ketóny

Text hesla

ketóny [gr.] — organické zlúčeniny, ktoré patria medzi karbonylové zlúčeniny, so všeobecným vzorcom R1–CO–R2, v ktorom sú na karbonylovú skupinu C=O naviazané alkylové (→ alkyl) alebo arylové (→ aryl) skupiny; uhlíkový atóm karbonylovej skupiny môže byť aj súčasťou kruhu (→ cyklohexanón). Najjednoduchší ketón je acetón. Organické zlúčeniny, ktoré majú v molekule dve karbonylové skupiny, sa nazývajú diketóny; najbežnejšie sú 1,2-diketóny (butándión CH3–CO–CO–CH3) a 1,3-diketóny (acetylacetón CH3–CO–CH2–CO–CH3, dimedón; → 1,3-dikarbonylové zlúčeniny). Významnou skupinou nenasýtených cyklických diketónov sú chinóny. Nižšie alifatické ketóny (C3 – C11) sú bezfarebné kvapaliny charakteristického zápachu, vyššie ketóny tuhé látky väčšinou príjemnej vône.

Ketóny sa oxidujú silnými oxidačnými činidlami (napr. manganistanom draselným KMnO4) na kyseliny, pričom sa štiepi jedna z väzieb medzi uhlíkom karbonylovej skupiny a susediacim uhlíkom. Peroxovými kyselinami sa ketóny oxidujú na estery, cyklické ketóny na laktóny (Baeyerova-Villigerova reakcia). Redukujú sa hydridmi (napr. NaH, NaBH4, LiAlH4) alebo vodíkom za katalýzy prechodnými kovmi na sekundárne alkoholy. Redukciou amalgámom zinku ZnHgx v prostredí kyseliny chlorovodíkovej vznikajú príslušné uhľovodíky (Clemmensenova redukcia). Ketóny sú vo všeobecnosti menej reaktívne ako aldehydy. Sú pre ne typické reakcie s nukleofilmi (nukleofilné adície) a kondenzácie. Na karbonylovú skupinu je možné adovať organokovové zlúčeniny, napr. Grignardove činidlá, tioly (vznikajú tioketály). Metylketóny a cyklické ketóny reagujú za kyslej katalýzy aj s alkoholmi (vznikajú ketály; → acetály). Adíciou kyanovodíka vznikajú kyanhydríny (→ kyanhydrínová syntéza), a ak je prítomný aj amoniak, prebieha Streckerova syntéza, významná reakcia pri syntéze α-aminokyselín. Po adícii dusíkatých nukleofilov (amíny, hydroxylamíny, hydrazíny a pod.) dochádza zvyčajne k eliminácii vody a vznikajú Schiffove bázy (→ imíny), oxímy, resp. hydrazóny.

V molekulách ketónov, ktoré majú na atóme uhlíka vedľa karbonylovej skupiny atóm vodíka, je možná enolizácia. Príslušné enoly, resp. enolátové anióny, sú schopné reagovať s elektrofilnými činidlami (napr. s halogénmi vznikajú α-halogénketóny). Ak je elektrofilom ďalšia molekula karbonylovej zlúčeniny, prebieha aldolová reakcia (→ aldolová kondenzácia). Reakciou ketónov, ktoré majú na atóme uhlíka vedľa karbonylovej skupiny atóm vodíka, so sekundárnymi amínmi vznikajú enamíny. Reakciou ketónov so zmesou sekundárnych amínov a formaldehydu sa pripravujú ich aminometylderiváty (→ Mannichova reakcia).

Jednoduché ketóny (acetón, butanón) sa používajú ako rozpúšťadlá, iné (napr. butenón, acetofenón, cyklohexanón) sú významné medziprodukty v chemickom priemysle. Viaceré ketóny sa vyskytujú ako prírodné látky, napr. terpény (→ gáfor), feromóny, steroidné hormóny a vonné látky.

