Aldehydy i ketony mají karbonylovou skupinu, ale protože karbonylová skupina ketonu je mezi alkylovými skupinami, nebylo by pro ni obtížnější vytvořit vodíkové vazby než aldehydy? Proč tedy mají aldehydy vyšší teploty varu než ketony?
Komentáře
- I ' Nejsem si jistý, že vyvolání vodíkových vazeb je užitečné, protože jednoduché ketony / aldehydy mají velmi malý enolový charakter, a proto by jejich fyzikální vlastnosti měly být určeny ketoformami.
- Podívejte se na komentáře odpověď Rauru Ferra. Zveřejnil odkaz, který ukazuje data, která naznačují, že není obecně pravda, že ketony mají vyšší teplotu varu než aldehydy – ve skutečnosti se zdají být velmi podobné a který z nich je vyššími změnami v rámci homologní řady . Možná vysvětlení uvedená v komentářích vám již poskytnou vysvětlení, které hledáte. Pokud stále neodpovídají ' svou otázku můžete specifikovat body, o kterých se chcete dozvědět více.
- Chcete-li jasněji navázat na odpověď Neto ': Vzhledem k povaze sp2 hybridizovaný uhlík, aldehydy mají velmi malý charakter vodíkových vazeb v neenolické formě.
Odpověď
Není to tak dobré generalizace: vždy se nejprve podívejte na data.
Zde je tabulka většina aldehydů a ketonů se 6 nebo méně uhlíky (štítky jsou použity v tabulce níže):
Nyní to nakreslete do grafu:
Branches je počet větví v uhlíkovém řetězci.
Všimněte si, že zatímco pro 3 a 4 uhlíky mají ketony vyšší teploty varu, není jasné, že to platí pro 5 uhlíkových sloučenin a rozhodně to neplatí pro 6-uhlíkové.
Takže já argumentují, že vzor bodu varu je komplikovaný a není třeba jej vysvětlovat.
Odpověď
Mezi aldehydy a ketony, ketony mají vyšší teplotu varu. To je způsobeno přítomností dvou alkylových skupin poskytujících elektrony kolem skupiny $ \ ce {C = O} $, což je činí více polárními.
Například: bod varu $ \ ce {CH3- CHO} $ je 322 K a dipólový moment je 2,52 D.
Bod varu $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ je 329 K a dipólový moment je 2,88D
Dipólový moment $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ je větší než $ \ ce {CH3-CHO} $. Je tomu tak proto, že existují dva elektrony darující $ \ ce {CH3} $ skupiny kolem $ \ ce {C = O} $ obligace, zatímco existuje pouze jedna $ \ ce {CH3} $ skupina kolem $ \ ce {C = O} $ $ \ ce {CH3CHO} $.
Protože je dipólový moment větší, je polárnější, a proto má vyšší bod varu.
Komentáře
- Jen malá poznámka: srovnání mezi acetaldehydem a acetonem není zcela spravedlivé, protože aceton je také těžší molekulou, takže do hry vstoupí také jeho relativně větší disperzní síly v Londýně (i když s menším stupněm významnosti než rozdíl v dipólových momentech). Myslím, že lepší srovnání by bylo mezi acetonem a propanalem, protože by to bylo srovnání molekul stejné velikosti. Přesto, jak dokument Rauru Ferro spojil s poznámkami, b.p. trend není ' zcela konzistentní.
Odpověď
Pro ketony a aldehydy podobné molekulové hmotnosti, mají ketony vyšší teplotu varu, protože jeho karbonylová skupina je více polarizovaná než v aldehydech. Interakce mezi molekulami ketonů jsou tedy silnější než mezi molekulami aldehydů, což dává vyšší teplotu varu.
Komentáře
- Mohl byste vysvětlit, proč karbonylová skupina je více polarizována v ketonech než v aldehydech? Nebo byste k tomu mohl uvést odkaz?
- Jak si pamatuji ze suterénu Organické chemie, rozdíl mezi ketony a aldehydy je založen na elektronické distribuci mezi uhlíkem a kyslíkem. Tato distribuce je více obviňována z ketonů než z aldehydů, protože v aldehydech vodík vázaný na uhlík karbonylové skupiny dává uhlíku elektronickou hustotu (protože vodík je méně elektronegativní než uhlík).
- Hmm, ale neměla by existovat také hyperkonjugace mezi další alkylovou skupinou a karbonylovou skupinou ' s $ \ pi $ orbital, která by také poskytla elektron hustota na karbonylový uhlík? Je tento účinek mnohem slabší než malý rozdíl v elektronegativitách mezi uhlíkem a vodíkem, že vede k výrazně vyšší polarizaci karbonylové skupiny?
- I ' ve našel tento dokument: google.es / … , kde na stranách 411–412 popisuje dvě kanonické formy neutrální a polarizované, kde polarizovaná forma má malý příspěvek. Může to vysvětlit malé rozdíly mezi body varu (strana 419).
- Zdá se, že váš propojený dokument naznačuje, že předpoklad, na kterém je tato otázka založena, je špatný, protože existují případy, kdy teplota varu aldehydu je (mírně) vyšší než u odpovídajícího ketonu. Skutečnost, že body varu jsou velmi podobné, může znamenat, že účinky, které jsem popsal v mém předchozím komentáři, mají téměř stejnou sílu.