ALDEHİTLER ve ALDEHİTLER ve KETONLARKETONLAR

Yrd. Doç. Dr. Hatice YÜKSELYrd. Doç. Dr. Hatice YÜKSEL

Tıbbi Biyokimya Anabilim DalıTıbbi Biyokimya Anabilim Dalı

• Birbiri ile ikili bağla bağlanmış karbon ve oksijene

(C=O) karbonil grubu denir.

• Karbonil grubu,

– aldehit,

– keton,

– karboksilli asit,

– ester,

– amid vb. fonksiyonel grubun çatısını oluşturur.

Bileşiğin adı Genel formülü İsimlendirmeAldehit - al

Keton - on

Karboksilli asit - oik asit

Asit klorür - il veya oil klorür

Asit anhidrit - oik anhidrit

R C H

O

R C R

O

R C OH

O

R C Cl

O

R C O

O

C R'

O

Bileşiğin adı Genel formülü İsimlendirme

Ester - oat

Amid - amid

R C OR

O

R C N

O

Aldehit ve keton

FORMALDEHİT ASETON

H3C H

O

Etanal

• Karbonil grubuna bağlı olarak, bir hidrojen ve bir radikal taşıyan R-CHO yapısındaki bileşiklere aldehit, – iki radikal taşıyan R-CO-R yapısındaki

bileşiklere ise keton adı verilir.

• Bu radikaller, – alifatik, – sikloalifatik, – aromatik yada – heterosiklik yapıda olabilir.

Aldehit ve Ketonlar

• Doğada ve kimya sanayinde önemli

bileşiklerdir.

• Doğada, canlı sistemlerin gereksinimi olan

birçok bileşik aldehit veya keton yapısı taşır.

CHO

H OH

H OH

CH2OH

H OH

Riboz şeker

CH3

O

H

CH3

CH3

O

progesteron

Dişilik Dişilik hormonuhormonu

Aldehitlerde Adlandırma

• IUPAC sisteminde alifatik aldehitler, ana

yapıyı oluşturan hidrokarbonun isminin

sonuna -al eki getirilerek isimlendirilir.

• Formaldehit, • benzaldehit, • asetaldehit, • furfural vb. özel isimler tercih edilir.

CH H

O

H3C

Cl

1

23

2-kloropropan

H3C H

O

Etanal

Daha kompleks yapılarda, -CHO grubu taşıyan en uzun zincir seçilir.

CH3CHCH2CH-C-H

O

CH2CH3

CH3

2-etil-4-metil pentanal

• IUPAC sisteminde isimlendirme ana yapıya göre

yapılır, ana yapının isminin sonuna -on eki getirilir.

• Karbonil grubunun konumu, rakamlarla belirtilir.

• Birden fazla karbonil grubu olması halinde, -on ekinin

önüne di, tri gibi çokluk ekleri getirilir.

Ketonlarda adlandırma

• Grubun en küçük moleküllü bileşiği olan

aseton ve bazı aromatik ketonlar için

sistematik isimler kullanılmaz; genel

olarak bu bileşiklerin özel isimleri kullanılır.

• Aromatik bir halka üzerinde, iki tane keton

karbonili içeren bileşiklere kinon adı verilir.

• Benzenden türeyen kinonlar için, doğrudan

doğruya o- ya da p-kinon denildiği gibi, 1,4-

benzokinon için hidrokinon özel ismi de yaygın

olarak kullanılmaktadır.

Bazı basit aldehit ve ketonların geleneksel ve sistematik adları:

Formül Geleneksel ad Sistematik adıHCHO Formaldehit MetanalCH3CHO Asetaldehit Etanal

CH3CH2CHO Propiyalaldehit Propanal

CH3CH2CH2CHO Butiraldehit Butanal

CH3CH2CH2CH2CHO Valeraldehit Pentanal

H2C=CHCHO Akrolein 2-propenal

Formül Geleneksel ad Sistematik adıCHO

Benzaldehit Benzenkarbaldehit

H3CC

CH3

O

Aseton Propanone

O

C-CH3Asetofenon

Aldehit ve Ketonların Elde Edilmeleri

Aldehitler, primer alkollerin oksitlenmesiyle elde edilirler.

Ketonlar, sekonder alkollerin oksitlenmesiyle elde edilirler.

Aldehitler ve ketonlar polar olmakla birlikte molekülleri arasında hidrojen bağları meydana gelmez; bu nedenle kaynama noktaları alkollerinkinden daha düşüktür.

Aldehitlerin ve ketonların küçük moleküllü olanları suda çözünürler; çünkü su molekülleriyle hidrojen bağları yapabilirler. Molekül büyüdükçe hidrofob etkiden dolayı suda çözünürlükleri azalır.

Aldehit ve Ketonların Reaksiyonları

I. Oksidasyon:Aldehitler kolayca oksitlenirken,

ketonlar ancak çok etkin şartlarda oksitlenir.

R H

O [ O]

R OH

O

Oksidasyonla uzaklaşabilir

Aldehitler, güçlü yükseltgenlerle karboksilik asitlere yükseltgenirler.

Ketonlar, güçlü yükseltgenlerle normal koşullarda reaksiyon vermezler.

