เคมีอินทรีย์ 2

เคมอี นิ ทรยี ์ 2

ORGANIC CHEMISTRY II

ผศ.ดร.วนดิ า เจยี รกลุ ประเสรฐิ
รศ.ดร.ไพโรจน์ กลน?ิ พทิ กั ษ์

แผนกวชิ าเคมี ภาควชิ าวทิ ยาศาสตร์
คณะวทิ ยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี
มหาวทิ ยาลยั สงขลานครนิ ทรว์ ทิ ยาเขตปตั ตานี

คาํ นาํ

ตําราวิชาเคมีอนิ ทรยี ์ 2 เลม่ นี้ เขยี นขึน้ เพอ่ื ใชส้ าํ หรบั การศึกษา ค้นคว้าของนักศึกษาที่เรียน
วิชา 721-234 เคมอี ินทรยี ์ 2 ซงึ่ เป็นรายวิชาในกลุ่มพ้ืนฐานวิชาเอกของนักศึกษาหลักสูตรต่างๆของ
คณะวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์วิทยาเขตปัตตานี ตลอดจนเป็น
พ้ืนฐานวิชาเอกหลักสูตรวิทยาศาสตรบัณฑิต (ศึกษาศาสตร์) สาขาเคมี ชีววิทยา และวิทยาศาสตร์
ท่วั ไปของคณะศกึ ษาศาสตร์

ตําราเล่มนป้ี ระกอบดว้ ย 7 บทคือ บทท่ี 1-3 เขียนโดย รศ.ดร.ไพโรจน์ กล่ินพิทักษ์ ส่วนบท
ที่ 4-7 เขยี นโดย ผศ.ดร.วนิดา เจียรกุลประเสริฐ ตําราฉบับน้ีได้มีการปรับปรุงเล็กน้อยมาหลายคร้ัง
หวังว่าจะเป็นประโยชน์ต่อนักศึกษาและผู้ท่ีสนใจ สามารถนําความรู้ท่ีได้ไปใช้ท้ังในสาขาวิชาเคมี
และประยุกต์ใช้ในสาขาวชิ าท่ีเกยี่ วขอ้ ง

รศ.ดร.ไพโรจน์ กล่ินพทิ ักษ์
ผศ.ดร.วนิดา เจยี รกุลประเสริฐ

ii เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

สารบญั

บทท่ี 1 แอลดีไฮดแ์ ละคโี ตน(Aldehydes and Ketones หน้า

1.1 บทนาํ 1
1
1.2 สมบตั ทิ างกายภาพ 2
1.3 การอ่านชอื่ อแอลดไี ฮดแ์ ละคีโตน 3
3
1.3.1 การอ่านช่อื แอลดีไฮด์ 4
1.3.2 การอา่ นชอื่ คีโตน 5
1.4 การเตรียมแอลดีไฮด์และคีโตน 5
1.4.1 การเตรยี มแอลดีไฮด์ 5
6
1.4.1.1 ออกซเิ ดชันแอลกอฮอล์ปฐมภมู ิ 7
1.4.1.2 รดี คั ชันกรดคารบ์ อกซลิ กิ 7
1.4.1.3 ไฮโดรบอเรชนั -ออกซิเดชัน 7
1.4.2 การเตรยี มคโี ตน 8
1.4.2.1 โอโซโนลซิ สิ อัลคนี 8
1.4.2.2 ฟรเี ดล-คราฟท์เอซเิ ลชนั 8
1.4.2.3 ออกซิเดชันแอลกอฮอล์ทุติยภมู ิ 9
1.4.2.4 ไฮเดรชันอัลไคน์ (Hydration of alkynes) 10
1.4.2.5 การสังเคราะห์คโี ตนจากกรดคารบ์ อกซิลกิ 10
1.4.2.6 ปฏกิ ริ ิยาระหวา่ งไดอัลคลิ ควิ เปรทกับเอซิลคลอไรด์ 10
1.4.2.7 ปฏกิ ริ ิยาระหวา่ ง Nitrile กบั RMgX หรอื RLi 12
1.5 การเติมนิวคลโี อไฟล์ท่ี C=O 12
1.5.1 ปฏิกิริยากบั น้าํ และแอลกอฮอล์ 13
1.5.1.1 ปฏกิ ริ ยิ ากบั นํ้า 13
1.5.1.2 ปฏกิ ิรยิ ากับแอลกอฮอล์ 14
15
1.5.1.2.1 การเกิดเฮมอิ ะซิตาลและเฮมคิ ตี าล 16
1.5.1.2.2 การเกิดอะซตี าลและคีตาล 17
1.5.1.2.3 การใชอ้ ะซีตาลและวงแหวนคีตาลเป็นหมู่ป้องกัน 18
1.5.1.2.4 การเกิดไธโออะซีตาลและไธโอคีตาล 19
1.5.2 การเกดิ ไซยาโนไฮดรนิ 20
1.5.3 การเกดิ ปฏิกริ ิยากบั กรินยาดร์ เี อเจนต์ 20
1.5.4 ปฏิกริ ิยากับไฮไดรด์ไอออน 21
1.5.5 ปฏกิ ิรยิ ากับอะเซทิไลด์ไอออน 23
1.5.6 ปฏิกิรยิ า Reformatsky
1.5.7 ปฏกิ ิริยากบั อนุพนั ธข์ องแอมโมเนีย
1.5.8 ปฏิกิริยากบั เอมีน

1.5.9 ปฏกิ ิริยา Wittig iii
1.5.10 ปฏกิ ริ ิยาออกซเิ ดชัน Baeyer-Villiger
1.5.11 ปฏิกิริยา Cannizzaro 24
1.6 ความเปน็ กรดของ α-Hydrogen ของสารประกอบคารบ์ อนิล 25
1.7 Keto and enol tautomers 26
1.8 ปฏกิ ริ ิยาฮาโลฟอรม์ 27
1.9 ปฏกิ ิริยาอัลดอล 27
1.10 Crossed Aldol reactions 28
1.11 Claisen-Schmidt reaction 30
1.12 Cyclization via aldol condensation 32
1.13 Addition to α,β-unsaturated aldehydes and ketones 32
แบบฝกึ หดั บทที่ 1 33
33
บทที่ 2 กรดคาร์บอกซลิ กิ (Carboxylic acids) 37
2.1 บทนํา
2.2 การอา่ นชอื่ กรดคาร์บอกซิลิก 40
2.3 โครงสรา้ งของพนั ธะ 40
2.4 สมบตั ทิ างกายภาพ 40
2.5 ความเปน็ กรดของกรดคาร์บอกซลิ ิก 42
2.6 เกลือของกรดคาร์บอกซิลกิ 43
2.7 หมู่แทนที่และความแรงของกรด 44
2.8 การแตกตวั ของกรดเบนโซอิกท่มี หี มู่แทนที่ 44
2.9 กรดไดคารบ์ อกซิลิก 46
2.10 แหลง่ ของกรดคารบ์ อกซิลิก 49
2.11 การเตรียมกรดคารบ์ อกซลิ ิก 49
51
2.11.1 การออกซิเดชันแอลคีน 51
2.11.2 การออกซเิ ดชันอัลดีไฮดแ์ ละแอลกอฮอล์ปฐมภูมิ 51
2.11.3 ออกซเิ ดชนั ของแอลคลิ เบนซีน 52
2.11.4 ออกซิเดชนั ของวงแหวนเบนซนี 52
2.11.5 ออกซเิ ดชันของเมทิลคโี ตน 53
2.11.6 คาร์บอกซเิ ลชันของกรินยารีเจนต์ 53
2.11.7 ไฮโดรลิซสิ ไนไตรล์ 53
2.12 ปฏกิ ริ ิยาของกรดคารบ์ อกซลิ ิก 54
2.12.1 ปฏิกริ ิยาการเปล่ียนเปน็ เอซิลเฮไลด์ 55
2.12.2 รีดัคชันด้วยลเิ ธยี มอลมู ิเนยี มไฮไดรด์ 55
2.12.3 การเกดิ เอสเทอริฟเิ คชันกบั แอลกอฮอล์ 55
2.12.4 ปฏกิ ิริยาการเปลยี่ นเป็นเอไมด์ 56
2.12.5 ดคี าร์บอกซิเลชนั กรดคารบ์ อกซิลกิ 56
57

iv เคมอี นิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

2.13 กลไกปฏกิ ริ ยิ าเอสเทอริฟเิ คชันทเี่ รง่ ปฏิกริ ยิ าโดยกรด 57
2.14 การเกดิ เอสเทอร์ภายในโมเลกุล : แลคโตน 59
2.15 แอลฟา-ฮาโลจิเนชนั ของกรดคาร์บอกซลิ กิ : ปฏกิ ิรยิ าเฮล-โวลฮาร์ด-เฮลินสกี 60
2.16 ดคี ารบ์ อกซิเลชันของกรดมาโลนิกและสารประกอบทเ่ี ก่ียวข้อง 62
แบบฝกึ หัดบทท่ี 2 65

บทท่ี 3 อนุพนั ธก์ รดคาร์บอกซิล (Carboxylic Acid Derivatives) 69
3.1 บทนํา 69
3.2 การอา่ นช่ืออนุพนั ธก์ รดคารบ์ อกซลิ ิก 70
3.3 โครงสร้างของอนุพนั ธก์ รดคาร์บอกซิลกิ 71
3.4 การแทนทเ่ี อซิลท่ีเป็นนิวคลโี อไฟล์ในเอซลิ คลอไรด์ 75
3.5 ปฏิกริ ยิ าของเอซิลคลอไรด์ 75
75
3.5.1 ปฏิกิรยิ ากบั กรดคารบ์ อกซิลิก 76
3.5.2 ปฏิกริ ยิ ากับแอลกอฮอล์ 76
3.5.3 ปฏกิ ริ ยิ ากับแอมโมเนียและเอมนี 77
3.5.4 ไฮโดรลซิ สิ 78
3.6 การเตรียมแอนไฮไดรด์ 79
3.7 ปฏกิ ริ ิยาของกรดแอนไฮไดรด์ 79
3.7.1 ปฏกิ ิริยากับแอลกอฮอล์ 79
3.7.2 ปฏิกริ ิยากับแอมโมเนียและเอมีน 80
3.7.3 ไฮโดรลซิ สิ แอนไฮไดรด์
3.8 เอสเทอร์ 82
81 82
3.9 การเตรียมเอสเทอร์ 83
3.9.1 เตรยี มจากกรดคาร์บอกซิลกิ 83
3.9.2 เตรยี มจากเอซิลคลอไรด์ 84
3.9.3 เตรียมจากแอนไฮไดรด์ 84
3.9.4 เตรียมจาก Baeyer-Villiger oxidation ของคีโตน 84
3.10 ปฏกิ ริ ยิ าของเอสเทอร์ 85
3.10.1 ปฏกิ ิริยากับกรินยาร์รีเอเจนต์ 85
3.10.2 ปฏิกริ ยิ ากบั ลเิ ธยี มอลูมเิ นยี มไฮไดรด์ 86
3.10.3 เปล่ยี นเปน็ อนพุ ันธ์กรดคารบ์ อกซลิ กิ อืน่ ๆ 88
3.10.4 ไฮโดรลิซสิ เอสเทอร์ 92
3.11 ไฮโดรลซิ ิสเอสเทอร์โดยเบสชว่ ยให้ปฏิกริ ิยาเกิดเรว็ ขนึ้ : ซาพอนิฟเิ คชัน 93
3.12 ปฏิกิรยิ าของเอสเทอร์กบั แอมโมเนียและเอมนี 95
3.13 การเตรยี มเอไมด์ 98
3.14 ไฮโดรลิซิสเอไมด์
3.15 การจดั ตัวใหม่ฮอฟมานนข์ อง N-Bromoamide

