MGA KETONES: URI, KATANGIAN, PANGNGALAN, GAMIT AT HALIMBAWA - CHEMISTRY - 2025

Ang mga ketones ay mga organikong compound na mayroong isang pangkat na carbonyl (-CO). Ang mga ito ay mga simpleng compound kung saan ang carbon ng pangkat na carbonyl ay nakakabit sa dalawang mga carbon atoms (at ang kanilang kahaliling chain. Ang mga ketones ay "simple" dahil wala silang mga reaktibong grupo tulad ng –OH o –Cl na nakakabit sa carbon.

Kinikilala bilang mga polar compound, ang mga keton ay madalas na natutunaw at pabagu-bago ng isip, ginagawa silang mahusay na mga solvent at additives para sa mga pabango. Bukod dito, madali silang maghanda, medyo matatag, at nagtataglay ng mataas na reaktibiti, na nagawa nilang maging perpektong tagapamagitan para sa paghahanda ng mas kumplikadong mga organikong compound.

Pangkalahatang pormula ng mga keton

Sa wakas, ang pag-aalis ng mga keton mula sa katawan ng tao ay madalas na nauugnay sa isang mababang antas ng asukal sa dugo (sa mga kaso ng diabetes at / o matinding pag-aayuno), na maaaring maging sanhi ng malubhang mga problema sa kalusugan para sa pasyente.

Pangkalahatang pormula ng mga keton

Ang mga ketones ay mga compound ng carbonyl kung saan ang pangkat na ito ay naka-link sa dalawang pangkat na hydrocarbon; ang mga ito ay maaaring maging mga grupo ng alkyl, mga grupo ng singsing na benzene, o pareho.

Ang isang ketone ay maaaring kinakatawan lamang bilang R- (C = O) -R ', kung saan ang R at R' ay mayroong dalawang dalawang hydrocarbon chain (alkanes, alkenes, alkynes, cycloalkanes, derivatives ng benzene at iba pa). Walang mga ketones na may isang hydrogen na nakakabit sa pangkat na carbonyl.

Mayroong isang malawak na iba't ibang mga pamamaraan para sa paghahanda ng mga ketones sa mga setting ng industriya at laboratoryo; Bukod dito, mahalagang tandaan na ang mga keton ay maaaring synthesized ng iba't ibang mga organismo, kabilang ang mga tao.

Sa industriya, ang pinaka-karaniwang pamamaraan para sa synty ketone ay nagsasangkot sa oksihenasyon ng hydrocarbons, karaniwang sa paggamit ng hangin. Sa isang maliit na sukat, ang mga keton ay karaniwang inihanda sa pamamagitan ng oksihenasyon ng pangalawang alkohol, na nagreresulta sa isang ketone at tubig bilang mga produkto.

Higit pa sa mga karaniwang pamamaraan na ito, ang mga keton ay maaaring synthesized sa pamamagitan ng alkenes, alkynes, asing-gamot ng mga nitrogenous compound, esters at maraming iba pang mga compound, na ginagawang madali silang makuha.

Mga uri ng keton

Mayroong ilang mga pag-uuri para sa mga keton, lalo na nakasalalay sa mga kahalili sa kanilang mga R chain. Ang pinakakaraniwang pag-uuri para sa mga sangkap na ito ay nakalista sa ibaba:

Ayon sa istraktura ng iyong chain

Sa kasong ito, ang ketone ay inuri ayon sa kung paano nakaayos ang kadena: ang mga aliphatic ketones ay yaong mayroong dalawang radikal na R at R 'na mayroong anyo ng mga alkyl radical (alkanes, alkenes, alkynes at cycloalkanes).

Sa kabilang banda, ang mga mabango ay ang mga bumubuo ng benzene derivatives, habang ang mga ketones pa rin. Sa wakas, ang halo-halong mga tono ay ang mga may R alkyl radical at isang R 'aryl radical, o kabaliktaran.

Mula sa kaliwa hanggang kanan: propanone, benzophrone, at phenylmethylbutanone. Mga imahe mula sa mga wikon common.

Ayon sa simetrya ng mga radikal nito

Sa kasong ito ang mga radikal na R at R 'substituents ng pangkat na carbonyl ay pinag-aralan; kapag ang mga ito ay pareho (magkapareho) ang ketone ay tinatawag na simetriko; ngunit kapag naiiba sila (tulad ng karamihan sa mga ketones), ito ay tinatawag na kawalaan ng simetrya.

Mga imahe sa pamamagitan ng mga wikon common.