• Oksidasyon ajanları:

Sıcak, HNO3, KMnO4, Jones reaktifi, (CrO3/H2SO4)

CH3(CH2)4CH

O Jones reaktifi

Aseton, OoCCH3(CH2)4COH

O

Hekzanal Hekzanoik asit

Aldehitlere yükseltgenlerin etkisi, aldehitleri tanıma reaksiyonları bakımından önemlidir.

Fehling belirteci, aldehitlerle sıcakta kiremit kırmızısı Cu2O çökeltisi verir.

İndirgenme reaksiyonları:

Farklı indirgenler, aldehitleri primer alkollere indirgerler.

Farklı indirgenler, ketonları sekonder alkollere indirgerler.

II. Nükleofilik Katım Reaksiyonları: Aldehit ve ketonların en önemli

reaksiyonları.

C O

R'

R

Nu:-

C O-

Nu

R'

R

sp2

Tetrahedral araürün

sp3

Nükleofilik katım iki şekilde yürüyebilir

O

R R'(H):NuH2:Nu-

C C

O-

RR

Nu RR

NuH2+

KATILMA KATILMA-AYRILMA Tepkimesi

C

OH

RR

Nu

Alkol olusur

C

Nu

R R'+ H2O

Karbonil oksijeni OH veya su olarak çıkar

HOH su ROH alkolNH3 amonyok

RNH2 amin

Bazı nötral nükleofiller

Nükleofiller:

OH- hidroksil iyonu, H:- hidrür iyonu, R3C:- Karbanyon, RO- Alkoksit iyonu, NC:- Siyanür iyonu

negatif yüklü

Aldehit ve ketonların relatif etkinliği:

• Nükleofilik substitüsyon reaksiyonlarında

aldehitler, ketonlardan daha aktiftir.

Çünkü:

a) Ketonlarda C=O grubuna bağlı iki alkil

grubunun varlığı sterik engel oluşturarak,

nükleofilin yaklaşmasını zorlaştırır:

C

C

O

H

H

H

H

HH

Nu:-

b) Aldehitlerde C=O grubunun polarizasyonu

daha fazladır, dolayısıyla daha az kararlı

ve kimyasal olarak daha aktiftir,

çünkü aldehitlerde C=O grubundaki pozitif

polarizasyonu indüktif etki yoluyla

stabilize edecek birtek alkil grubu var,

ketonlarda iki alkil grubu var.

O

R R

O

R H

Aldehit ve Ketonlara Katılma tepkimeleri

1. Su Katımı: Suda çözünen aldehit ve ketonlar

kolaylıkla su katımı yaparak aldehit hidrat veya keton

hidrat haline geçerler.

Reaksiyon asit veya bazla katalizlenir.

Oluşan hidratlar nadiren kararlıdır.

• 2. Alkol Katımı: Benzer şekilde alkol katımı

yaparak aldehitler

– hemiasetal,

ketonlar

– hemiketal oluştururlar.

Basit şekerlerin pek çoğu başlıca halkalı yarı-asetal yapısında bulunur.

• 3. HCN ve bisülfit katımı: Hidrojen siyanür katımı ile oluşan ürünlere siyanhidrin adı verilir.

O

R R(H)

C

OH

R

OH

R Hidrat1. H2O, H+

tersinir

2. ROH, H+

tersinirC

OH

R

OH

R C

OH

R

OH

R C

OH

R

OH

R C

OH

R

OR'

RC

OH

R

OH

R C

OH

R

OH

R C

OH

R

OH

R C

OR

R

OR

RR'OH, H+

- H2O

3. HCN

tersinirC

OH

RR C

OH

RR C

OH

RR C

OH

R

CN

R siyanhidrin

4. R'MgX

dietileter C RR C RR C RR C

O-MgX

R

R'

R C

OH

R R

R'

Alkol

H2O, H+

Ara ürün

Aldehit yada keton

asetal yada ketal

I. Aldehit ve Ketonlara Katılma tepkimeleri

Formaldehit (HCHO), normal şartlarda gaz halde, karakteristik kokulu bir maddedir; endüstride metanolden elde edilir.

Formaldehit, proteinleri denatüre eder; bu nedenle tahriş edicidir;

gaz ve çözelti halinde ellere, yüze ve göze değmesinden sakınılmalıdır.

%40’lık formaldehit çözeltisi, formol veya formalin diye bilinir. Formolde halâ %10-15 metanol bulunur.

Formol, kuvvetli bir dezenfeksiyon maddesidir; anatomik dokuların, organların saklanmasında kullanılır.

Asetaldehit (CH3CHO), renksiz, kaynama noktası 21oC olan, bayıltıcı kokuda bir maddedir.

Asetaldehit, asetik aside yükseltgenebilir veya etanole indirgenebilir.

Aseton (CH3COCH3), kaynama noktası 56oC ve kendine has kokusu olan bir sıvıdır.

Asetonun organik bileşikleri çözme gücü yüksektir; genellikle çözücü olarak kullanılır.

Aseton, su, etanol ve eterle kolayca karışır.

Aseton, diabetes mellituslu hastaların vücudunda patolojik olarak fazla miktarda oluşur; idrarla ve solunumla atılır.