3.16 การเตรียมไนไตรล์ v
3.16.1 การแทนทนี่ ิวคลีโอไฟลด์ ้วยไซยาไนด์ไอออน
3.16.2 การเกดิ ไซยาโนไฮดริน 101
101
3.17 ไฮโดรลซิ สิ ไนไตรล์ 101
3.18 การเตมิ กรนิ ยารเี อเจนตท์ ไ่ี นไตรล์ 102
แบบฝกึ หดั บทที่ 3 104
105
บทท่ี 4 แอมนี (Amines)
4.1ประเภทของสารประกอบแอมีน 110
110
4.1.1 แอมีนปฐมภมู ิ แอมีนทตุ ิยภมู ิ และแอมนี ตติยภมู ิ 110
4.1.2 แอลฟิ าติกและแอโรมาตกิ แอมีน 111
4.2 การเรียกชอ่ื 112
4.2.1 ระบบสามญั 112
4.2.2 ระบบ IUPAC 113
4.2.3 ระบบ Chemical abstract 114
4.3 สมบัติทางกายภาพของแอมนี 115
115
4.3.1 จุดเดอื ด 116
4.3.2 การละลายนํ้า 117
4.4 ความเป็นเบส 119
4.5 การสังเคราะห์แอมนี 119
4.5.1 สงั เคราะห์จากแอลคิลแฮไลด์ 119
121
4.5.1.1 การแทนท่ีดว้ ยแอมโมเนยี 121
4.5.1.2 การแทนท่ดี ้วยแอไซด์ไอออนและตามด้วยปฏกิ ิริยารดี กั ชนั 122
4.5.1.3 การแทนที่ด้วยไซยาไนด์ไอออนและตามด้วยปฏกิ ิริยารดี กั ชัน 123
4.5.1.4 การแทนทด่ี ว้ ยพาทาลิไมด์ “การสังเคราะหแ์ บบแกเบรยี ล 124
4.5.2 ปฏิกิรยิ ารดี ักทีฟแอมมิเนชันของแอลดีไฮด์หรือคีโตน 126
4.5.3 ปฏิกิริยารดี ักชนั ของออกซมี ไนโตร หรอื แอไมด์ 127
4.5.4 ปฏิกิริยาการจดั เรียงตวั ใหม่ของฮอฟแมน 127
4.5.5 ปฏกิ ริ ยิ าการจดั เรียงตัวใหมข่ องเคอร์เทยี ส 129
4.5.6 การเตรียมแอโรแมตกิ แอมนี 129
4.6 ปฏิกิริยาของสารประกอบแอมนี 130
4.6.1 ปฏกิ ิรยิ าการแทนท่ีด้วยแอมนี เป็นนวิ คลโี อไฟล์ 133
4.6.2 ปฏิรยิ าการเตมิ แอมีนท่ีหมู่คาร์บอนิล 134
4.6.3 การทาํ ปฏิรยิ ากบั กรดไนตรสั 135
4.6.3.1 1°-แอมีนกบั กรดไนตรัส 135
4.6.3.2 2°-แอมนี กับกรดไนตรสั 136
4.6.3.3 3°-แอมนี กับกรดไนตรสั
4.6.3.4 แอโรแมตกิ แอมีนกบั กรดไนตรสั

vi เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

4.6.4 ปฏิกริ ยิ ากับซัลโฟนลิ คลอไรด์ 139
4.6.4.1 การทดสอบของฮนิ สเ์ บอรก์ 140
4.6.4.2 การทดสอบยาซลั ฟา 141
142
4.6.5 ปฏิกริ ยิ าการกาํ จัดของฮอฟแมน 143
4.6.6 ปฏิกริ ยิ าการกําจัดของโคบ
4.6.7 ปฏิกริ ิยาการแทนที่บนวงแหวนแอโรแมติกดว้ ยอิเล็กโตรไฟล์ 145
144 147
4.7 สารประกอบแอมีนในธรรมชาติ
แบบฝึกหดั บทที่ 4

บทที่ 5 แอริลแฮไลด์ (Aryl halides) 153
5.1 การเรยี กชือ่ 153
153
5.1.1 ระบบสากล IUPAC 154
5.1.2 ช่อื สามัญ 155
5.2 สมบตั ทิ างกายภาพ 155
5.3 การสังเคราะหส์ ารประกอบแอรลิ แฮไลด์ 155
5.3.1 ปฏิกริ ยิ าแฮโลจีเนชนั ของเบนซีน 156
5.3.2 ปฏกิ ริ ิยาแฮโลจเี นชนั ของอนุพันธ์เบนซีน 160
5.3.3 การแทนทีห่ มูไ่ ดแอโซเนียมดว้ ยแฮโลเจน 161
161
5.3.3.1 ปฏิกิรยิ าแซนดเ์ มเยอร์ 163
5.3.3.2 ปฏิกิริยาของ Schiemann 163
5.4 ปฏิกิริยาของแอริลแฮไลด์ 164
5.4.1 ปฏกิ ิริยาการแทนท่ีบนวงแอโรแมติกด้วยนิวคลีโอไฟล์ 166
5.4.1.1 การใชแ้ อรลิ แฮไลด์มีหมูด่ ึงอิเล็กตรอนบนวงแหวนเบนซนี 171
5.4.1.2 การใชน้ ิวคลีโอไฟล์ที่มสี มบัตเิ ป็นเบสแรง 172
5.4.2 ปฏิกิริยาการแทนทีบ่ นวงแหวนแอโรแมติกด้วยอิเล็กโตรไฟล์ 173
5.4.3 ปฏิกริ ิยาการเตรียมกริยาด์รีเอเจนต์ 174
5.5 แอริลแฮไลดใ์ นธรรมชาติ
แบบฝึกหดั บทท่ี 5

บทท่ี 6 ฟีนอล (Phenols) 179
6.1 การเรียกชอ่ื 179
179
6.1.1 การเรียกหมู่ไฮดรอกซี (OH) เป็นโครงสรา้ งหลัก 181
6.1.2 การเรียกหมู่ไฮดรอกซี (OH) เปน็ หมู่แทนท่ี 181
6.1.3 ชื่อสามญั 182
6.2 สมบัติทางกายภาพ 184
6.3 สมบตั ิความเป็นกรด 184
6.3.1 ฟนี อล

vii

6.3.2 ฟีนอลที่มีหมฟู่ ังกช์ นั อ่นื บนวงแหวนเบนซีน 184
6.4 การสงั เคราะห์สารประกอบฟีนอล 187
187
6.4.1 ปฏิกริ ยิ าการแทนทีบ่ นวงแหวนแอโรแมตกิ ด้วยนวิ คลีโอไฟล์ 187
6.4.1.1 จากกรดแอรนี ซลั โฟนกิ 187
6.4.1.2 จากแอรลิ แฮไลด์ 188
6.4.1.3 จากเกลอื แอรีนไดแอโซเนียม 189
190
6.4.2 ปฏิกริ ิยาออกซิเดชันของควิ มีน 190
6.5 ปฏิกิรยิ าของฟีนอล 191
192
6.5.1 การเกดิ เอสเทอร์ 192
6.5.2 การเกิดอีเทอร์ 193
6.5.3 ปฏิกิรยิ าการแทนทบ่ี นวงแหวนแอโรแมตกิ ดว้ ยอเิ ล็กโตรไฟล์ 194
194
6.5.3.1 ปฏิกิรยิ าโบรมเิ นชัน 195
6.5.3.2 ปฏิกิรยิ าไนเตรชนั 196
6.5.3.3 ปฏกิ ริ ิยาซลั โฟเนชนั 196
6.5.3.4 ปฏิกริ ยิ าไนโตรเซชัน 197
6.5.3.5 ปฏกิ ริ ิยาแอซิลเลชันของ Fridel-Crafts 198
6.5.3.6 ปฏิกิรยิ าแอลคลิ เลชันของ Fridel-Crafts 200
6.5.3.7 ปฏิกิรยิ าโคลเบ
6.6 สารประกอบฟนี อลในธรรมชาติ
6.7 ควิโนน
แบบฝกึ หดั บทที่ 6

บทที่ 7 แอโรแมติกเฮเทอโรไซคลิก (Aromatic Heterocyclics) 206
7.1 พิรโ์ รล ฟวิ แรนและไทโอฟนี 208
209
7.1.1 การเรียกชือ่ 210
7.1.2 การสงั เคราะห์ 210
211
7.1.2.1 การสงั เคราะห์ของ Paal-Knorr 212
7.1.2.2 การสังเคราะห์ของสารประกอบพิรโ์ รล 212
7.1.2.3 การสังเคราะห์ฟวิ แรน 212
7.1.2.4 การสังเคราะห์ไทโอฟีน 212
7.1.3 ปฏกิ ริ ยิ าของพริ โ์ รล ฟิวแรนและไทโอฟนี 216
7.1.3.1 ปฏิกิรยิ าการแทนที่บนแอโรแมติกดว้ ยอเิ ลก็ โตรไฟล์ 217
7.1.2.1 ปฏกิ ิรยิ าการแทนทโี่ ดยพิรโ์ รล ฟวิ แรนและไทโอฟีนเป็นนวิ คลีโอไฟล์ 218
7.2 อนิ โดล 218
7.2.1 การสังเคราะหอ์ นิ โดล 219
7.2.1.1 การสังเคราะห์ของ Fischer 219
7.2.1.2 การสงั เคราะห์ของ Leimgruber
7.2.2 ปฏกิ ริ ยิ าของอินโดล

viii เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

7.2.2.1 ปฏกิ ิรยิ าการแทนท่ีบนแอโรแมติกดว้ ยอิเลก็ โตรไฟล์ 219
7.2.2.2 ปฏิกิรยิ าการแทนท่ีโดยอนิ โดลเป็นนวิ คลโี อไฟล์ 220
7.3 พิรดิ นี 221
7.3.1 การสังเคราะห์พิรดิ ีน 222
7.3.1.1 การสงั เคราะห์พริ ิดีนของ Hantzsch 222
7.3.1.1 จาก 1,5-ไดคโี ทน 223
7.3.2 ปฏกิ ริ ิยาของพิริดนี 224
7.3.2.1 ปฏกิ ิริยาการแทนที่บนแอโรแมติกด้วยอิเล็กโตรไฟล์ 224
7.3.2.2 ปฏิกริ ยิ าการแทนท่ีบนแอโรแมติกดว้ ยนวิ คลีโอไฟล์ 225
7.3.2.3 ปฏิกริ ิยาการแทนทีโ่ ดยแอลคิลพิริดีนเปน็ นวิ คลโี อไฟล์ 227
7.4 ควิโนลีนและไอโซควโิ นลนี 227
7.4.1 การสงั เคราะห์ควิโนลนี 228
7.4.1.1 การสังเคราะห์ของ Skraup 228
7.4.1.2 การสงั เคราะห์ของ Friedlander 229
7.4.2 การสงั เคราะหไ์ อโซควโิ นลีน 230
7.4.3 ปฏกิ ริ ยิ าของควิโนลีนและไอโซควิโนลนี 230
7.4.3.1 ปฏกิ ริ ยิ าการแทนที่บนแอโรแมติกด้วยอเิ ล็กโตรไฟล์ 230
7.4.3.2 ปฏิกริ ยิ าการแทนที่บนแอโรแมติกดว้ ยนิวคลโี อไฟล์ 231
7.5 เกลอื พริ ลิ เลียมและพิโรน 233
7.5.1 การสังเคราะหเ์ กลือไพรลิ เลยี ม 233
7.5.1.1 จาก 1,5-ไดคโี ตน 233
7.5.1.2 จากสารประกอบพิโรน 234
7.5.2 การสงั เคราะหส์ ารประกอบพิโรน 234
7.5.3 การสังเคราะหโ์ ควมาริน 235
7.5.4 การสงั เคราะห์โครโมน 235
7.5.5 ปฏกิ ริ ิยาของเกลอื ไพริลเลียมและพิโรน 236
7.6 แอโรแมติกเฮเทอโรไซคลิกในธรรมชาติ 237
แบบฝึกหดั บทที่ 7 240
บรรณานกุ รม 245