Ayon sa saturation ng mga radikal nito

Ang mga ketones ay maaari ring maiuri ayon sa saturation ng kanilang carbon chain; Kung ang mga ito ay nasa anyo ng mga alkanes, ang ketone ay tinatawag na saturated ketone. Sa halip, kung ang mga tanikala ay matatagpuan bilang alkena o alkynes, ang ketone ay tinatawag na isang hindi nabubuong ketone.

Sa kaliwang pamantayan, sa kanang acetylene. Mga imahe sa pamamagitan ng mga wikon common.

Dicetons

Ito ay isang hiwalay na klase ng ketone, dahil ang mga kadena ng ketone na ito ay may dalawang pangkat na carbonyl sa kanilang istraktura. Ang ilan sa mga ketones na ito ay may mga natatanging katangian, tulad ng isang mas mahabang haba ng bono ng carbon.

Halimbawa, ang mga diketones na nagmula sa cyclohexane ay kilala bilang quinones, na dalawa lamang: ortho-benzoquinone at para-benzoquinone.

ortho-benzoquinone. Surachit sa English Wikipedia / Public domain

Mga katangian ng pisikal at kemikal ng mga keton

Ang mga ketones, tulad ng karamihan sa aldehydes, ay mga likidong molekula at may serye ng mga pisikal at kemikal na mga katangian na magkakaiba depende sa haba ng kanilang mga kadena. Ang mga pag-aari nito ay inilarawan sa ibaba:

Punto ng pag-kulo

Ang mga ketones ay lubos na pabagu-bago ng isip, malaki ang polar, at hindi maaaring magbigay ng mga hydrogens para sa mga bono ng hydrogen (wala silang mga hydrogen atoms na nakakabit sa kanilang pangkat na carbonyl), kaya mayroon silang mas mataas na mga punto ng kumukulo kaysa sa mga alkena at eter, ngunit mas mababa kaysa sa mga alkohol ng parehong timbang ng molekular.

Ang kumukulong punto ng isang ketone ay tataas habang tumataas ang laki ng molekula. Ito ay dahil sa panghihimasok ng mga puwersa ng van der Waals at ang mga dipole-dipole na puwersa, na nangangailangan ng isang mas malaking dami ng enerhiya upang paghiwalayin ang mga nakakaakit na mga atomo at elektron sa loob ng molekula.

Solubility

Ang solubility ng ketones ay may isang malakas na impluwensya sa bahagi sa kakayahan ng mga molekulang ito na tanggapin ang mga hydrogen sa kanilang oxygen na atom at sa gayon ay bumubuo ng hydrogen bond na may tubig. Bilang karagdagan, ang mga puwersa ng pang-akit, pagpapakalat at dipole-dipole ay nabuo sa pagitan ng mga ketones at tubig, na pinatataas ang kanilang natutunaw na epekto.

Ang mga ketones ay nawawala ang kanilang kakayahang solubility na mas malaki ang kanilang molekula, dahil nagsisimula silang mangailangan ng mas maraming enerhiya upang matunaw sa tubig. Natutunaw din ang mga ito sa mga organikong compound.

Acidity

Salamat sa kanilang pangkat na carbonyl, ang mga ketones ay may likas na acid; Nangyayari ito dahil sa kapasidad ng pag-stabilize ng resonance ng functional group na ito, na maaaring magbigay ng proton mula sa dobleng bono upang makabuo ng isang conjugated base na tinatawag na enol.

Reactivity

Ang mga ketones ay bahagi ng isang malaking bilang ng mga organikong reaksyon; Nangyayari ito dahil sa pagkamaramdamin ng carbonyl carbon patungo sa karagdagan sa nucleophilic, bilang karagdagan sa polaridad nito.

Tulad ng naunang nabanggit, ang mahusay na reaktibidad ng mga ketones ay gumagawa sa kanila ng isang kinikilalang intermediate na produkto na nagsisilbing batayan para sa synthesizing ng iba pang mga compound.

Pangngalan

Ang mga ketones ay pinangalanan ayon sa priyoridad o kahalagahan ng pangkat na carbonyl sa buong molekula, kaya kapag mayroon kang isang molekula na pinamamahalaan ng pangkat na carbonyl, ang ketone ay pinangalanan sa pamamagitan ng pagdaragdag ng suffix na "-one" sa pangalan ng hydrocarbon.

Ang pangunahing kadena ay kinuha bilang isa na may pinakamahabang grupo ng carbonyl, at pagkatapos ay pinangalanan ang molekula. Kung ang pangkat na carbonyl ay hindi nangunguna sa iba pang mga functional na grupo sa molekula, pagkatapos ito ay kinilala sa pamamagitan ng "-oxo".

