Både aldehyder och ketoner har en karbonylgrupp, men eftersom karbonylgruppen av keton är mellan alkylgrupper, skulle det inte vara svårare för den att bilda vätebindningar än aldehyder? Varför har aldehyder högre kokpunkter än ketoner?
Kommentarer
- I ' Jag är inte säker på att vätebindning kan vara till hjälp, eftersom enkla ketoner / aldehyder har mycket liten enolkaraktär och därför bör deras fysiska egenskaper bestämmas av ketoformerna.
- Ta en titt på kommentarerna svaret från Rauru Ferro. Han har lagt upp en länk som visar data som antyder att det i allmänhet inte är sant att ketoner har en högre kokpunkt än aldehyder – de verkar faktiskt vara väldigt lika och vilka är högre förändringar inom den homologa serien Kanske förklaringarna i kommentarerna ger dig redan den förklaring du söker. Om de fortfarande inte svarar ' din fråga kan du ange de punkter du vill veta mer om.
- För att följa upp Neto ' s svar mer uttryckligen: På grund av sp2s karaktär hybridiserat kol, aldehyder har väldigt liten vätebindningskaraktär i icke-enolform.
Svar
Det är inte så bra en generalisering: titta alltid på data först.
Här är en tabell över de flesta aldehyder och ketoner med 6 eller färre kol (märkningarna används i tabellen senare):
Rita nu upp detta i ett diagram:
Grenar är antalet grenar i kolkedjan.
Observera att även om ketonerna har högre kokpunkter för 3 och 4 kolatomer, är det inte klart att detta är sant för 5 kolföreningar och absolut inte sant för 6-kolföreningar.
Så jag d argumentera att kokpunktens mönster är komplicerat och det finns inget enkelt mönster som behöver förklaras.
Svar
Bland aldehyder och ketoner, ketoner har högre kokpunkt. Detta beror på närvaron av två elektrondonerande alkylgrupper runt $ \ ce {C = O} $ -gruppen som gör dem mer polära.
Till exempel: kokpunkten $ $ ce {CH3- CHO} $ är 322 K och dipolmoment är 2,52 D.
Kokpunkt på $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ är 329 K och dipolmoment är 2,88D
Dipolmomentet på $ \ ce {CH3-CO-CH3} $ är större än på $ \ ce {CH3-CHO} $. Det beror på att det finns två elektroner som donerar $ \ ce {CH3} $ -grupper runt $ \ ce {C = O} $ -bond medan det bara finns en $ \ ce {CH3} $ -grupp runt $ \ ce {C = O} $ i $ \ ce {CH3CHO} $.
Eftersom dipolmomentet är större så är det mer polärt och har därmed högre kokpunkt.
Kommentarer
- Bara en mindre punkt: jämförelsen mellan acetaldehyd och aceton är inte helt rättvis, eftersom aceton också är en tyngre molekyl, så dess jämförelsevis större dispersionskrafter i London kommer också att spela in (om än med en mindre grad av betydelse än skillnad i dipolmoment). Jag tror att en bättre jämförelse skulle vara mellan aceton och propanal, eftersom det skulle vara att jämföra molekyler av samma storlek. Ändå, som dokumentet Rauru Ferro länkade till anteckningar, var b.p. trenden är inte ' t helt konsekvent.
Svar
För ketoner och aldehyder med liknande molekylvikt har ketoner högre kokpunkt på grund av att dess karbonylgrupp är mer polariserad än i aldehyder. Så interaktioner mellan ketonmolekyler är starkare än mellan aldehydmolekyler och det ger en högre kokpunkt.
Kommentarer
- Kan du förklara varför karbonylgruppen är mer polariserad i ketoner än i aldehyder? Eller kan du ge en referens för detta?
- Som jag minns från min organiska kemikällare, är skillnaden mellan ketoner och aldehyder baserad i den elektroniska fördelningen mellan kol och syre. Denna fördelning är mer anklagad i ketoner än i aldehyder, eftersom i aldehyder ger väte som begränsar kolet i karbonylgruppen kolens elektroniska densitet (eftersom väte är mindre elektronegativt än kol).
- Hmm, men borde ' t också finnas hyperkonjugering mellan den ytterligare alkylgruppen och karbonylgruppen ' s $ \ pi $ orbital som också skulle ge elektron densitet till karbonylkol? Är denna effekt så mycket svagare än den lilla skillnaden i elektronegativiteter mellan kol och väte att det leder till en betydligt högre polarisering av karbonylgruppen?
- I ' ve hittade det här dokumentet: google.es / … , där på sidorna 411-412 beskrivs två kanoniska former neutrala och polariserade, där den polariserade formen har ett mindre bidrag. Det kan vara detta som kan förklara de små skillnaderna mellan kokpunkterna (sidan 419).
- Ditt länkade dokument verkar antyda att antagandet som denna fråga bygger på är fel eftersom det finns fall där aldehydens kokpunkt är (något) högre än motsvarande keton. Det faktum att kokpunkterna är ganska lika kan innebära att effekterna som jag beskrev i min tidigare kommentar är nästan lika starka.