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 1

บทท่ี 1
แอลดีไฮด์และคโี ตน
(Aldehydes and Ketones)
______________________

1.1 บทนํา (Introduction)

สารประกอบแอลดีไฮด์และคโี ตนเปน็ สารประกอบทปี่ ระกอบดว้ ยหมคู่ ารบ์ อนลิ (Carbonyl
group)

Oxygen carbonyl

O
C Carbon carbonyl

Carbonyl group

สตู รทั่วไปของแอลดีไฮด์ คือ

O
C
RH

สตู รทวั่ ไปของคโี ตน คือ

O
C
R R'

เม่ือ R และ R′ คอื alkyl หรอื aryl groups
ความแตกตา่ งระหวา่ งแอลดีไฮด์และคโี ตน คือ

1. แอลดีไฮด์ถูกออกซไิ ดซ์ไดง้ ่าย แต่คีโตนถูกออกซิไดซ์ไดย้ าก
2. แอลดไี ฮด์มักจะวอ่ งไวต่อการเติมดว้ ยนิวคลโี อไฟล์ (nucleophilic addition) มากกว่า
คีโตน
สารประกอบแอลดีไฮด์และคโี ตนพบเป็นส่วนประกอบของพชื และสตั ว์ เชน่

• นาํ้ ตาล CHO
H C OH
CH2OH
CO

HO C H HO C H

H C OH H C OH

H C OH H C OH

CH2OH CH2OH

Glucose Fructose

2 เคมีอนิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

•ฮอรโ์ มนเพศ OH

O
CCH3

OO

Progesterone Testosterone

(Female sex hormone) (Male sex hormone)

เป็นส่วนประกอบสาํ คญั ในน้าํ มนั หอมระเหยในพืช เช่น

•นาํ้ มนั อบเชย

HO

CH

H
trans-Cinnamaldehyde

•กลนิ่ หอมสะระแหน่

CH3
O

H3C CH2
Carvone

(Spearmint oil)

•กลน่ิ หอมวานลิ ลา

HO
C

H3CO

OH
Vanillin

1.2 สมบตั ิทางกายภาพ (Physical properties)
โดยท่วั ไปสารประกอบแอลดีไฮด์และคโี ตนมจี ดุ เดือดสงู กว่าไฮโดรคารบ์ อนที่ไม่มขี ว้ั (non-

polar hydrocarbon) เนอื่ งจากแอลดีไฮด์และคโี ตนมีความเป็นขั้ว (polarity) มากกว่าและมแี รง
ดงึ ดูดไดโพล-ไดโพล (dipole-dipole attraction) มากกวา่ แต่แอลดีไฮด์และคโี ตนมจี ุดเดอื ด

แอลดีไฮด์และคโี ตน 3

ตาํ่ กวา่ แอลกอฮอลแ์ ละกรดคารบ์ อกซิลิก เพราะวา่ หมูค่ าร์บอนลิ ไมส่ ามารถเกิดพนั ธะไฮโดรเจนได้

เหมือนกบั ในแอลกอฮอลแ์ ละกรดคาร์บอกซลิ ิก เชน่

สารประกอบ n-butyraldehyde, ethyl methyl ketone และ n-pentane ต่างก็มี

นํ้าหนกั โมเลกลุ เท่ากบั 72 แตก่ ็มจี ุดเดือดแตกต่างกนั ดงั นี้
มีจุดเดือด = 76 oC
n-Butyraldehyde มีจดุ เดือด = 80 oC

Ethyl methyl ketone
มีจดุ เดือด = 36 oC
n-Pentane

นอกจากนีส้ ารประกอบ diethyl ether, n-butyl alcohol และ propionaldehyde กม็ ีจุดเดือด

แตกตา่ งกันดงั น้ี

Diethyl ether มจี ุดเดือด = 35 oC
n-Butyl alcohol มจี ุดเดอื ด = 118 oC
Propionaldehyde มจี ดุ เดือด = 49 oC

1.3 การอ่านชื่อแอลดไี ฮด์และคีโตน (Nomenclature of aldehydes and ketones)

1.3.1 การอ่านชือ่ แอลดีไฮด์ : การอ่านชื่อตาม IUPAC system ใหต้ ัดคาํ ท้าย -e ของอัล
เคน แล้วแทนดว้ ย -al แอลดีไฮด์ทมี่ ี C < 5 มักอ่านชอื่ สามัญ สายโซห่ ลักตอ้ งประกอบด้วยหมู่แอล
ดีไฮด์ (-CHO) และคาร์บอนของหมู่แอลดีไฮด์ นับเป็นคาร์บอนท่ี 1 เสมอ เชน่

O O
C
HH C
Methanal H3C H
(Formaldehyde)
Ethanal
O (Acetaldehyde)
C
H3CH2C H O
Propanal
(Propionaldehyde) C
H3CH2CH2C H

Butanal
(Butyraldehyde)

ตวั อย่างการอา่ นชอ่ื แอลดีไฮด์ที่มีจํานวนคาร์บอนมากขึน้ เชน่

CH3 O Cl CH3 O
CH3CH2CHCHCHCH2CH
CH3CHCH2CHCH
CH3
CH2CH3
5-Chloro-3,4-dimethylheptanal
2-Ethyl-4-methylpentanal

ถา้ สารประกอบมีทงั้ หมู่แอลดีไฮด์และคโี ตน การอ่านช่ือให้ถือวา่ หมู่แอลดีไฮดเ์ ป็นสายโซ่
หลกั หมูค่ ีโตนใหอ้ ่านว่า oxo พรอ้ มกับระบุตําแหน่งในสายโซ่หลกั แอลดีไฮด์ เชน่

4 เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

OO OO
CH3CCH2CH
CH3CHCH2CCH2CH
3-Oxobutanal CH3

5-Methyl-3-oxohexanal

สารประกอบทป่ี ระกอบด้วยแอลดีไฮด์ 2 หมเู่ รยี กว่า dial การอา่ นชื่อโดยอ่านสายโซ่หลัก

ไมต่ ้องตดั คําท้าย e ออกแลว้ ลงทา้ ยดว้ ย dial เช่น

OO OO

HCCH2CH HCCH2CHCH

Cl

Propanedial 2-Chlorobutanedial

เม่อื หมู่ฟอร์มิล (formyl group, -CHO) เกาะกับวงแหวน ใหอ้ ่านชื่อวงแหวนแลว้ ตามดว้ ย

-carbaldehyde เชน่

O O
C C

H H

Cyclopentanecarbaldehyde 2-Naphthalenecarbaldehyde

ถ้ามคี วามจาํ เปน็ ต้องให้ –CHO เป็นหมู่แทนที่ เรียกวา่ methanoyl group หรอื formyl

group เชน่

O
CH

COOH

2-Methanoylbenzoic acid
(o-Formyl benzoic acid)

1.3.2 การอา่ นชอ่ื คโี ตน : การอ่านช่อื ตาม IUPAC system ตัดคําท้าย -e ของอลั เคน แล้ว
แทนดว้ ย
-one ถา้ ชื่อสามญั ให้อา่ นชื่อหมอู่ ลั คลิ ท้ังสองแลว้ ตามด้วย ketone ในการอ่านชอื่ ใหพ้ จิ ารณาสาย
โซ่หลกั ทป่ี ระกอบด้วยหมู่คาร์บอนิลของคีโตนและนับจากปลายทีม่ หี มู่คาร์บอนลิ ใกลก้ ว่า เช่น

O O

CH3CH2CCH3 CH3CH2CH2CCH3

Butanone 2-Pentanone
(Ethyl methyl ketone) (Methyl propyl ketone)

OO

CH3CCH2CH CH2 H3CHC CHCH2CCH3

4-Penten-2-one 4-Hexen-2-one
(Allyl methyl ketone)

สารประกอบทีป่ ระกอบดว้ ยคีโตน 2 หม่เู รยี กวา่ dione การอ่านชอื่ ในทาํ นองเดียวกับ dial
แต่ลงท้ายด้วยคาํ วา่ dione หลังสายโซห่ ลกั เช่น

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 5

OO OO
CH3CCH2CCH3

2,4-Pentanedione 1,4-Cyclohexanedione

คีโตนที่เกาะกบั วงแหวนเบนซีนอา่ นคาํ ลงท้ายเป็น -phenone

O O
C C

CH3

Acetophenone Benzophenone
(1-Phenylethanone or (Diphenylmethanone or
methyl phenyl ketone)
diphenyl ketone)

เม่อื มีความจาํ เป็นท่ีใหห้ ม่คู โี ตน เป็นหมู่แทนที่ ให้ใช้ชือ่ หมูเ่ อซิล (acyl group) หรอื หมู่อัล

คาโนอิล (alkanoyl group)ได้แก่ -CHO คือ หมู่ฟอร์มิล (formyl group) CH3CO- คือ หม่อู ะเซทลิ
และ C6H5CO- คือ หมเู่ บนโซอิล

OO O O

C C C C
R H H3C C6H5

Acyl group Formyl group Acetyl group Benzoyl group

ตวั อย่างเชน่

H3C SO3H
C

O

4-Ethanoylbenzoyl sulfonic acid
(p-acetyl benzenesulfonic acid)

1.4 การเตรยี มแอลดไี ฮด์และคโี ตน (Preparation of aldehydes and ketones)
1.4.1 การเตรียมแอลดีไฮด์
1.4.1.1. ออกซเิ ดชันแอลกอฮอลป์ ฐมภมู ิ (Oxidation of 1o-alcohol)

สถานะของออกซเิ ดชนั ของแอลดีไฮด์อยูร่ ะหวา่ งแอลกอฮอล์ปฐมภูมแิ ละกรดคาร์บอกซลิ กิ ดังนี้

RCH2OH [O] RCHO [O] RCOOH
1o-Alcohol [H] Aldehyde [H] Carboxylic acid

แอลดไี ฮด์สามารถเตรยี มได้จากแอลกอฮอล์ปฐมภมู โิ ดยการออกซิเดชนั ดว้ ย pyridinium
chlorochromate (PCC)

6 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

C5H5NH+CrO3Cl- (PCC) RCHO
RCH2OH

CH2Cl2

เชน่

CH2OH C5H5NH+CrO3Cl- (PCC) O
C

H

CH2Cl2

Benzyl alcohol Benzaldehyde

CH2OH PCC O
CH2Cl2 CH

Citronellol Citronellal (82%)

1.4.1.2 รีดคั ชันกรดคาร์บอกซิลกิ (Reduction of carboxylic acid)
ลเิ ธยี มอะลมู ิเนียมไฮไดรด์ (Lithium aluminium hydride, LiAlH4) เปน็ ตวั รีดวิ ซท์ แี่ รง
มาก และแอลดีไฮด์จะถูกรดี วิ ซ์ได้งา่ ยมากกลายเปน็ แอลกอฮอล์
ในทางปฏิบัติจึงไมใ่ ช้ กรดคาร์บอกซลิ ิกโดยตรง แตใ่ ช้อนุพันธข์ อง กรดคารบ์ อกซิลิกและใช้
ตัวรดี ิวซ์ซ่ึงเปน็ อนุพนั ธข์ องอะลมู เิ นยี มไฮไดรด์ (aluminium hydride) ซ่ึงวอ่ งไวน้อยกว่าลิเธยี ม
อะลูมิเนียมไฮไดรด์
อนุพันธข์ องอะลูมิเนยี มไฮไดรด์ 2 ตวั ท่ีใชเ้ ป็นตัวรดี ิวซ์ คือ

