Compuși carbonilici aromatici

Aldehidele aromatice sunt compuși organici în moleculele cărora gruparea aldehidă este legată de inelul benzenic sau de atomul de carbon al lanțului lateral.

Denumirile aldehidelor aromatice de primul tip sunt de obicei derivate din denumirile acizilor lor aromatici corespunzători, în care sunt transformați în timpul oxidării.

Conform nomenclaturii sistematice (IUPAC), denumirile aldehidelor în care gruparea carbonil este legată direct de atomul de carbon al inelului benzenic se formează prin adăugarea cuvântului-carbaldehidăla denumirea sistemului ciclic.

Reprezentanții aldehidelor de primul tip sunt:

(benzaldehidă)p-metilbenzaldehidă (rațională)

benzencarbaldehidă 4-metilbenzencarbaldehidă (IUPAC)

Dacă există o altă grupă în sistemul ciclic care are avantaje în enumerare, atunci gruparea aldehidă este notă cu prefixulformil-:

Aldehidele aromatice cu o grupare carbonil în lanțul lateral sunt considerate derivați ai aldehidelor alifatice:

Denumirea se bazează pe numele aldehidelor alifatice corespunzătoare conform nomenclaturii raționale sau sistematice (IUPAC):

aldehidă fenilaceticăp4-aldehidă tolilacetică

Cetonele aromatice sunt compuși organici în moleculele cărora gruparea carbonil este legată de doi radicali aromatici.

Dacă unul dintre radicalii asociați cu gruparea carbonil este aromatic, iar al doilea este alifatic, atunci astfel de cetone se numescgrași aromatici:

Cetonele aromatice sunt adesea denumite după principiul radicalului (nomenclatura radical-funcțională). În acest caz, radicalii sunt enumerați în ordinea complexității crescânde (sau în ordine alfabetică).ordine), iar la sfârșitul numelui pune cuvântul cetonă.

Denumiri banale (benzofenonă, acetofenonă) sunt, de asemenea, folosite pentru a denumi cetonele aromatice.

Conform nomenclaturii sistematice, denumirea cetonei se formează din denumirea hidrocarburii alifatice corespunzătoare, considerând sistemul ciclic ca radical substituitor, iar sufixul–unul:

Metode pentru obținerea compușilor carbonilici aromatici

1. Metode de obţinere a aldehidelor aromatice

Aldehidele aromatice pot fi obținute în următoarele moduri:

1. Formilarea compuşilor aromatici

Acțiunea asupra hidrocarburilor aromatice cu un amestec de monoxid de carbon și acid clorhidric în prezența catalizatorilor (AlCl3, Cu2Cl2) duce la formarea de aldehide aromatice:

toluenp4-toluilaldehidă

Mecanismul de reacție:

2. Formilarea Vilsmeierunde X este un substituent donor de electroni, de exemplu –N(CH3)2

3. Hidroliza derivaților dihalogen geminali din seria aromatică

Benzaldehida poate fi obținută prin transformarea toluenului în clorură de benziliden, urmată de hidroliză. Hidroliza se realizează în prezența hidroxidului de calciu și a unui catalizator de fier la o temperatură de 95-100 0 C:

clorură de toluen benzaldehidă

4. Oxidarea hidrocarburilor aromatice

Producerea aldehidelor aromatice, în special a benzaldehidei, prin oxidarea hidrocarburilor aromatice cu oxigenul atmosferic este o metodă industrială:

5. Oxidarea alcoolilor aromatici

alcool benzilic benzaldehidă

6. Recuperarea clorurilor acide ale acizilor carboxilici aromatici

folosit pentru reducerea clorurilor acide.hidrogen în prezența unui catalizator de paladiu:

2. Producerea de cetone aromatice

1. Acilare conform Friedel-Crafts

Cetonele aromatice sunt de obicei produse prin acțiunea clorurilor sau anhidridelor de acid carboxilic asupra hidrocarburilor aromatice în prezența unui catalizator AlCl3:

benzoilcloril benzofenonă

2. Oxidarea alcoolilor aromatici secundari

3. Rearanjare cartofi prajiti

Cetonele aromatice pot fi produse prin rearanjarea esterilor fenolici:

Proprietăți fizice și structură

Aldehidele aromatice sunt lichide insolubile în apă cu miros de migdale amare. Cu cât gruparea aldehidă este mai departe de nucleul aromatic, cu atât mirosul devine mai ascuțit.

Cetonele aromatice sunt lichide sau solide care sunt insolubile în apă. Multe cetone au un miros floral plăcut (de exemplu, acetofenona are un miros de cireșe).

Structura compușilor carbonilici aromatici

Gruparea carbonil, ca toți substituenții de al doilea fel, afectează distribuția densității electronice a inelului benzenic datorită efectelor –I și –M (conjugarea π, π), care acționează într-o singură direcție și conduc la o scădere. în densitatea electronilor din inel, în special în pozițiile orto și para ale inelului benzenic:

Prin urmare, reactivul electrofil intră predominant în meta-poziţia inelului aromatic, unde deficitul de densitate electronică este cel mai mic.

În același timp, gruparea carbonil are un efect mult mai mic asupra inelului benzenic asociat cu aceasta decât grupările nitro și carboxil.

Prin urmare, halogenarea, nitrarea și sulfonarea aldehidelor și cetonelor aromatice se realizează în condiții mai blânde decâtnitrobenzen și acid benzoic.

Datorită prezenței conjugării π,π a inelului benzenic și a grupării carbonil, sarcina pozitivă efectivă (5 + ) pe atomul de carbon al grupării carbonil este redusă, în special în cazul diaril cetonelor.

Prin urmare, reactivitatea compușilor carbonilici aromatici în reacțiile cu reactivi nucleofili este redusă în comparație cu cei alifatici.

Proprietăți chimice ale compușilor carbonilici aromatici

Aldehidele și cetonele aromatice, care conțin atât o grupare carbonil, cât și un nucleu aromatic, desfășoară reacții caracteristice:

1) grupare carbonil;

2) nucleu aromatic;

3) influența reciprocă a grupării carbonil și a nucleului aromatic, i.e. reacţii specifice care nu sunt caracteristice compuşilor carbonilici din seria alifatică, care se datorează conjugării grupării carbonil cu nucleul aromatic şi absenţei atomilor de hidrogen mobili în poziţia α în aldehidele aromatice.

---