Химическая энциклопедия

КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ , содержат карбонильную группу С=О. Один из наиб. распространенных типов неорг. и орг. в-в. К ним относятся, напр., СО, СО₂, карбонаты, мочевина. Однако под К. с. в узком смысле понимают лишь альдегиды и кетоны , а также (в меньшей степени) карбоновые кислоты и их производные. В этих соед. наиб. полно проявляются характерные св-ва карбонильной группы, к-рые связаны с ее полярностью (m 7,7.10^-30 Кл.м) и обусловлены резонансом: С=О D С⁺ — О^-. Длина связи С=О 0,123 нм, энергия 692-733 кДж/моль. Группа С=О -электроноакцепторный заместитель, обладает отрицат. индукционным и мезомерным эффектами. Карбонильный атом С имеет sр²-гибридизацию и связь С=О находится в одной плоскости с двумя s-связями углерода, углы между ними близки к 120°. К. с. высоко реакционноспособны. Группа С=О способна восстанавливаться до спиртовой или метиленовой группы. Из-за наличия частичного положит. заряда на атоме С К. с. присоединяют разл. нуклеофилы, напр., амины, металлоорг. соед., вступают в р-ции электроф. замещения в ароматич. кольце. Р-ции с нуклеофилами часто сопровождаются дальнейшим отщеплением воды с образованием производных К. с., напр., гидразонов, шиффовых оснований. В случае производных карбоновых к-т RCOX р-ция с нуклеофилом может привести к продукту замещения X на остаток нуклеофила. Частичный отрицат заряд на карбонильном атоме О способствует р-циям с протонными и апротонными к-тами; образующиеся при этом карбоксоний-катионы реагируют с нуклеофилами легче, чем К. с. (кислотный катализ). Если группа С=О связана с гетероатомом, несущим неподеленную пару электронов, напр., в карбоновых к-тах и их производных, то р-ции по этой группе с нуклеофилами могут затрудняться, а с электрофилами (к-тами) облегчаться. Благодаря подвижности атомов Н у соседнего с карбонильной группой атома С (a-С-атома) К. с. сравнительно легко, в особенности при катализе к-тами или основаниями, переходят в енольную форму Енолизация или образование енолят-аниона первая стадия мн. важных р-ций К. с., где они выступают в качестве С-нуклеофильных реагентов. К таким р-циям относятся галогенирование по a-С-атому, альдольная и кретоновая конденсации, присоединение к активир. кратным связям (см Михаэля реакция ) и др. К К. с. принадлежат мн. прир. в-ва, выполняющие важные ф-ции в живых организмах. Многие К. с. получают в пром-сти гл. обр. оксосинтезом, окислением углеводородов, дегидрированием или окислит дегидрированием спиртов. К. с. широко применяют как полупродукты основного и тонкого орг синтеза, р-рители, полимеры, лек. препараты и др. М. Г. Виноградов.