OC(CH3)3 -

Li+ H Al OC(CH3)3

OC(CH3)3

Lithium tri-tert-butoxyaluminium hydride

CH2CH(CH3)2
H Al CH2CH(CH3)2
Diisobutylaluminium hydride (DIBAL-H)

การใชต้ วั รดี วิ ซเ์ หลา่ น้ใี นการสังเคราะห์แอลดีไฮด์จากอนุพนั ธ์ของกรดคารบ์ อกซลิ ิก สรุปได้ดังนี้

แอลดไี ฮดแ์ ละคโี ตน 7

O 1) LiAlH(ot-Bu)3
C 2) H2O
R Cl

Acid chloride

O 1) DIBAL-H,hexane, -78 oC O
C R' 2) H2O C
RO RH
Ester

RCN 1) DIBAL-H,hexane, -78 oC
Nitrile 2) H2O

กรดคาร์บอกซลิ ิกสามารถถกู รดี วิ ซ์เปน็ แอลดีไฮด์ไดโ้ ดยการเปล่ยี นใหอ้ ยใู่ นรูป acid
chloride ก่อนโดยทาํ ปฏิกริ ยิ ากับ SOCl2 ดังปฏกิ ิรยิ า

O SOCl2 O 1) LiAlH(ot-Bu)3, -78 oC O
CH C
RO C RH
R Cl 2) H2O

1.4.1.3 ไฮโดรบอเรชัน-ออกซเิ ดชัน (Hydroboration-oxidation)
ไฮโดรบอเรชนั -ออกซิเดชนั สารประกอบอลั ไคนโ์ ดยสารประกอบ Di(secondary isoamyl)
borane หรอื เรยี กวา่ disiamylborane เกดิ ไฮเดรชันตาม anti-Markovnikov addition
เน่อื งจากบอเรนน้มี ีหมู่เกะกะจึงไม่สามารถเกิดการเติมที่พันธะค่ซู า้ํ สองครงั้ ได้ เม่ือออกซิเดชันสาร
บอเรนทาํ ให้เกิด enol ขึน้ ซง่ึ ไมเ่ สถียรจะเกดิ tautomerize อย่างรวดเรว็ ได้แอลดไี ฮด์

RCCH 1) Sia2BH RH O
2) H2O2, NaOH CC
Alkyne C
H OH RH2C H
เช่น
Aldehyde

1) Sia2BH O
CCH
C
2) H2O2, NaOH CH
H2
Cyclohexylacetylene Cyclohexylethanal

1.4.2 การเตรยี มคีโตน
สารประกอบคโี ตนสังเคราะห์ไดจ้ ากปฏิกริ ยิ าดังน้ี
1.4.2.1 โอโซโนลิซิสอลั คนี (Ozonolysis of alkenes)
สารประกอบอัลคีนทําปฏิกริ ิยากบั โอโซน แลว้ ตามด้วยทําปฏกิ ิรยิ ากบั Zn/H2O จะเกดิ สาร
ผสมของแอลดไี ฮด์และคีโตน ถ้าเป็นอัลคนี วงแหวน (Cyclic alkene) จะเกิดสารประกอบไดคารบ์ อ
นิล

8 เคมีอนิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

H3C CH2CH2CH3 1) O3 H3C
2) Zn, H2O CO
CC
H3CH2C
H3CH2C H
2-Butanone
E-3-Heptene

1) O3 CH3 CH2CH2CH3
2) Zn, H2O O OC

Methyl cyclohexene H

Butanal

O

H

6-Oxoheptanal

1.4.2.2 ฟรเี ดล-คราฟทเ์ อซเิ ลชัน (Friedel-Crafts acylation) สารประกอบอะโร
มาตกิ ทําปฏิกิรยิ ากบั acid chloride โดยมี AlCl3 เป็นตวั เร่งปฏิกิรยิ าทําให้เกิดคโี ตน

O

O AlCl3 C
C CH3
H3C Cl

Benzene Acetyl chloride Acetophenone
(Methyl phenyl ketone)

1.4.2.3 ออกซิเดชนั แอลกอฮอล์ทตุ ิยภูมิ (Oxidation of 2o-alcohol) ออกซเิ ดชนั
แอลกอฮอลท์ ตุ ยิ ภมู ิด้วย KMnO4/OH-, CrO3, Na2Cr2O7/H+ หรอื PCC เกดิ สารประกอบคโี ตน

(H3C)3C PCC (H3C)3C O
OH

CH2Cl2

4-tert-Butylcyclohexanol 4-tert-Butylcyclohexanone

1.4.2.4 ไฮเดรชันอลั ไคน์ (Hydration of alkynes)

1.4.2.4.1 ไฮเดรชันโดยการใช้กรดและเกลอื เมอรค์ วิ รกิ เป็นตัวเรง่ ปฏกิ ริ ิยา

การเติมนาํ้ ทอี่ ลั ไคน์ท่ีมีไฮโดรเจนทป่ี ลาย (terminal alkyne) โดยมี HgSO4 และ H2SO4
เปน็ ตวั เร่งปฏิกิริยาจะเกดิ เมทิลคโี ตน ผลิตภณั ฑ์เริ่มแรกทีเ่ กิดขึ้นเปน็ Markovnikov hydration

เกดิ อีนอลซึ่งจะเกดิ tautomerization อย่างรวดเรว็ กลายเปน็ คโี ตน

R C C H + H2O Hg2+, H2SO4 RH O
CC C
R CH3
HO H

Alkyne Enol Methyl ketone
(not isolate)

แอลดีไฮดแ์ ละคโี ตน 9

เช่น HO H
CC
C C H + H2O Hg2+, H2SO4 H

Cyclohexylacetylene

O
C

CH3

Cyclohexyl methyl ketone

1.4.2.5 การเตรยี มคโี ตนจากกรดคารบ์ อกซิลกิ
รเี อเจนตอ์ อรก์ าโนลเิ ธยี ม (Organolithium reagent) สามารถนาํ ไปใชเ้ ตรยี มคีโตนจาก
กรดคารบ์ อกซิลิกได้ สารประกอบดังกลา่ วมคี วามว่องไวต่อหมู่คารบ์ อนลิ มาก การเข้าเกาะของเกลือ
ลเิ ธยี มคาร์บอกซเิ ลทไอออน ทาํ ใหเ้ กดิ ไดแอนไอออน (dianion) และเม่ือเติมโปรตอนให้แก่ ไดแอน
ไออน จะเกดิ ไฮเดรทของคโี ตนแลว้ เกดิ การสูญเสยี นา้ํ อยา่ งรวดเรว็ ได้คีโตน

O LiOH O R'Li
CH C Li
RO RO

Lithium carboxylate

OLi H3O+ OH -H2O O
R C OLi R C OH C
R R'
R' R'
Dianion Hydrate

เชน่

O LiOH O CH3CH2Li
C C

OH OLi

Benzoic acid H3O+ OH O
C OH C
OLi CH2CH3
C OLi CH2CH3
CH2CH3
Ethyl phenyl ketone

10 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

1.4.2.6 ปฏิกิรยิ าระหว่างไดอลั คิลคิวเปรทกับเอซิลคลอไรด์ (Dialkylcuprate and

acyl chloride)

สารละลายลิเธียมไดอัลคลิ ควิ เปรท (R2CuLi หรืออาจเรียกว่า Gilman reagent)
ในตวั ทําละลายอเี ทอรท์ ําปฏกิ ิรยิ ากบั เอซลิ คลอไรดท์ ่ีอุณหภูมิ -78oC จะเกิดสารประกอบคโี ตน

O -78oC O
Et2O
R2CuLi + R' C Cl R' C R + RCu + LiCl

เช่น
O
C (CH3)2CuLi -78oC O
C
Cl Et2O
CH3

Cyclohexanecarbonyl Lithium dimethyl 1-Cyclohexanethanone
(Cyclohexyl methyl ketone
chloride cuprate

1.4.2.7 ปฏกิ ิริยาระหวา่ งไนไตรล์ (Nitrile) กับ RMgX หรอื RLi
สารประกอบไนไตรล์ (RCN) ทําปฏกิ ิริยากับรเี อเจนต์กรนิ ด์ยา(Grignard reagent,

RMgX) หรอื ออรก์ าโนลเิ ธียม (Organolithium, RLi) แลว้ ตามดว้ ยไฮโดรลิซสิ จะเกดิ คโี ตน

R C N + R'MgX R NMgX H3O+ R O
C
C + NH4+ + Mg2+ + X-

R' R'

R C N + R'Li NLi H3O+ R O + Li+
RC
เชน่ C + NH4+
R'
R'

H3C C N CH3CH2MgBr 1) Et2O O
Acetonitrile 2) H3O+
C
Ethylmagnesium H3C CH2CH3

bromide 2-Butanone
(Ethyl methyl ketone)

1.5 การเตมิ นวิ คลโี อไฟล์ที่ C=O (Nucleophilic addition to C=O)

ปฏกิ ิริยาทสี่ าํ คญั ของแอลดีไฮด์และคโี ตน คือ การเติมนิวคลีโอไฟล์ที่พันธะคู่ C=O

R H Nu Nu
CO R C OH

H H

ตัวอย่างเชน่

แอลดไี ฮดแ์ ละคโี ตน 11

H3C H OCH2CH3 OCH2CH3
CO H3C C OH

H H
(Hemiacetal)
H3C O H CN
C CN

H3C H3C C OH
CH3

(Cyanohydrin)

แอลดีไฮด์และคโี ตนงา่ ยต่อการเข้าเตมิ ดว้ ยนวิ คลีโอไฟด์ เพราะวา่ มีลักษณะโครงสรา้ งเป็น
ข้วั

R'
CO

R

Aldehyde or ketone
(R or R' or H)

การเขา้ เกาะของนิวคลีโอไฟด์ซง่ึ อาจมปี ระจุลบ(Nu:--) หรือเปน็ กลาง (:Nu-H) ตัวอย่างของ
Nu คอื

• นวิ คลีโอไฟลบ์ างชนิดทม่ี ปี ระจลุ บ (some negative charged nucleophiles)
HO:- (hydroxide ion), H:- (hydride ion), R3C:- (carbanion), RO:-

(alkoxide ion),
N≡C:- (cyanide ion)

• นิวคลโี อไฟล์บางชนดิ ที่เปน็ กลาง (some neutral nucleophiles)
HOH, ROH, H3N:, RNH2

กลไกปฏิกริ ยิ าการเขา้ เตมิ ของนวิ คลีโอไฟด์ท่ี C=O เกดิ ขึ้นได้ 2 ทางดังนี้
1. เมื่อรีเอเจนท์เป็นนวิ คลีโอไฟล์ท่ีแรง (strong nucleophile)

Nu:- Nu H Nu Nu Nu:-
O-
H HC H C OH
CO R R

R

R Nu

C O H Nu R C OH

HH

2. เปน็ กลไกทว่ั ไปทเ่ี กิดขึน้ เมื่อนวิ คลีโอไฟล์เข้าเติมท่ี C=O โดยกลไกใช้กรดเป็นตวั เร่ง

ปฏิกิริยา (acid-catalyzed mechanism)

12 เคมีอินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

H HA -A- H O+H H
CO C C+ OH

R R R

H

H Nu+ A- Nu
C O+H
H Nu: H C OH C OH HA
R R H

R

1.5.1 ปฏิกริ ยิ ากับนํา้ และแอลกอฮอล์ (Reaction with water and alcohol)