Para sa mas kumplikadong mga keton ang posisyon ng functional group ay maaaring makilala sa pamamagitan ng isang numero, at sa kaso ng diketones (ketones na may dalawang magkaparehong R at R 'substituents), ang molekula ay pinangalanan na may suffix na "-dione".

Sa wakas, ang salitang "ketone" ay maaari ding magamit pagkatapos matukoy ang mga radikal na kadena na nakakabit sa pangkat na gumagana ng carbonyl.

Pagkakaiba sa pagitan ng aldehydes at ketones

Ang pinakamalaking pagkakaiba sa pagitan ng aldehydes at ketones ay ang pagkakaroon ng isang hydrogen atom na nakakabit sa pangkat na carbonyl sa aldehydes.

Ang atom na ito ay may mahalagang epekto sa kinasasangkutan ng isang molekula sa isang reaksyon ng oksihenasyon: ang isang aldehyde ay bubuo ng isang carboxylic acid o isang carboxylic acid salt, depende sa kung ang oksihenasyon ay nangyayari sa ilalim ng acidic o mga pangunahing kondisyon.

Sa kabilang banda, ang isang ketone ay walang hydrogen na ito, kaya ang minimum na mga hakbang na kinakailangan para sa oksihenasyon ay mangyari.

Mayroong mga pamamaraan upang ma-oxidize ang isang ketone (na may mga ahente ng oxidizing na mas malakas kaysa sa mga karaniwang ginagamit), ngunit sinisira nito ang molekula ng ketone, na naghihiwalay muna sa dalawa o higit pang mga bahagi.

Pang-industriya na gamit at sa pang-araw-araw na buhay

Sa industriya, ang mga keton ay madalas na sinusunod sa mga pabango at mga pintura, na kumukuha ng mga tungkulin bilang mga stabilizer at preservatives na pumipigil sa iba pang mga sangkap ng pinaghalong; mayroon din silang isang malawak na spectrum bilang mga solvent sa mga industriya na gumagawa ng mga eksplosibo, pintura at tela, pati na rin ang mga parmasyutiko.

Ang Acetone (ang pinakamaliit at pinakasimpleng ketone) ay isang malawak na kinikilalang solvent sa buong mundo, at ginagamit bilang isang pintura ng pantunaw at mas payat.

Sa likas na katangian, ang mga ketones ay maaaring lumitaw bilang mga sugars, na tinatawag na ketoses. Ang mga ketose ay monosaccharides na naglalaman ng isang ketone bawat molekula. Ang kilalang ketose ay fructose, ang asukal na matatagpuan sa mga prutas at pulot.

Ang biosynthesis ng mga fatty acid na nangyayari sa loob ng cytoplasm ng mga selula ng hayop ay nangyayari rin sa pamamagitan ng pagkilos ng mga ketones. Sa wakas, at tulad ng nabanggit sa itaas, maaaring mayroong isang pagtaas ng ketones sa dugo pagkatapos ng pag-aayuno o sa mga kaso ng diabetes.

Mga halimbawa ng mga keton

Butanone (C4H

Molekyul ng butanone. Pinagmulan: Pixabay.

Kilala rin bilang MEK (o MEC), ang likidong ito ay ginawa sa isang malaking sukat sa industriya at ginagamit bilang isang solvent.

Cyclohexanone (C

Molekyul ng Cyclohexanone. Benjah-bmm27 / Public domain

Ginawa sa isang malaking sukat, ang ketone na ito ay ginagamit bilang isang paunang salita sa synthetic material na naylon.

Testosteron (C

Ang molekula ng testosterone. Mga commons ng Wikimedia

Ito ang pangunahing male sex hormone at isang anabolic steroid, na matatagpuan sa karamihan ng mga vertebrates.

Progesterone (C

Medroxyprogesterone acetate, sangkap ng cyclofemin

Ang endogenous steroid at sex hormone na kasangkot sa panregla cycle, pagbubuntis, at embryogenesis sa mga tao at iba pang mga species.

Mga Sanggunian

1. Wikipedia. (sf). Ketone. Nakuha mula sa en.wikipedia.org
2. Britannica, E. (nd). Ketone. Nakuha mula sa britannica.com
3. Unibersidad, MS (sf). Aldehydes at Ketones. Nakuha mula sa chemistry.msu.edu
4. ChemGuide. (sf). Ipinapakilala ang Aldehydes at Ketones. Nakuha mula sa chemguide.co.uk
5. Calgary, UO (sf). Ketones. Nakuha mula sa chem.ucalgary.ca