12.7 : Wytwarzanie aldehydów i ketonów z alkoholi, alkenów i alkinów

Aldehydy i ketony wytwarza się z alkoholi, alkenów i alkinów różnymi drogami reakcji. Alkohole są najczęściej stosowanymi substratami do syntezy aldehydów i ketonów. Konwersja alkoholu do aldehydu, która polega na procesie utleniania, zależy od klasy użytego alkoholu i mocy środka utleniającego. Na przykład alkohol pierwszorzędowy utworzy aldehyd po potraktowaniu słabym środkiem utleniającym; jednakże ulega nadmiernemu utlenieniu do kwasu karboksylowego w obecności silnego środka utleniającego. Dlatego do konwersji alkoholi pierwszorzędowych w aldehydy stosuje się łagodny utleniacz, taki jak chlorochromian pirydyniowy.

Podobnie utlenianie Swern’a i Dessa-Martina, które wykorzystują słabsze środki utleniające, przekształcają alkohole pierwszorzędowe w aldehydy. Moc utleniacza nie ma znaczenia przy przekształcaniu alkoholu drugorzędowego w keton. Zarówno łagodne, jak i silne utleniacze dają ketony z alkoholi drugorzędowych.

Nienasycone węglowodory, takie jak alkeny, ulegają reakcji ozonolizy, dając aldehydy i ketony. Powstały produkt zależy od podstawienia występującego w poprzek wiązania podwójnego w alkenie. Monopodstawiony alken tworzy formaldehyd i inną cząsteczkę aldehydu. Jednakże substytucja prowadzi do dwóch przypadków. 1,1-dipodstawiony alken po ozonolizie tworzy mieszaninę formaldehydu i ketonu, podczas gdy 1,2-dipodstawiony alken daje mieszaninę aldehydów. Zarówno aldehydy, jak i ketony powstają, gdy trójpodstawione alkeny ulegają ozonolizie, podczas gdy czteropodstawione alkeny tworzą wyłącznie ketony.

Alkiny tworzą również aldehydy i ketony w warunkach reakcji hydroborowania-utleniania i reakcji hydratacji katalizowanej kwasem. Reakcja hydroborowania-utleniania sprzyja dodaniu anty-Markownikowa. Dlatego końcowe alkiny tworzą aldehydy, a wewnętrzne alkiny dają ketony. Z drugiej strony, katalizowana kwasem reakcja hydratacji następuje po addycji Markonikowa, w wyniku czego zarówno końcowe, jak i wewnętrzne alkiny generują ketony.