1.5.1.1 ปฏกิ ิรยิ ากบั น้าํ

การละลายแอลดีไฮด์ เช่น acetaldehyde ในน้ําจะเกิดสมดุลระหว่างแอลดีไฮด์กบั ไฮเดรท

ของมนั ไฮเดรทน้ีจริง ๆ คือ 1,1-diol ทีเ่ รยี กว่า gem-diol ปฏกิ ิรยิ านเี้ ป็นเกิดผันกลบั ได้ แตส่ มดลุ

ปฏิกิริยาไปทางดา้ นหมู่คารบ์ อนลิ เชน่

O H2O H+ OH
C H3C C CH3
H3C CH3
OH
2,2-Propanediol
(acetone hydrate)

ไฮเดรททีเ่ สถยี ร (stable hydrate) ที่รู้จกั ดีไดแ้ ก่ chloral hydrate (ใชเ้ ปน็ ยานอนหลบั )
และฟอร์มาลนิ

O H2O H+ OH
C
H CCl3 H C CCl3
OH
Chloral
Chloral hydrate

O H2O H+ OH
C
HH HCH

Formaldehyde OH
Formalin

การเตมิ นํา้ อาจเร่งปฏกิ ริ ิยาได้ท้งั กรดและเบส ปฏิกริ ยิ าการเติมนา้ํ เกิดไดเ้ รว็ ขึ้นเมอ่ื มี
กรดหรือเบสอยเู่ ลก็ น้อยในน้าํ

กลไกสาํ หรบั base-catalyzed reaction

HO:-

H OH H OH OH HO:-
CO H C O- H C OH

H3C CH3 CH3

แอลดีไฮด์และคโี ตน 13

กลไกสําหรบั acid-catalyzed reaction

H H O+ H -H2O H O+H H2O HO+ H
CO H C H C OH

H3C H3C CH3

H2O OH H3O+
H C OH

CH3

1.5.1.2 ปฏกิ ริ ิยากับแอลกอฮอล์
1.5.1.2.1 การเกิดเฮมอิ ะซีตาลและเฮมคิ ตี าล (Hemiacetal and

hemiketal formations)

เม่ือละลายแอลดีไฮด์ ในแอลกอฮอล์จะเกิดสมดุลระหวา่ งสารประกอบทง้ั สอง และเกิดสารประกอบใหมท่ ีเ่ รยี กวา่ เฮมอิ ะซีตาล

R R' OH R' R OR'
CO Alcohol R O+ C
H C O- H
H H OH
Aldehyde Hemiacetal

ในทํานองเดยี วกันเม่ือคโี ตนละลายในแอลกอฮอลเ์ กิดผลิตภัณฑท์ เ่ี รยี กว่าเฮมิคีตาล

R R' OH R' R OR'
CO Alcohol R O+ C
R C O- H
R R OH
Ketone Hemiketal

การเกดิ เฮมิอะซตี าลและเฮมิคตี าลมักใช้กรดเป็นตัวเรง่ ปฏิกริ ยิ า กลไกการเกิดเฮมอิ ะซีตาล
เมอ่ื ใช้กรดเป็นตวั เร่งปฏกิ ิรยิ าประกอบด้วยข้นั การเติมโปรตอน (protonation) และขั้นการเข้าเกาะ
ของแอลกอฮอล์ (attack of alcohol) เปน็ ดงั น้ี

-ขัน้ การเติมโปรตอน

R H+ R
CO C OH+

H H

Protonated aldehyde

-ขั้นการเข้าเกาะของแอลกอฮอล์

R R' OH R' -H+ R OR'
C OH+ R O+ C

H CH H OH
H OH Hemiacetal

14 เคมีอนิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

1.5.1.2.2 การเกดิ อะซีตาลและคตี าล (Acetal and ketal formations)
ถา้ เราผ่าน HCl ลงไปเล็กน้อยสารละลายแอลดีไฮด์ (หรอื คีโตน) ในแอลกอฮอล์ จะเกดิ เฮ
มอิ ะซีตาล (หรอื เฮมิคีตาล) ดงั กลา่ วมาแลว้ และเมื่อใหเ้ ฮมิอะซีตาล (หรือเฮมิคีตาล) ท่ีเกิดขึ้นทาํ
ปฏิกิรยิ ากับแอกอฮอล์อีก 1 โมล จะเกดิ อะซีตาล (หรือคตี าล) ทัง้ อะซตี าล (หรอื คตี าล) มีหมู่ –OR′
เกาะอยทู่ ี่คาร์บอนตวั เดยี วกัน

R OH R'OH/HCl R OR'
C C

R'' OR' R'' OR'

Hemiacetal (R'' = H) Acetal (R'' = H)
or or

Hemiketal Ketal

กลไกปฏกิ ิรยิ าประกอบดว้ ย 2 ข้นั ตอน คือ ขั้นการเติมโปรตอนและการสญู เสยี นา้ํ
(protonation and loss of water) กบั ขนั้ การเข้าเกาะของแอลกอฮอล์ (attack of alcohol)

-ขั้นการเติมโปรตอนและการสญู เสยี น้ํา

R OH H+ R C OH2+ -H2O R
C H OR' C OR'+

H OR' H
Hemiacetal

-ขน้ั การเข้าเกาะของแอลกอฮอล์

R R' OH H -H+ R OR'
C OR'+ R +OR C

H C H OR'
H OR'

ถา้ เรานําอะซีตาลท่ีอยู่ในนํา้ ไปเติมกรดลงไปเลก็ น้อย จะเกิดปฏกิ ริ ิยาย้อนกลับทกุ ขั้นตอน
ภายใตส้ ภาวะเช่นน้ี(เมือ่ มีนํ้าอยใู่ นปริมาณมากเกนิ พอ) สมดลุ ปฏิกริ ยิ าจะดาํ เนนิ ไปในทิศทางเกดิ

R OR' several steps R
C CO 2 R' OH
R'' OR' H2O R''

Acetal (R'' = H) Aldehyde

or or
ketal
ketone

แอลดไี ฮด์ อะซตี าลดังกล่าวเกิดไฮโดรลซิ สิ (hydrolysis)

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 15

คีโตนทาํ ปฏกิ ริยากบั แอลกอฮอล์ ในเมอ่ื มี HCl อยู่ด้วยไม่ค่อยชอบเกิดคีตาล อยา่ งไรก็
ตามคตี าลวงแหวน (cyclic ketal) ชอบเกดิ ขึ้นมากกว่า เม่ือคีโตนจนทาํ ปฏกิ ริ ยิ ากับ 1,2-diol ที่
มากเกินพอ และมีกรดอยเู่ ล็กนอ้ ย

R HO CH2 R O CH2
CO HO CH2 C

R' (Excess) R' O CH2
Cyclic ketal

ปฏิกิริยาน้เี กิดย้อนกลับไดเ้ ชน่ เดียวกนั เมอ่ื นําคีตาลวงแหวน ไปทําปฏิกริ ยิ ากับสารละลายกรด

RO CH2 H2O H+ R HO CH2
C CH2 CO HO CH2

R' O R'

1.5.1.2.3 การใช้อะซีตาลและวงแหวนคตี าลเปน็ หมู่ป้องกัน
(Acetal and cyclic ketal as protecting groups)

ถึงแม้ว่าอะซตี าล และคตี าลวงแหวนถกู ไฮโดรไลซ์ได้เปน็ แอลดีไฮดแ์ ละคโี ตน ใน
สารละลายกรด แตส่ ารทงั้ สองเสถียรในสารละลายเบส

R OR' OH-
C
H2O No reaction
H OR'

RO CH2 H2O OH- No reaction
C CH2

R' O

คุณสมบตั ิของแอลดีไฮด์และคีตาลวงแหวนนี้ จงึ เปน็ วธิ ที ่ีสะดวกในการป้องกนั หมู่แอลดีไฮด์
หรือคโี ตนจากปฏิกิริยาท่ไี ม่ต้องการในสารละลายเบส (ทจ่ี ริงอะซตี าลและคีตาลเป็น gem-diether
ซึง่ มีสมบัตเิ หมือนกับอีเทอร์คือ ไม่ทาํ ปฏกิ ริ ิยากบั เบส)

ตวั อยา่ ง จงแสดงขน้ั ตอนการเปลยี่ นแปลงต่อไปน้ี

O O CH2OH
OC

OC2H5

วิธที ํา

16 เคมีอนิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

O O HOCH2CH2OH/H+ O O
C O C

OC2H5 OC2H5

1)LiAlH4 O -H+ O CH2OH
2) H2O O
CH2OH

1.5.1.2.4 การเกิดไธโออะซีตาลและไธโอคตี าล
(Thioacetal and thioketal formations)

แอลดไี ฮด์และคีโตนทาํ ปฏิกิริยากบั ไธออล (thiol) เกดิ ไธโออะซตี าลและไธโอคตี าล

R R SCH2CH3

C O 2 CH3CH2SH C H2O
H H+ H SCH2CH3

Thioacetal

R R S CH2

C O HSCH2CH2SH H+ C H2O

R' R' S CH2

Thioketal

R S CH2 Raney Ni R
C CH2 CH3CH3 NiS
R' S CH2 (H2) R'

ไธโออะซตี าลและไธโอคีตาล มีความสําคัญในการสังเคราะหท์ างเคมีอนิ ทรยี ์ เพราะวา่ สาร

ดงั กล่าวเมอ่ื ทาํ ปฏิกิริยากับ Raney nickel เกิดปฏิกิริยา desulfurization ได้อลั เคน

วธิ ีน้เี รยี กว่า Raney nickel desulfurization reaction เป็นวธิ กี ารเปล่ียนหมู่คาร์บอนิล
ของแอลดีไฮด์หรือคโี ตนเป็นหมู่ –CH2

มีวธิ ีอ่ืนอกี 2 วิธีทีใ่ ช้ในการเปลย่ี นหมู่คารบ์ อนลิ ของแอลดีไฮด์หรอื คโี ตนเปน็ หมู่ –CH2 คอื

1. Clemmensen reduction

R Zn(Hg) R
CO HCl
CH2
R' R'

2. Wolff-Kishner reaction (จะกลา่ วถงึ ต่อไปในบทนี้)
หมายเหตุ

-Clemmensen reduction : เกดิ ขน้ึ ใน acid condition
-Wolff-Kishner reaction : เกดิ ขึ้นใน basic condition
-Raney nickel desulfurization reaction : เกดิ ขนึ้ neutral condition

แอลดีไฮดแ์ ละคโี ตน 17

1.5.2.การเกิดไซยาโนไฮดริน (Cyanohydrin formation)

ผลิตภัณฑท์ ่ไี ดจ้ ากการเตมิ HCN ลงในแอลดไี ฮด์หรือคีโตน เกิดสารประกอบที่
ประกอบด้วยหมไู่ ฮดรอกซิลและหมู่ไซยาโนเกาะกับคารบ์ อนตัวเดียวกัน สารประกอบนี้
เรียกว่า ไซยาโนไฮดริน (cyanohydrin)

R HCN R OH
CO C

R' R' CN
Cyanohydrin

การเติม HCN จะใช้ CN- เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาเพราะว่า HCN อ่อนเกินไปที่จะทําให้
เกิดปฏิกิริยาได้เร็ว ดังน้ันจึงมักเตรียมไซยาโนไฮดรินโดยการเติมกรดลงในสารละลายซึ่ง
ประกอบด้วยสารประกอบคาร์บอนิลและโซเดียมไซยาไนด์ หรือโพตัสเชียมไซยาไนด์ วิธีน้ีทําให้
มัน่ ใจว่า CN- ท่มี ีอยู่ในปรมิ าณพอเพยี งท่ีจะทําให้ปฏิกริ ิยาเกิดข้นึ ได้ดี

กลไกปฏกิ ิรยิ า

-C N R R O- H C N R OH -C N
CO C C

R' R' CN R' CN

แอลดไี ฮด์และคโี ตนที่ไมม่ หี มู่เกะกะเกาะอยู่จะเกิดปฏิกิรยิ าไซยาโนไฮดรนิ ได้ดี เชน่