Text hesla

ketóny [gr.] — organické zlúčeniny, ktoré patria medzi karbonylové zlúčeniny, so všeobecným vzorcom R1–CO–R2, v ktorom sú na karbonylovú skupinu C=O naviazané alkylové (→ alkyl) alebo arylové (→ aryl) skupiny; uhlíkový atóm karbonylovej skupiny môže byť aj súčasťou kruhu (→ cyklohexanón). Najjednoduchší ketón je acetón. Organické zlúčeniny, ktoré majú v molekule dve karbonylové skupiny, sa nazývajú diketóny; najbežnejšie sú 1,2-diketóny (butándión CH3–CO–CO–CH3) a 1,3-diketóny (acetylacetón CH3–CO–CH2–CO–CH3, dimedón; → 1,3-dikarbonylové zlúčeniny). Významnou skupinou nenasýtených cyklických diketónov sú chinóny. Nižšie alifatické ketóny (C3 – C11) sú bezfarebné kvapaliny charakteristického zápachu, vyššie ketóny tuhé látky väčšinou príjemnej vône.

Ketóny sa oxidujú silnými oxidačnými činidlami (napr. manganistanom draselným KMnO4) na kyseliny, pričom sa štiepi jedna z väzieb medzi uhlíkom karbonylovej skupiny a susediacim uhlíkom. Peroxovými kyselinami sa ketóny oxidujú na estery, cyklické ketóny na laktóny (Baeyerova-Villigerova reakcia). Redukujú sa hydridmi (napr. NaH, NaBH4, LiAlH4) alebo vodíkom za katalýzy prechodnými kovmi na sekundárne alkoholy. Redukciou amalgámom zinku ZnHgx v prostredí kyseliny chlorovodíkovej vznikajú príslušné uhľovodíky (Clemmensenova redukcia). Ketóny sú vo všeobecnosti menej reaktívne ako aldehydy. Sú pre ne typické reakcie s nukleofilmi (nukleofilné adície) a kondenzácie. Na karbonylovú skupinu je možné adovať organokovové zlúčeniny, napr. Grignardove činidlá, tioly (vznikajú tioketály). Metylketóny a cyklické ketóny reagujú za kyslej katalýzy aj s alkoholmi (vznikajú ketály; → acetály). Adíciou kyanovodíka vznikajú kyanhydríny (→ kyanhydrínová syntéza), a ak je prítomný aj amoniak, prebieha Streckerova syntéza, významná reakcia pri syntéze α-aminokyselín. Po adícii dusíkatých nukleofilov (amíny, hydroxylamíny, hydrazíny a pod.) dochádza zvyčajne k eliminácii vody a vznikajú Schiffove bázy (→ imíny), oxímy, resp. hydrazóny.

V molekulách ketónov, ktoré majú na atóme uhlíka vedľa karbonylovej skupiny atóm vodíka, je možná enolizácia. Príslušné enoly, resp. enolátové anióny, sú schopné reagovať s elektrofilnými činidlami (napr. s halogénmi vznikajú α-halogénketóny). Ak je elektrofilom ďalšia molekula karbonylovej zlúčeniny, prebieha aldolová reakcia (→ aldolová kondenzácia). Reakciou ketónov, ktoré majú na atóme uhlíka vedľa karbonylovej skupiny atóm vodíka, so sekundárnymi amínmi vznikajú enamíny. Reakciou ketónov so zmesou sekundárnych amínov a formaldehydu sa pripravujú ich aminometylderiváty (→ Mannichova reakcia).

Jednoduché ketóny (acetón, butanón) sa používajú ako rozpúšťadlá, iné (napr. butenón, acetofenón, cyklohexanón) sú významné medziprodukty v chemickom priemysle. Viaceré ketóny sa vyskytujú ako prírodné látky, napr. terpény (→ gáfor), feromóny, steroidné hormóny a vonné látky.

Zverejnené v marci 2017.

Ketóny [online]. Encyclopaedia Beliana, ISBN 978-80-89524-30-3. [cit. 2022-08-18]. Dostupné na internete: https://beliana.sav.sk/heslo/ketony