10.8. Ароматические альдегиды и кетоны

Так же, как и их алифатические аналоги, ароматические альдегиды и кетоны содержат общий структурный фрагмент — карбонильную группу >C=O. В ароматических альдегидах карбонильная группа связана с ароматическим кольцом, в ароматических кетонах — с одним или двумя ароматическими радикалами (второй углеводородный радикал может быть алифатическим). Поэтому в общем виде ароматические карбонильные соединения можно изобразить следующим образом:

У ароматических альдегидов и кетонов имеются свои отличия в строении и химическом поведении как между собой, так и по сравнению с алифатическими аналогами.

10.8.1. Изомерия, номенклатура

Так же, как и для алифатических карбонильных соединений, для ароматических альдегидов и кетонов характерны скелетная и позиционная разновидности структурной изомерии. Кроме того, среди изомеров ароматических карбонильных соединений можно выделить соединения, содержащие ароматическое кольцо в алифатической углеводородной цепи альдегида или кетона, например:

Такие соединения в ряде случаев тоже относят к ароматическим; однако так как прямое взаимодействие между карбонильной группой и бензольным кольцом практически отсутствует, то здесь они рассматриваться не будут (возможно, за некоторым исключением).

Относительно небольшое число ароматических альдегидов и кетонов имеют распространённые тривиальные названия. Например:

бензальдегид толуиловые анисовый ванилин

альдегиды (о-, м-, п-) альдегид

ацетофенон бензофенон

Из систематических названий альдегидов более всего распространена заместительная номенклатура, по которой к названию циклической системы (арена или другого ароматического соединения) добавляется обозначение «карбальдегид» (гл. 1.5.1), а названия ароматических кетонов (так же как и для алифатических) строятся при помощи суффикса -он. Например:

	— бензолкарбальдегид,
	— 4-метилбензолкарбальдегид, или п-толуолкарбальдегид,
	— 1-фенилэтанон.

Однако для названий кетонов чаще используется радикало-функциональная номенклатура, по которой сначала перечисляются в алфавитном порядке радикалы, связанные с кетонной группой, а затем добавляется слово «кетон». Например, ацетофенон (1-фенилэтанон) получит название метилфенилкетон.

10.8.2. Строение бензальдегида

В карбонильной группе >C=O-связь между углеродом и кислородом сильно-полярна из-за смещения к атому кислорода как -, так и -электронов этой связи (гл. 6.1.2). Но в молекулах ароматических альдегидов и кетонов (например, в бензальдегиде) карбонильная группа связана с ароматическим кольцом. Поэтому по отношению к нему альдегидная группа в молекуле бензальдегида является сильным электроноакцептором как за счёт индуктивного, так и за счёт мезомерного влияния (гл. 10.1.1).

Мезомерный эффект проявляется за счёт перекрывания р_z-орбиталей карбонильного атома углерода и атома углерода бензольного кольца. В результате электронная плотность на кольце понижена, и особенно в о- и п-положениях.

В итоге молекула бензальдегида плоская, все атомы углерода находятся в состоянии sp²-гибридизации, углы близки к 120.

При смещении электронной плотности с бензольного кольца происходит экранирование карбонильного атома углерода, и бензальдегид труднее вступает в характерные для альдегидов реакции нуклеофильного присоединения, чем алифатические альдегиды.

Таким образом, результатом такого распределения электронной плотности является уменьшение реакционной способности бензальдегида как по отношению к электрофилам в сравнении с бензолом, так и по отношению к нуклеофилам в сравнении с алифатическими аналогами.