Cl Cl
O NaCN, ether-water OH

Cl C Cl C H
H then HCl CN

2,4-Dichlorobenzaldehyde 2,4-Dichlorobenzaldehyde
cyanohydrin

H3C NaCN, H2O H3C OH
CO then H2SO4 C

H3C H3C CN

Acetone Acetone cyanohydrin

สัตว์บางชนดิ เชน่ ก้ิงกอื สามารถเก็บแกส๊ พิษพวกไซยาไนด์ในรปู mandelonitrile (ไซยา
โนไฮดรินเก็บอยู่ในรูป defensive gland) เมื่อถกู ทาํ ร้ายสาร mandelonitrile จะถกู ผสมกับ
เอ็นไซม์สลายตวั ได้ HCN

OH Enzyme O
CH C HCN

CN H

Mandelonitrile

18 เคมีอนิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

ไซยาโนไฮดรินเปน็ สารมธั ยันตรท์ ีม่ ีประโยชน์ในการสังเคราะหส์ ารอินทรีย์ การไฮโดรไลซ์
ด้วยกรดจะเปล่ียนไซยาโนไฮดรินเปน็ α-hydroxy acid หรอื α ,β-unsaturated acid โดย
ขน้ึ อยู่กับกรดท่ีใช้ เชน่

O OH OH
HCN HCl
H3C C CN H3C C COOH
C CH2CH3H2O, heat
H3C CH2CH3 CH2CH3

95% H2SO4 α-Hydroxy acid
heat

H3CHC C COOH
CH3

α , β -Unsaturated acid

การรดี ิวซไ์ ซยาโนไฮดรนิ ดว้ ย LiAlH4 เกดิ β-amino alcohol เชน่

O OH 1) LiAlH4 OH
HCN CN CH2NH2

2) H2O

1.5.3. การเกิดปฏกิ ริ ยิ ากบั กรนิ ยาดร์ ีเอเจนต์ (Reaction with Grignard reagent)

กรินยาด์รีเอเจนต์เตรียมได้จากการเติมอลั คิลเฮไลด์ลงใน Mg ทอ่ี ยู่ใน diethyl ether ที่
แห้ง

CH3CH2Br Mg CH3CH2MgBr
Et2O
Ethylmagnesium
bromide

ปฏิกริ ยิ าระหว่างแอลดีไฮด์หรอื คีโตนกับรเี อเจนต์กรินยามปี ระโยชน์ในการเตรียม
แอลกอฮอลป์ ระเภทตา่ ง ๆ ขึน้ อยู่กับสารต้งั ต้นแอลดไี ฮด์และคีโตนท่ีใช้ ดงั นี้

• ปฏิกริ ยิ าระหว่างฟอรม์ ัลดีไฮดก์ บั รเี อเจนตก์ รนิ ยา หลงั จากไฮโดรลซิ สิ เกดิ แอลกอฮอล์
ปฐมภูมิ (primary alcohol)

O OMgBr H3O+
H C H + CH3CH2 MgBr H CHCH2CH3 OH

Formaldehyde Ethylmagnesium H CHCH2CH3
bromide
Propanol
(1o-alcohol)

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 19

• ปฏิกิรยิ าระหวา่ งแอลดีไฮด์ (อ่ืน ๆ) กับรเี อเจนต์กรนิ ยา หลงั จากไฮโดรลิซิสเกิด
แอลกอฮอล์ทตุ ิยภมู ิ (secondary alcohol)

O OMgBr H3O+
CH3CH2CH + CH3CH2CH2 MgBr CH3CH2CHCH2CH2CH3

Acetaldehyde Propylmagnesium OH
bromide
CH3CH2CHCH2CH2CH3
3-Hexanol
(2o-alcohol)

• ปฏกิ ิริยาระหวา่ งคีโตนกบั รีเอเจนต์กรนิ ยาหลังจากไฮโดรลซิ ิสเกิดแอลกอฮอล์ตติยภมู ิ

(tertiary alcohol)

O OMgBr H3O+
CH3CCH2CH3 + CH3CH2 MgBr CH3CCH2CH3

CH2CH3

2-Butanone Ethylmagnesium OH
bromide CH3CCH2CH3

CH2CH3

3-Methyl-3-pentanol
(3o-alcohol)

1.5.4. ปฏกิ ริ ิยากับไฮไดรด์ไอออน (Reaction with hydride ion)

ปฏิกิริยาระหว่างไฮไดรด์ไอออนกับแอลดีไฮด์หรือคีโตนเกิดอลั คอกไซดไ์ อออน (alkoxide
ion) และเม่ือเติมโปรตอน (protonation) ด้วยน้าํ หรือแอลกอฮอล์จะเกิดแอลกอฮอล์

ปฏิกิริยารวมเปน็ การเตมิ H2 ท่หี มคู่ าร์บอนิล จึงเรียกปฏกิ ริ ิยานีว้ ่าปฏกิ ริ ยิ ารดี คั ชัน
(reduction reaction)

O O H+ OH
R C R' + :H- R C R' R C R'
H
H

แอลดีไฮด์และคีโตนสามารถถูกรดี วิ ซด์ ว้ ยโซเดยี มบอรอไฮไดรด์ (NaBH4) หรอื ลิเธียม
อะลมู เิ นียมไฮไดรด์ (LiAlH4) ไดแ้ อลกอฮอล์
O
CH3CH2CH2CH 1) NaBH4 CH3CH2CH2CH2OH
2) H3O+

Butanal 1-Butanol
(n-Butyl alcohol)

O OH
1) NaBH4
CH3CH2CH2CCH3 2) H3O+ CH3CH2CH2CHCH3

2-Pentanone 2-Pentanol

20 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

O 1) NaBH4, ether H OH
C 2) H3O+ C

Dicyclohexyl ketone Dicyclohexylmethanol

1.5.5. ปฏกิ ริ ยิ ากบั อะเซทไิ ลด์ไอออน (Reaction with acetylide ions)
Terminal alkyne สามารถเปลยี่ นเป็นอะเซทไิ ลด์ไอออนโดยใช้เบสแก่

CH3C CH NaNH2 CH3C CNa
NH3

อะเซทไิ ลด์ไอออนทําปฏิกิรยิ ากับแอลดีไฮด์หรือคีโตนตามด้วยไฮโดรลิซสิ จะเกิดแอลกอฮอล์

O -O H3O+
CH3CH2CH + CH3C C:- H3CH2CHCC CCH3

HO
H3CH2CHCC CCH3

1.5.6. ปฏิกริ ิยา Reformatsky (Reformatsky reaction)
การเตมิ รีเอเจนต์ออร์กาโนซิงค์ (organozinc reagent) ที่หมูค่ าร์บอนิลของแอลดีไฮด์
หรอื คโี ตนเรียกว่า Reformatsky reaction ปฏกิ ริ ยิ านเี้ ปน็ การเพ่ิมจํานวนคารบ์ อนของแอลดีไฮด์

หรือคโี ตนและเกิด β-hydroxy ester

C O + Br C CO2R Zn BrZnO C C CO2R H3O+

Benzene

α -Bromoester HO C C CO2R

β -Hydroxy ester

กลไกปฏิกริ ิยา

CO

Br C CO2R Zn BrZn C CO2R

Benzene

BrZnO C C CO2R HO C C CO2R

β -Hydroxy ester

แอลดีไฮด์และคโี ตน 21

เช่น Zn CH3 H3O+
Benzene BrZnOCCH2CO2C2H5
O
CH3CH2CCH3 + BrCH2CO2C2H5 CH2CH3

2-Butanone

CH3
HOCCH2CO2C2H5

CH2CH3

β-Hydroxy ester

1.5.7 ปฏิกริ ยิ ากับอนพุ ันธข์ องแอมโมเนีย (Reaction with ammonia derivatives)
แอลดไี ฮด์และคโี ตนทําปฏิกิริยากบั อนุพนั ธ์ของแอมโมเนยี เกิดลําดับปฏกิ ิริยาดังน้ี

NH+ CO H N C OH
H N+ C O- H

H -H2O

NC
Imine

ปฏกิ ิริยาที่สาํ คัญได้แก่
• ปฏกิ ริ ิยากับไฮดรอกซีลามีน (Reaction with hydroxylamine)

H3C H3C
C O + H2N OH C N OH + H2O

H H

Acetaldehyde Acetaldoxime

• ปฏิกริ ิยากับไฮดราซนี ฟีนลิ ไฮดราซนี และ2,4-ไดไนโตรฟีนิลไฮดราซีน
(Reaction with hydrazine,phenylhydrazine and 2,4-dinitrophenylhydrazine)

C6H5 O + NH2NH2 C6H5 NNH2 + H2O
C C

H3CH2C H3CH2C

Propiophenone Hydrazine Propiophenone
hydrazone

C6H5 C6H5 NNHC6H5 + H2O
C O + H2NNHC6H5 C

H3C H3C

Acetophenone Phenylhydrazine Acetophenone
phenylhydrazone

22 เคมอี นิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

C6H5 + H2NHN NO2 HCl
C
O
H

Benzaldehyde O2N
2,4-Dinitrophenylhydrazine

C6H5 NNH NO2 + H2O
C

H

O2N

Benzaldehyde
2,4-dinitrophenylhydrazone

• ปฏิกริ ิยากับเซมคิ าร์บาไซด์ (Reaction with semicarbazide)

O O
O + H2NNHCNH2 NNHCNH2 + H2O

Cyclohexanone Semicarbazide Cyclohexanone
semicarbazone

• ไฮดราโซน (Hydrazones): Wolff-Kishner reduction

เปน็ วิธที ีใ่ ชป้ ระโยชนใ์ นการรดี วิ ซ์หมู่คาร์บอนลิ ของแอลดีไฮด์และคีโตนเป็นหมู่ -CH2

base C NNH2 + H2O
C O + H2NNH2
Hydrazone
heat (not isolate)

CH2 + N2

เชน่

O CH2CH2CH3 + N2 + H2O
KOH

CCH2CH3 + H2NNH2

Propiophenone Propylbenzene
(Ethyl phenyl ketone)

O CH3 + N2 + H2O
CH NH2NH2

KOH

Cyclopropane Methylcyclopropane
carbaldehyde

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 23

กลไกของ Wolff-Kishner reduction เป็นดังนี้
ข้นั แรกเปน็ การเกิดไฮดราโซน ขน้ั ต่อไปในสภาวะที่เปน็ ด่างจะทาํ ให้ไฮดราโซนเกดิ ไอโซเมอ
ไรเซชันเปน็ อนพุ นั ธข์ องโครงสรา้ ง >CH-N=NH แลว้ อนพุ ันธ์นเ้ี กดิ การขจดั ไนโตรเจนออก
ได้อลั เคน

1. C NNH2 + H2O
C O + H2NNH2

2. C N NH H2O
C NNH2 C N NH

OH-

H OH- H -N2 H H
CNNH H2O C N N:- C:- H2O CH

1.5.8 ปฏกิ ิริยากับเอมนี (Reaction with amines)
เอมีนปฐมภูมิ (Primary amines, RNH2) ทําปฏกิ ิริยากับแอลดไี ฮด์และคโี ตนเกดิ

สารประกอบอิมนี (imines, R2C=NR)
เอมนี ทตุ ยิ ภูมิ (Secondary amines, R2NH) ทําปฏกิ ริ ยิ ากับแอลดไี ฮด์และคีโตนเกดิ

สารประกอบอนี ามีน (enamines)

