Химические свойства альдегидов и кетонов

Реакционные центры альдегидов и кетонов обусловлены на­личием в их молекулах карбонильной группы. Группа содержит атомы углерода и кислорода в состоянии sр²-гиориди-зации, поэтому их -связь и две другие -связи, образованные карбонильным атомом углерода, лежат в одной плоскости, а л- связь, образованная за счет бокового перекрывания негибридизованных р-орбиталей атомов углерода и кислорода, перпенди­кулярна ей. Двойная связь С=0 по сравнению со связью С=С является одновременно и более реакционноспособной, и более прочной, что обусловлено ее высокой полярностью. В то же вре­мя карбонильная группа имеет и высокую поляризуемость. Это означает, что имеющиеся на атомах карбонильной группы зна­чительные эффективные заряды могут быть дополни­тельно увеличены под действием внешних факторов, включая воздействие атакующих реагентов.

Вызванное электроноакцепторным влиянием атома кисло­рода смещение электронной плотности в молекулах альдегидов и кетонов способствует формированию в них трех реакционных центров, представленных на схеме:

Наличие электронодефицитного углеродного атома карбониль­ной группы формирует электрофильный центр (1), склонный к нуклеофильной атаке реагента. Местом электрофильной атаки служит нуклеофильный (основный) центр (2) на кислородном атоме карбонильной группы. Кроме того, в альдегидах и кетонах имеется слабый СН-кислотный центр (3) в -положении к кар­бонильной группе, содержащий водородный атом со слабой про­тонной подвижностью и склонный к атаке свободным радикалом.

Реакционная способность альдегидов, как правило, выше, чем кетонов, так как у них больше пространственная доступ­ность реакционного центра на карбонильном атоме углерода, больше эффективный положительный заряд на этом атоме, а в то же время степень его окисления меньше, чем в кетонах. По­следнее обстоятельство повышает его склонность к окислитель­но-восстановительным превращениям, включая его дисмутацию.