Les aldéhydes et les cétones

Les aldéhydes et les cétones

• • • • • •

I. Présentation

Les fonctions aldéhyde et cétone ont le même groupe fonctionnel C=O , appelé groupe carbonyle, et ne diffèrent que par le nombre de groupes alkyles ou aryles qui l’entourent: R -C-H -C R’ -C R’’ O O O aldéhydes cétones R : H, alkyle ou aryle

• • • • R’ et R’’ : alkyle ou aryle.

Aldéhydes et cétones sont des composés carbonylés.

On représente souvent les aldéhydes par R-CHO ou RCHO, sans expliciter la double liaison C=O; mais il ne faut pas écrire RCOH, qui suggère le groupe hydroxyle d’un alcool.

Les cétones sont souvent représentées par R-CO-R’ ou même RCOR’ (R et R’ alkyle ou aryle) mais ce n’est pas C-O-C comme dans l’éther-oxyde.

• • •

II. Caractères physiques

Le formaldéhyde H 2 C=O est gazeux dans les conditions ordinaires et l’acétaldéhyde CH 3 CHO est un liquide très volatil, bouillant à 21°C. tous les autres aldéhydes et toutes les cétones sont liquides, ou solides si leur masse moléculaire est grande.

les premiers termes, par exemple l’acétone CH 3 -CO-CH 3 , sont solubles dans l’eau, mais cette solubilité diminue lorsque la masse moléculaire augmente;

• Elle est pratiquement nulle à partir de cinq carbones.

• • • • •

III. Réactivité

Les éléments structuraux déterminant la réactivité des aldéhydes et des cétones sont: - l’existence d’une liaison π entre C et O, - la présence de deux doublets libres sur O - la différence d’électronégativité entre C et O, entraînant la polarisation de la double liaison

• • • • • • et un effet inductif-attractif sur les liaisons voisines: H δ’’+ δ’+ C C δ O les principales réactions des aldéhydes et des cétones ont presque toutes pour origine l’une ou l’autre des caractéristiques suivantes, et parfois les deux: 1. L’insaturation de la double liaison C=O :elle

• • entraîne des réactions d’addition qui débutent le plus souvent par l’attaque du fragment nucléophile sur le carbone insaturé déficitaire, suivie de la fixation du fragment électrophile sur l’oxygène.

2. la labilité des hydrogènes en α du groupe carbonyle (portés par l’un des carbones voisins), est due à l’effet inductif de l’oxygène mais aussi, et surtout, à la formation en milieu basique d’un ion énolate, stabilisé par résonance:

• • • • • :B H + C C BH + C C O O C C O

–

• par ailleurs, les aldéhydes et les cétones, qui possèdent au moins un H en α du carbonyle , donne lieu à l’équilibre céto énolique entre deux formes tautomères:

• • CH C C C O OH aldéhyde, cétone énol L’établissement de cet équilibre est catalysé à la fois par un milieu basique et par un milieu acide; son existence interfère souvent avec le déroulement des réactions.

• • • • • H δ’’+ O δ attaque par les bases C δ’+ C site attaquant les acides et les électrophiles attaque par les nucléophiles