RNH2 O
CH

C

R2NH

N R N
C
H2O + C + H2O
C
C H

Imine Enamine

ในขัน้ แรกของปฏิกริ ยิ าระหว่างแอลดีไฮด์และคโี ตนกับ RNH2 (หรอื ArNH2) เกิดสารคาร์บิ
โนลามีน (carbinolamine) ซึ่งเกดิ การสูญเสียนํา้ ตอ่ ไปเกดิ N-alkyl (หรือ N-aryl) imines

O addition OH elimination R''
C + R''NH2 R C R' N
R R' C + H2O
R R'
NHR''

Carbinolamine N-Substituted
imine

24 เคมีอนิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

เชน่ H
C NCH3
O
N-Benzylidenemethylamine
C + CH3NH2
H

Benzaldehyde Methylamine

เอมีนทตุ ยิ ภูมิทําปฏิกริ ยิ ากับแอลดีไฮด์หรอื คโี ตนเกิดคาร์บิโนลามนี แลว้ สารมธั ยนั ตร์คารบ์ ิ
โนลามนี เกดิ การสญู เสียนาํ้ เกิดผลิตภณั ฑ์เสถียรทีป่ ระกอบดว้ ยพนั ธะคู่

O OH -H2O

R' C+ R2NH R' C CH2R'' R''HC CR'
CH2R''
NR2 NR2

Carbinolamine Enamine

เช่น

O

+ benzene N + H2O
N heat

H
Cyclopentanone Pyrrolidine

1.5.9 ปฏกิ ริ ยิ าวิตตกิ (Wittig Reaction)
แอลดไี ฮด์และคโี ตนทําปฏิกิริยากับ phosphorus ylide (phosphorane) เกดิ อลั คนี และ

ไตรฟนี ลิ ฟอสฟนี ออกไซด์ (triphenylphosphine oxide) ปฏิกริ ิยานเ้ี รยี กวา่ ปฏกิ ิริยาวิตติก

R O + (C6H5)3P+ R'' R R"
C -C
C C + O P(C6H5)3
R' R''' R' R'''

Aldehyde Phosphorus ylide Alkene Triphenylphosphine
or (or phosphorane) oxide

Ketone

Phosphorus ylide เตรยี มได้งา่ ยจากไตรฟนี ลิ ฟอสฟนี (triphenylphosphine) และแอลคิล
เฮไลด์ปฏิกริ ยิ าเกยี่ วข้องกบั 2 ขัน้ ตอนดังนี้

ข้นั ท่ี 1

(C6H5)3P: "R R''
+ CH X (C6H5)3P+ CH , X-

R''' R'''

Triphenylphosphine Alkyltriphenylphosphonium
halide

แอลดไี ฮดแ์ ละคโี ตน 25

ขน้ั ที่ 2 R"
(C6H5)3P+ C: - + H:B
(C6H5)3P+ X- R'' + :B -
CH R'''
Phosphorus ylide
R'''

(C6H5)3P R"
C

R'''

กลไกปฏกิ ิริยาวิตตกิ

R' R" R' R" R' R"
RC + -:C R''' R C C R''' R C C R'''

O + P(C6H5)3 O- +P(C6H5)3 O P(C6H5)3
Betaine Oxaphosphatane
Ylide

R' R"

CC + O P(C6H5)3

R R'''

Alkene Triphenylphosphine

oxide

เชน่

O + - :CH2 +P(C6H5)3 DMSO CH2 + O P(C6H5)3

1.5.10 ปฏิกริ ิยาออกซเิ ดชนั Baeyer-Villiger (Baeyer-Villiger oxidation)

การออกซิเดชันแอลดีไฮด์และคีโตนดว้ ยกรดเปอร์ออกซี (peroxy acid) เรยี กว่า Baeyer-

Villiger oxidation ปฏิกริ ิยานีม้ ปี ระโยชน์ในการเปลย่ี นคีโตนเปน็ เอสเทอร์

เช่น

R O O O
CO+ "R C "R C
RC +
R' OOH OH
OR'

Ketone Peroxy Ester Carboxylic
acid acid

26 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

C6H5 O OO

C O + H3C C H3C C + H3C C

H3C OOH OC6H5 OH

Acetophenone Peracetic acid Phenyl acetate Acetic acid

กลไก

O O H O
O C
C6H5 C+ O CH3 C6H5 COO
CH3 HO CH3 CH3

OO
C +C
H3C OC6H5 H3C OH

ความสามารถการย้ายหมู่ (Migration aptitude) เป็นดงั น้ี
H > phenyl > 3o- alkyl > 2o- alkyl 1o- alkyl > methyl

1.5.11 ปฏิกริ ยิ า Cannizzaro (Cannizzaro reaction)

แอลดไี ฮด์ทไี่ ม่มี H ที่ตาํ แหน่ง α เมือ่ ทําปฏิกริ ิยากับดา่ งแกจ่ ะเกิดกรดคารบ์ อกซิลกิ
และแอลกอฮอล์ เช่น

O 1) OH-, H2O O CH2OH
C 2) H3O+ C

H OH +

2

กลไกปฏิกริ ยิ า

O O- O O
C C C C O- +

H OH H
H
-OH

Benzaldehyde H3O+ CH2OH
O Benzyl alcohol
C

OH

Benzoic acid

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 27

1.6 ความเปน็ กรดของ α-Hydrogen ของสารประกอบคารบ์ อนิล : อีนอเลทไอออน
(Acidity of α-Hydrogen of carbonyl compound : Enolate ions)

α -Carbon

O
CCC

H

α -Hydrogen

ลกั ษณะสําคญั ประการท่ี 2 ของสารประกอบคารบ์ อนิล คือ ความเปน็ กรดของอะตอม

ไฮโดรเจน บนคารบ์ อนท่ีอยูต่ ิดกบั หมคู่ าร์บอนิล ซง่ึ เรียกวา่ เรียกว่า ไฮโดรเจน-แอลฟ่า (α-

hydrogen ) และคาร์บอนท่ี เกาะอยู่เรียกว่า คารบ์ อน-แอลฟ่า (α-carbon)
เบสแกส่ ามารถดึงไฮโดรเจน-แอลฟ่าเกิดแอนไอออนทเ่ี รียกวา่ อีนอเลทไอออน หรือเรยี ก

งา่ ย ๆ วา่ อีนอเลทถูกทําใหเ้ สถียรโดยรีโซแนนซข์ องประจลุ บท่เี คลื่อนท่ีไปมาได้

OH :B- O - O-
CC CC CC

(A) (B)

Resonance-stabilized anion

เม่ือ resonance-stabilized anion รบั โปรตอนสามารถเกิดปฏกิ ิริยาได้ 2 ทางคือ

O O
CC CC

Enolate ion

H+ H+ H+ H+

OH HO
CC C

Keto form Enol form

1.7 คีโตและอนี อลทอโทเมอร์ (Keto and enol tautomers)
รปู คโี ตและอนี อลของสารประกอบคารบ์ อนลิ เปล่ยี นกลบั ไปมาไดเ้ ม่อื มีกรดหรือเบสอยู่

เล็กนอ้ ย รปู คีโตและอีนอลทีส่ ามารถเปลีย่ นไปมาได้เรียกว่า ทอโทเมอร์ และการเปลีย่ นแปลง
ระหวา่ งรูปทง้ั สองน้เี รียกว่า ทอโทเมอไรเซชัน (tautomerization)

ตัวอย่าง

28 เคมีอนิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

Keto form Enol form

Acetaldehyde O OH
C H2C C
H3C H
H
O OH

Cyclohexanone

1.8 ปฏกิ ริ ิยาฮาโลฟอร์ม (Haloform reaction)
เม่ือสารประกอบเมทิลคีโตน (methyl ketone) ทําปฏิกิริยากบั ฮาโลเจนในเม่ือมีเบสอยู่

ด้วย จะเกิดฮาโลจเิ นชันทหี่ มูเ่ มทลิ

OH OX
C6H5 C C H + 3X2 + 3OH- C6H5 C C X + 3X- + 3H2O

H X

กลไกปฏิกริ ยิ า

OH O OX
C6H5 C C H + B:- X X C6H5
C6H5 C C H C C H+ X-
H
HH

OX OX OX
C6H5 C C H + B:- C6H5 C C X X C6H5 C C H+ X-

H H H

B:-,then X2

OX
C6H5 C C X + X-

X

เม่ือเมทิลคีโตนทาํ ปฏิกริ ยิ ากบั ฮาโลเจนในสารละลาย NaOH (สารละลายไฮโปเฮไลท์) จะ
เกิดปฏิกิริยาต่อไป OH- เข้าเกาะท่ีอะตอมคาร์บอนคารบ์ อนิลของไตรฮาโลคีโตนและทาํ ให้เกดิ การ
ตัดสลายของพันธะ C-C ระหวา่ งหม่คู าร์บอนกบั หมู่ไตรฮาโลเมทลิ (เป็น leaving group ทดี่ ีปาน
กลาง) การตัดสลายน้ีทําให้เกิดไอออนคารบ์ อกซเิ ลทและฮาโลฟอรม์ (เช่น CHCl3, CHBr3 หรือ
CHI3)

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 29

ข้นั ท่ี 1: เปน็ การเข้าเกาะของนิวคลโี อไฟด์ (OH- ) ท่ีอะตอมคาร์บอนคาร์บอนิล
ขนั้ ท่ี 2: เกดิ การตัดพันธะ C-C และไตรฮาโลเมทิลแอนไอออน (:CX3-) หลุดออกไป
ข้ันที่ 3: เกดิ การถา่ ยโอนโปรตอนขึน้ ระหว่างกรดคารบ์ อกซิลกิ และไตรฮาโลเมทลิ แอน
ไอออน

OX OX
C6H5 C C X + OH- C6H5 C C X

X OH X

OX C6H5 O X
C6H5 C C X C+ CX
X
OH X OH

O X

C6H5 C + HCX
O
X
Carboxylate Haloform
ion

ปฏิกริ ิยาฮาโลฟอร์มมีประโยชนใ์ นการเปล่ยี นเมทลิ คโี ตนเป็นกรดคาร์บอกซลิ ิก
ปฏกิ ริ ิยาฮาโลฟอรม์ ซึง่ ใช้ไอโอดีนและสารละลาย NaOH เรยี กวา่ การทดสอบไอโอโดฟอร์ม
(Iodoform Test) การทดสอบน้ี สามารถพิสจู นโ์ ครงสรา้ งของหมู่ทงั้ สองนี้ได้ คอื

O or OH
C CH3 CHCH3

สารประกอบทงั้ สองเม่ือทาํ ปฏิกริ ยิ ากับ I2 ในสารละลาย NaOH จะเกิดตะกอนสเี หลืองของ
iodoform (CHI3, mp. 119o C) สารประกอบซ่งึ ประกอบดว้ ย -CH(OH)CH3 จะให้การทดสอบใน
เชงิ บวกกับ iodoform test เพราะวา่ เรมิ่ แรกถูกออกซไิ ดซ์เป็นเมทลิ คีโตน

OH O
CHCH3 + I2 + 2OH- CCH3 + 2I- + 2H2O

แล้วเมทลิ คีโตนทําปฏกิ ริ ิยากับ I2 และ NaOH ได้ไอโอโดฟอร์ม

O O
C CH3 + 3I2 + 3OH- C CI3 + 3I- + 3H2O

O O
C CI3 + OH- C O + CHI3

Yellow
precipitate

30 เคมีอนิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

หมู่ทมี่ าเกาะกับฟังก์ชัน -COCH3 หรอื -CHOHCH3 อาจจะเป็น alkyl, aryl หรอื H ดงั นั้น
แม้แต่ เอทานอลและอะเซทัลดีไฮด์กใ็ ห้การทดสอบในเชิงบวกกับการทดสอบไอโอโดฟอรม์
เชน่ เดียวกัน

1.9 ปฏกิ ริ ิยาอัลดอล (Aldol reaction)

