Карбонильные Соединения

Содержат карбонильную группу С=О. Один из наиб. Распространенных типов неорг. И орг. В-в. К ним относятся, напр., СО, СО 2, карбонаты, мочевина. Однако под К. С. В узком смысле понимают лишь альдегиды и кетоны, а также (в меньшей степени) карбоновые кислоты и их производные. В этих соед. Наиб. Полно проявляются характерные св-ва карбонильной группы, к-рые связаны с ее полярностью (m 7,7.10-30 Кл. М) и обусловлены резонансом. С=О D С + Ч О -. Длина связи С=О 0,123 нм, энергия 692-733 кДж/моль. Группа С=О -электроноакцепторный заместитель, обладает отрицат. Индукционным и мезомерным эффектами. Карбонильный атом С имеет sр 2 -гибридизацию и связь С=О находится в одной плоскости с двумя s-связями углерода, углы между ними близки к 120°.

К. С. Высоко реакционноспособны. Группа С=О способна восстанавливаться до спиртовой или метиленовой группы. Из-за наличия частичного положит. Заряда на атоме С К. С. Присоединяют разл. Нуклеофилы, напр., амины, металлоорг. Соед., вступают в р-ции электроф. Замещения в ароматич. Кольце. Р-ции с нуклеофилами часто сопровождаются дальнейшим отщеплением воды с образованием производных К. С., напр., гидразонов, шиффовых оснований. В случае производных карбоновых к-т RCOX р-ция с нуклеофилом может привести к продукту замещения X на остаток нуклеофила. Частичный отрицат заряд на карбонильном атоме О способствует р-циям с протонными и апротонными к-тами. Образующиеся при этом карбоксоний-катионы реагируют с нуклеофилами легче, чем К.

С. (кислотный катализ). Если группа С=О связана с гетероатомом, несущим неподеленную пару электронов, напр., в карбоновых к-тах и их производных, то р-ции по этой группе с нуклеофилами могут затрудняться, а с электрофилами (к-тами) облегчаться. Благодаря подвижности атомов Н у соседнего с карбонильной группой атома С (a-С-атома) К. С. Сравнительно легко, в особенности при катализе к-тами или основаниями, переходят в енольную форму Енолизация или образование енолят-аниона первая стадия мн. Важных р-ций К. С., где они выступают в качестве С-нуклеофильных реагентов. К таким р-циям относятся галогенирование по a-С-атому, альдольная и кретоновая конденсации, присоединение к активир. Кратным связям (см Михаэля реакция) и др.

К К. С. Принадлежат мн. Прир. В-ва, выполняющие важные ф-ции в живых организмах. Многие К. С. Получают в пром-сти гл. Обр. Оксосинтезом, окислением углеводородов, дегидрированием или окислит дегидрированием спиртов. К. С. Широко применяют как полупродукты основного и тонкого орг синтеза, р-рители, полимеры, лек. Препараты и др. М. Г. Виноградов. .