäure (arzsäure) Struktur 114 Allg. Eigenschaften 120 pm 121 weiche harte Nucleophile Elektrophile öhere Siedepunkte als KW: Me- +21 Aceton Darstellung Allgemein: 2 Pyridinium chlorochromat r 3 Formaldehyd: kat. Ag Butanal: h/o-kat + + 2, p ydroformylierung 56
4 Grignard: MgBr 2 MgBr Bayer-Villiger-x.: ' 3 Ester zonolyse: 1) 3 2) Me 2 S + ydratisierung: 2 g-salz Friedel-rafts-Acyl.: l All 3 eaktionen ydrierung: 2 aney-ni Al(iProp) 3 Meerwein-Pondorf-Verley-eduktion Zn lemensen-eduktion Ionische Additionen: X Y X Y eagenz Typ/Name Produkt X-Y: B- (NaB 4 ) eduktion Alkohole - ydratisierung ydrate BrMg- Grignard-kt. Alkohole - Addition/Konden. Acetale -N Addition anhydrine -N Kondensation Imine -N Kondensation xime -N 2 3 Kondensation ydrazone 57
5 Ionische Additionen: X Y X Y -X Y eagenz Typ/Name Produkt X-Y: B- (LiAl 4) eduktion Alkohole - ( + ) Veresterung Ester -N Kondensation Amide -l (Sl 2 ) Add./Elimin. Säurechloride - Kondensation Anhydride Nachweisreaktionen: Fehling-Probe: u u Tollens-Probe: [Ag(N 3 ) 2 ] Ag + 4 N ligomerisierung / Polymerisierung: Formaldehyd ( + ) Paraformaldehyd 3 S n bei 25 Paraldehyd bei -10 Metaldehyd Polymethaldehyd arbonylaktivität / ydratbildung Je weniger gut das arbeniumion in der zwitterionischen mesomeren Grenzstruktur stabilisiert ist, desto höher ist die arbonylaktivität! + 2 ( + ) Aldehydhydrat = hohe arbonylaktivität 98% ydrat = 3 mittlere arbonylaktivität 58% ydrat =Ph niedrige arbonylaktivität <1% ydrat =l 3 sehr hohe arbonylakt. 100% hloralhydrat (stabil) Erlenmeyer-egel: keine 2 -Gruppen gleichzeitig an einem 58
6 allg. Säurekatalyse / Tetrahedralmechanismus + 3 albacetal-/acetalbildung + ' ' - + ' albacetal ' ' Acetal - + ' ' ' ' ' Merke! Acetale sind im Basischen stabil Acetale spalten im Sauren (saure ydrolyse) Acetale sind Schutzgruppen für arbonyle Esterbildung / Verseifung + ' ' - + ' rthosäure Tetrahedralmechanismus + Na Na -' Verseifung ' - + Ester ' - 2 ' Merke! Ester bilden sich unter Säurekatalyse Ester hydrolysieren im Sauren Ester spalten im Alkalischen (Verseifung) 59
7 Spezielle eaktionen Na 2 2 Na + annizzaro-eaktion (Disproportionierung) Benzaldehyd Benzoesäure (Natriumsalz) Benzylalkohol 2 kat. NaN Benzoinkondensation Benzoin Keto-Enol-Tautomerie: --Gruppe in arbonylen ist sauer (pk S = 11-25) Keto-Form Enol-Form Base arbanion-form Enolat-Form Enaminbildung: Keto-Form Enol-Form N 2 N Imin N Enamin 60
8 Aldol-eaktion, -Kondensation Keto-Form Base arbanion-form Enolat-Form - 2 laisen-kondensation Et Et Et arbanion-form Et Esterenolat-Form Et Et - Et Et Mannich-eaktion (Aminomethylierung) 2 N + 2 N - 2 N Mannichbase 61
Aldehyde und Ketone. Aldehyde C 2 H 5 H 3 C. H Propanal Propionaldehyd. H Ethanal Acetaldehyd. H Methanal Formaldehyd. Benzaldehyd.
Aldehyde und Ketone Aldehyde Methanal Formaldehyd 3 Ethanal Acetaldehyd 2 5 Propanal Propionaldehyd Benzaldehyd Ketone 3 3 2 5 Propanon Aceton 3 2 5 2-Butanon 2 5 3-Pentanon Acetophenon 3 Natürliche Aldehyde
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