آلدهيد:يك آلدهيد داراي گروه عامل –CHOدر مولكول آلي مي باشد.كلمه آلدهيد(Aldehyde)از دو اژه الكل وهيدروژن گيري گرفته شده است.هرگاه از الكل نوع اول هيدروژن گيري شود در آن صورت توليد مي گردد كه آلدهيد ناميده مي شود.
كتون: يك كتون يك گروه عاملي است كه با يك گروه كربونيل كه با دو اتم كربن ديگر پيوند دارد ؛ شناخته مي‌شود. يك كتون را مي‌توان با فرمول زير بيان كرد.
R۱(CO)R۲
اتم كربن كه با دو اتم كربن پيوند دارد آن را از گروه‌هاي عاملي كربوكسيليك اسيدها ، آلدهيدها، استرها، آميدها و ديگر تركيب‌هاي اكسيژندار جدا مي‌كند. پيوند دوگانهٔ گروه كربونيل نيز كتون‌ها را از الكل ها و اترها باز مي‌شناساند.
به كربني كه به كربن گروه كربونيل چسبيده كربن آلفا و به هيدروژني كه به اين كربن چسبيده هيدروژن آلفا گويند. در حضور يك كاتاليزور اسيدي كتون به keto-enol tautomerism مربوط مي‌شود. واكنش با يك پايه قوي انول متناظر را نتيجه ميدهد.

خواص شيميايي آلدهيد ها و كتون ها:
آلدهيد ها وكتون ها در چند نوع فعل و انفعال شركت مي كنند كه اهم آن به قرار زير است:
1)حمله الكترونخواهي اسيدهاي لوئيس روي اكسيژن گروه كربونيل موجب افزايش دانسيته بار مثبت كربن گروه كربونيل مي شود كه در نهايت موجب افزايش خصلت اسيدي پروتون ههاي كربن هاي آلفاي كربونيل مي گردد.صحت اين نكته به وسيله روش هاي افزاري تائيد شده است.
2)حمله هسته خواهي بركربن گروه كربونيل دومين دسته وسيع از واكنشهاي آلدهيد ها وكتون ها را تشكيل مي دهد.به عنوان مثال از افزايش آب بر آلدهيد ها وكتون ها ديول دوقلو(gemdiol)ايجاد مي شود و درصد تشكيل آن به ساختمان ماده و به پايداري محصول حاصل بستگي دارد.به عنوان مثال مقدار ديول دوقلوي حاصل از استون در دماي 20درجه سانتي گراد خيلي كم و قابل اغماض است در صورتيكه آلدهيد فرميك و تري كلرو استالدهيد به خوبي و به طور كامل به ديول دو قلو تبديل مي شوند.

تهيه آلدهيد ها و كتون ها از راه اكسايش الكل ها:
مصرف زياد آلدهيد و كتون در سنتزهاي آلي باعث مي شود كه نحوه تهيه آنها اهميت بسياري داشته باشد.اين اجسام را مي توان از آلكين ها –كربوكسيليك اسيدها و مشتق كربوكسيليك اسيدها سنتز كرد.آلكينها دراثرآبداركردن باكاتاليزور اسيد به وسيله هيدروبورداركردن-اكسايش به آلدهيد يا كتون تبديل مي شوند.
كربوكسيليك اسيدها يا مشتقات آنها با تركيبات آلي فلزدار يا معرف هاي كاهند ديگر تركيب مي شوند و آلدهيد يا كتون مي دهند.با وجود اين يكي از معمولترين روش هاي سنتزي اكسايش الكل هاي نوع اول و دوم با كروميك اسيد H2CrO4 يا پتاسيم پرمنگنات است.
در اين گزارش كار نحوه مصرف كروميك اسيد در تبديل الكلها به آلدهيد ها و كتون ها مورد بحث قرار مي گيرد.
كروميك اسيد براي مدت طولاني پايدار نيست و بنابراين آن را در هنگام لزوم از تركيب سديم يا پتاسيم دي كرومات با اسيد اضافي مانند سولفوريك يا اسد استيك يا با انحلال كروميك انيدريد در آب تهيه مي كنند.
در روش اخير سولفوريك اسيد يا استيك اسيد نيز اضافه مي شود زيرا كه سرعت اكسايش الكل ها با كروميك اسيد در محلول اسيدي بسيار زيادتر است.در تهيه يا اكسايش اجسامي كه در محيط اسيدي قوي تجزيه مي شوند كروميك انيدريدرا در پيريدين حل مي كنند يا پتاسيم پرمنگنات بازي را به عنوان معرف اكسيد كننده به كار مي برند.
الكلها در مجاورت كروميك اسيد به استر تبديل مي شوند.اين عمل كاملا به واكنش الكل ها وكربوكسيليك اسيدها شباهت دارد.
وجود چند واكنش جانبي مهم اكسايش الكل نوع اول به آلدهيد را پيچيده مي كند.
به احتمال زياد مهمترين واكنش جانبي اكسايش سريع آلدهيد با كروميك اسيد و تبديل آن به كربوكسيليك اسيد است.براي تقليل اين اكسايش اضافي نامطلوب كروميك اسيد را به الكل نوع اول اضافه مي كنند تا عامل اكسنده اضافي در مخلوط واكنش موجود نباشد وهم چنين آلدهيدرا در هنگام تشكيل از مخلوط واكنش تقطير مي كنند.بنابراين چنان چه در اكسايش با كرو ميك اسيد لازم باشد كه آلدهيد با بازده زيادي تهيه مي شودبايد آلدهيد موردنظر خيلي فرارباشد يعني در كمتر از حدود 150بجوشد.
كتون ها در محيط اسيدي ملايم در برابر اين اكسنده بسيار پايدارتر از آلدهيدها هستند از اين رو در تبديل الكل هاي نوع دوم به كتون ها ميزان واكنش هاي جانبي كه در اكسايش الكل هاي نوع اول گفته شد چندان قابل ملاحظه نيستند.ولي در شرايط بازي يا اسيدي قوي كتون هايي كه به فرم انولي در مي آيند اكسيد مي شوند و به دو قسمت كربونيل دار تجزيه مي شوند.براي مثال مي توان سيكلو هگزانول را با كروميك اسيد اكسيدكرد وبازده زيادي از سيكلوهگزانون به دست آورد ولي اين جسم در اثر تركيب با پتاسيم پرمنگنات در محيط بازي ضعيف به آديپيك اسيد تبديل مي شود.بدون شك در اين واكنش ابتدا كتون به يون انولات تبديل مي شود تبديل مي شودو بعداين يون با پرمنگنات اكسيد مي شود.
سيكلوهگزانون يك كتون متقارن است و فقط يك يون انولات مي دهد.چنان چه كتون متقارن نباشد دو يون انولات متفاوت تولي مي شود وهر يك از آنها با پرمنگنات به محصول جداگانه اي اكسيد مي شود.در اكسايش كتون هاي نامتقارن مخلوط پيچيده اي از چند محصول تشكيل مي شود وچنين مشكلي مصرف سنتزي اين واكنش ها را كم مي كند.
استرها:
يك استر از واكنش يك اسيد آلي با يك الكل توليد مي شود.استرها داراي گروه عامل-COO-بوده كه از يك پيوند دوگانه كربن-اكسيژن(-C=O)ويك پيوند ساده كربن-اكسيژن(C-O-)تشكيل شده اند.اغلب استرها فرار هستندوداراي بوي مطبوعي مي باشند.رايحه طبيعي بسياري از گلها وطعم بسياري ازميوه ها به حضور يك يا چند استر بستگي دارد.بعضي از استرهاي طبيعي مهم در چربي وروغن ها(روغم برزك-روغن دانه پنبه-روغن زيتون)در سنتزمارگارين(كره نباتي)كره بادام زميني وعصاره ي سبزيجات به كار مي روند.

شناسايي گروههاي عاملي
در شناسايي يك جسم مجهول پس از تجزيه و تعيين خواص فيزيكي آن با توجه به نتايج حاصله بايد آزمايشات شناسايي گروههاي عاملي را روي نمونه انجام داد. مثلا اگر در تجزيه عنصري نمونه وجود O اثبات شده، حال اين مسئله پيش مي آيد كه اكسيژن ممكن است به صورت گروه –C=O يا –OH يا C–O–C و يا غيره باشد. بنابر اين يك سري آزمايشات براي تشخيص گروه عاملي نمونه لازم است. نكته اي كه معمولا بايد به آن توجه كرد اين است كه چنانچه در انجام آزماشات براي حل كردن نمونه از يك حلال استفاده نموديد براي اطمينان خاطر براي اينكه حتما بدانيد كه حلال با معرف وارد واكنش نشده يك شاهد تهيه كنيد. بدين ترتيب كه در يك لوله مقداري حلال ريخته و به همان اندازه معرفي اضافه كنيد كه به محلول شامل حلال و نمونه مورد نظر اضافه نموده ايد و دو لوله را با يكديگر مقايسه كنيد.

بخش عملي:
شناسايي آلكنها:
الف) آزمايش برم در استيك اسيد: در يك لوله آزمايش 1 ميلي ليتر سيكلوهگزن ريخته و به آن محلول Br2/CH3COOH قطره قطره اضافه كنيد، با از بين رفتن رنگ برم ميتوان نتيجه گرفت كه برم در واكنش شيميايي شركت كرده و مصرف ميشود
ب) پرمنگنات پتاسيم: يك قطره سيكلوهگزن را در 2 ميلي ليتر آب حل كرده و به آن 3 قطره محلول KMnO4 اضافه نمائيد و محلول را خوب به هم زده و نتيجه مشاهده شده را يادداشت كنيد.
شناسايي الكلها:
الف) حلاليت: 6 لوله آزمايش برداشته و در هر كدام 1 ميلي ليتر آب ريخته و هر يك از الكلهاي زير ر ا به يكي از لوله ها اضافه كنيد و هم بزنيد. 1) متانول 2) اتانول 3) پروپانول 4) نرمال بوتانول 5) بوتان 2-اُل 6) 2-متيل پروپان 2 - اُل
سپس اين آزمايش را براي حلال هگزان تكرار كنيد و نتايج هر كدام را بنويسيد.
ب) انيدريدكروميك: 3-1 ميلي ليتر از هر يك از الكلهاي فوق را در لوله آزمايش ريخته به آن يك الي دو قطره معرف انيدريد كروميك اضافه كنيد. تشكيل رسوب سبز مايل به آبي دليل بر مثبت بودن آزمايش است. اين آزمايش براي الكلهاي نوع اول و دوم جواب مثبت ميدهد.
ج) يدوفرم: در يك لوله آزمايش 5/0 ميلي ليتر اتانول ريخته بدان 1mL سود 10% افزوده و آنقدر به محلول اخير محلول يد در يديد پتاسيم (I2/KI) اضافه كنيد تا رنگ قهوه اي محلول اخير باقي بماند. بعد رنگ يد اضافي را با يك قطره سود 10% همراه با تكان دادن از بين ببريد. حال لوله را از آب پر كرده و آنرا براي 15 دقيقه به حال خود بگذاريد. تشكيل رسوب زرد ليموئي (رسوب يدوفرم) دليل بر مثبت بودن آزمايش است.
اين آزمايش را براي متانول – نرمال بوتانول – استن – بنزآلدئيد – استوفنون – ترشري بوتيل الكل انجام دهيد.
د) استري شدن الكلها توسط اسيدهاي آلي: يك قطره از استيك اسيد غليظ را وارد 1mL اتانول نموده و قطره اي اسيد سولفوريك غليظ بدان اضافه كنيد حال محلول را در حمام آب گرم حرارت داده تا بجوش آيد، پس از مدتي بوي مخصوصي به مشام ميرسد. نوع بوي حس شده را با بوي اسيد مقايسه كنيد.
آزمايش لوكاس: بر روي نيم ميلي ليتر از ترشري بوتيل الكل 3 ميلي ليتر اسيد كلريدريك غليظ بريزيد. محلول ابتدا بيرنگ است ولي كم كم كدر شده و رسوب ميدهد. مشخصات رسوب را نوشته و اين آزمايش را براي اتانول و بوتان 2-اُل هم انجام دهيد
شناسايي آلدئيدها و كتونها
الف) 2، 4 دي نيترو فنيل هيدرازين: 1 ميلي ليتر استن در لوله آزمايش ريخته و بدان چند قطره معرف 2، 4 دي نيتروفنيل هيدرازين اضافه كنيد و مشاهده خود را يادداشت كنيد. اين آزمايش را روي بنزآلدئيد و استوفنون نيز انجام دهيد. اين آزمايش به آلدئيدها و كتونها جواب ميدهد.
ب) سديم بي سولفيت: يك ميلي ليتر از معرف غليظ را در يك لوله آزمايش ريخته به آن 3/0 ميلي ليتر از جسم مورد نظر اضافه كنيد و شديدا تكان دهيد، تشكيل رسوب سفيد دليل بر مثبت بودن آزمايش است. اكثر گروههاي كربونيل فعال به اين آزمايش جواب مثبت ميدهند، چون اين واكنش نوكلئوفيلي است هرچقدر گروه كربنيل مثبت تر باشد امكان جواب مثبت بيشتر است، در نتيجه اين آزمايش بيشتر مخصوص آلدئيدها ميباشد. اين آزمايش را براي استون و بنزآلدئيد انجام دهيد.
ج) تالنز: 1 ميلي ليتر بنزآلدئيد در لوله آزمايش ريخته و به آن 1 ميلي ليتر از معرف تازه تهيه شده اضافه كنيد. در صورت لزوم كمي حرارت دهيد (توسط حمام آب گرم ملايم) تشكيل آئينه نقره اي مثبت بودن آزمايش را نشان ميدهد.
د) معرف كروميك اسيد: 1 قطره از جسم مايع يا يك صدم گرم از جسم جامد را در 1 ميلي ليتر استون حل كنيد و چند قطره معرف به آن اضافه نمائيد.

معرف اسيد كروميك
25 گرم انيدريد كروميك CrO3 را در 25 سي سي اسيد سولفوريك غليظ حل كنيد و به هم بزنيد تا خمير يكنواختي به دست آيد، بعد محلول حاصل را بوسيله 75 سي سي آب مقطر با احتياط رقيق نمائيد. رنگ معرف نارنجي روشن است.

منبع ۱:استفاده از متن مقاله تنها با ذكر منبع اصلي ؛ فرستنده مقاله و نقل از هوپا مجاز است .

منبع۲:

1)كتاب آزمايشگاه شيمي عمومي2-نويسندگان:جو.ا.برن-جيمزاي.بردي-مترجمان:ليلا حجت كاشاني-دكتر رحمت الله رحيمي
2)كتاب شيمي آلي تجربي نوين- نام نويسندگان:رابرتس-گيلبرت-ردوالد-وينگرو-نام مترجم:هوشنگ پير الهي

سايت هاي مرتبط:
http://en.wikipedia.org/wiki/Ketone
http://www.daneshnamehroshd.com/
http://chemlab.mihanblog.com