เมื่อ acetaldehyde ทาํ ปฏกิ ิริยากบั NaOH เจือจางที่อุณหภูมิห้องจะเกิด dimerization

ได้

3-hydroxybutanal OH O
CH3CHCH2CH
O 10% NaOH
CH3CH 5oC

Acetaldehyde 3-Hydroxybutanal
"aldol"

กลไกปฏิกิริยา

ขนั้ ที่ 1

O OO
HO + H CH2CH
HOH + H2C CH H2C CH

Enolate ion

ขนั้ ที่ 2

OO OO
CH3CH + H2C CH CH3CHCH2CH

Alkoxide ion

ข้ันท่ี 3

OO OH O

CH3CHCH2CH + HOH CH3CHCH2CH + HO

Aldol

-ดไี ฮเดรชนั ของผลิตภัณฑ์เข้าเตมิ (Dehydration of addition product)

ถ้าให้ความร้อนสารผสมเบสซ่ึงประกอบดว้ ยอลั ดอลขา้ งต้นจะเกิดการสญู เสียนํ้า

(dehydration) ได้ crotonaldehyde (2-butenal) การสญู เสียน้ําเกดิ ขึน้ เนื่องจากความเป็นกรด

ของไฮโดรเจนท่เี หลืออยู่ และเน่ืองจากผลิตภณั ฑถ์ ูกทําให้เสถียรโดยพนั ธะคู่คอนจเู กต

OH O H2O OH O OH O
CH3CH CHCH
HO + CH3CH CHCH CH3CH CHCH
H
Crotonaldehyde
(2-butenal)

แอลดไี ฮดแ์ ละคโี ตน 31

ในปฏิกิริยาอัลดอลบางปฏิกิริยาจะเกิดการสูญเสียนํ้าทันที เราไม่สามารถแยก
ผลิตภัณฑ์ในรูปอัลดอลออกมาได้ เราจะได้สารอีนาล (enal) ออกมาแทน จึงเกิดการควบแน่น
อลั ดอล (aldol condensation) แทนทจ่ี ะเกิดการเข้าเติมอัลดอล (aldol addition) ปฏิกิริยา
น้ีเป็นปฏิกิริยาหนึ่งซึ่งโมเลกุลเชื่อมต่อกันผ่านการขจัดโมเลกุลระหว่างโมเลกุลเล็ก ๆ เช่นนํ้า
หรอื แอลกอฮอล์

Addition product Condensation product

O OH O H2O RCH2CH O
2RCH2CH RCH2CHCHCH CCH
R
R
Not isolate Enal

-การเข้าเตมิ สงั เคราะห์ (Synthetic additions)
ปฏกิ ิรยิ าอัลดอลเปน็ ปฏิกริ ิยาทวั่ ไปของแอลดีไฮด์ที่มอี ลั ฟา-ไฮโดรเจน เช่น Propanal ทาํ

ปฏกิ ิริยากับสารละลาย NaOH ได้ 3-hydroxy-2-methylpentanal

O OH O
OH
2CH3CH2CH CH3CH2CHCHCH
0-10 oC CH3

Propanal 3-Hydroxy-2-methylpentanal

ปฏิกริ ยิ าอลั ดอลมีความสาํ คัญในทางการสงั เคราะหท์ างเคมีอนิ ทรยี เ์ พราะเปน็ วธิ ที ่ีสามารถ
ช่วยให้เราเชื่อมโมเลกลุ เล็ก 2 โมเลกุลเข้าด้วยกันโดยการใส่พนั ธะคารบ์ อน-คารบ์ อนระหวา่ งโมเลกลุ
เราจงึ สามารถใช้ผลติ ภัณฑ์อลั ดอลในการสังเคราะหส์ ารได้อีก

O OH OH O OH
2RCH2CH H2O NaBH4 RCH2CHCCH2OH

RCH2CHCHCH R

R 1,3-Diol
Aldol

H H2O

RCH2CH2CHCH2OH H2/Ni RCH2CH O RCH2CH CCH2OH
LiAlH4 R
R high
pressure CCH O
R

α, β -unsaturated

aldehyde H2,Pd/C

RCH2CH2CHCH

R
Aldehyde

32 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

คโี ตนสามารถเกิดปฏิกิรยิ าอัลดอลได้อกี ด้วย แต่สมดุลปฏิกิรยิ าไมค่ ่อยเกิดขึน้ ไปทางขวามอื

O OH O
OH CH3CCH2CH2CCH3

2CH3CCH3

CH3

(80%)

1.10 ปฏกิ ริ ิยาอัลดอลข้าม (Crossed aldol reactions)

ปฏิกริ ยิ าอลั ดอลท่เี ริม่ ต้นด้วยการใช้สารประกอบคาร์บอนิล 2 ชนดิ ท่ตี ่างกันเรยี กวา่
ปฏกิ ริ ยิ ายาอัลดอลข้าม ปฏิกริ ิยานม้ี ีความสาํ คญั นอ้ ย เพราะวา่ จะทําใหเ้ กิดผลติ ภัณฑ์หลายชนิด
ผสมกัน เช่น ปฏิกริ ิยาระหว่างอะเซทลั ดไี ฮด์กบั โพรพานาล (โพรพโิ อนลั ดไี ฮด)์ จะเกิดสารผสม
ของสารประกอบ 4 ชนดิ

OO OH OH O OH O
CH3CH + CH3CH2CH
CH3CHCH2CH + CH3CH2CHCHCH
Acetaldehyde Propanal
CH3
(from acetaldehyde 2 mol)(from propanal 2 mol)

OH O OH O

+ CH3CHCHCH + CH3CH2CHCH2CH

CH3
(from acetaldehyde 1 mol and propanal 1 mol)

ปฏิกิรยิ าอัลดอลขา้ มในทางปฏิบตั ิ (Practical crossed aldol reaction)

ในทางปฏิบตั ปิ ฏกิ ิรยิ าอลั ดอลข้าม เราใช้สารเข้าทําปฏิกริ ิยาตวั หนึ่งทีไ่ ม่มี α-H ดังนัน้ จึงไม่
เกดิ
การควบแน่นด้วยกันเอง (self-condensation) เช่น

OO OH O
C6H5CH + CH3CH2CH 10oC C6H5CH CCH

CH3

O O dil. Na2CO3 CH3 O

HCH + CH3CHCH 40oC CH3C C
CH3 H
CH2OH
1.11 ปฏกิ ิรยิ า Claisen-Schmidt (Claisen-Schmidt reaction)

เมอ่ื ใช้คีโตนเป็นส่วนประกอบตัวหนึ่งของปฏิกิริยาอลั ดอลขา้ ม เรียกว่า ปฏกิ ิริยา

Claisen-Schmidt

แอลดีไฮด์และคโี ตน 33

O O O
C6H5CH + C6H5CH CHCCH3
CH3CCH3 OH
100oC Benzalacetone

OO O
OH C6H5CH CHCC6H5
Benzalacetophenone
C6H5CH + CH3CC6H5 20oC

OO

CH O C2H5ONa
+ CH3CCH3 C2H5OH

Geranial -5oC Pseudoionone
(49%)

ขน้ั ตอนสําคัญในการสงั เคราะห์วติ ามิน เอ ในทางการค้า เตรียมไดจ้ ากปฏิกริ ยิ า Claisen-

Schmidt ระหวา่ ง geranial และอะซโี ตน

1.12 ปฏิกิรยิ าการเกิดวงแหวนผ่านการควบแนน่ อัลดอล

(Cyclization via aldol condensation)

การควบแนน่ อลั ดอลยังเป็นวธิ ที ่ีสะดวกในการสงั เคราะห์โมเลกลุ ท่มี ีวงแหวน 5 และ 6

เหลี่ยม (หรือมากกวา่ ) ปฏกิ ริ ิยาน้ีทําไดโ้ ดยการควบแนน่ อลั ดอลภายในโมเลกุล

(intramolecular aldol condensation) โดยใช้ไดแอลดไี ฮด์ (dialdehyde) เป็นสารตง้ั ตน้

OO O
OH CCH3

CH3CCH2CH2CH2CH2CH

O O O (73%)O
OH
CH3CCH2CH2CH2CH2CH CH3CCHCH2CH2CH2CH

O H2O OH -H2O O
O O CCH3

CCH3 CCH3
H H

OH

ปฏกิ ริ ยิ านสี้ ว่ นใหญเ่ ก่ยี วขอ้ งกบั การเกิดอนี อเลทอยา่ งน้อย 3 แห่ง อย่างไรกต็ ามรปู อนี อ
เลทจากท่ีอยู่ตดิ กับคโี ตนของโมเลกลุ จะเข้าเกาะที่หมู่คารบ์ อนลิ ทําใหเ้ กดิ ผลิตภณั ฑ์

1.13 การเข้าเติมท่ี α,β-unsaturated aldehydes and ketones

เมอื่ α,β-unsaturated aldehydes และ ketones ทําปฏิกริ ิยากับรเี อเจนตน์ วิ คลีโอไฟล์
(nucleophilic reagent) จะเกดิ ปฺฏิกริ ยิ าได้ 2 ทางคอื

-การเขา้ เตมิ อย่างงา่ ย (Simple addition) หรอื การเข้าเติมโดยตรง (Direct addition)
-การเขา้ เติมแบบคอนจเู กต (Conjugate addition)

34 เคมอี นิ ทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

O Nu:- +H+ OH Simple addition
CCC CCC
Nu HO
α ,β - unsaturated CCC
+H+ OH Nu
carbonyl compound CCC Keto form
Nu Conjugate addition
Enol form

โครงสรา้ งรโี ซแนนซข์ องสารประกอบ α,β-unsaturated carbonyl แสดงให้เหน็ ว่า
โมเลกุลมี 2 บริเวณอิเล็กโทรไฟล์ (electrophile site) คือทีค่ าร์บอนคาร์บอนลิ (carbonyl

carbon) และทค่ี าร์บอน-เบต้า(β-carbon)

O O HO
R HC CH CR R HC CH CR R C CH CR

α ,β - unsaturated Electrophilic site Electrophilic site

carbonyl compound

ถ้าแอลดีไฮด์หรอื คโี ตนมีพันธะคู่ในตําแหน่ง α,β สารประกอบนิวคลีโอไฟลส์ ามารถเข้า

เตมิ ได้ที่ คารบ์ อนคาร์บอนิล หรือคารบ์ อน-เบต้า

การเขา้ เติมของนิวคลีโอไฟล์ท่ีคาร์บอนคาร์บอนิล เรียกว่า การเขา้ เติมอย่างงา่ ย หรอื การ

เขา้ เตมิ แบบ 1,2 (1,2-addition)

O O H+ OH

Nu: + R CH CH CR R HC CH CR R CHCH CR

Nu Nu

การเข้าเติมของนวิ คลโี อไฟล์ที่คาร์บอน-เบตา้ เรียกว่าการเข้าเติมแบบคอนจเู กต หรอื อาจ

เรยี กวา่ การเขา้ เติมแบบ 1,4 (1,4-addition)

O O O
R CH CH CR H
Nu: + R CH CH CR R C HC CR

Nu Nu

H+

O H OH
R CH CH2 CR R C CHCR

Nu Nu

Keto tautomer Enol tautomer

แอลดีไฮดแ์ ละคโี ตน 35

ตัวอยา่ งการใชร้ ีเอเจนตก์ รนิ ยาด์ (Grignard reagent)
กลไกปฏิกริ ิยา : Mg ซง่ึ เปน็ อเิ ลก็ โทรไฟล์ เข้าเกาะท่ี carbonyl oxygen สว่ นคาร์บอนซง่ึ เปน็ นวิ คลี
โอไฟล์ของรีเอเจนต์กรนิ ยาร์ เขา้ เกาะที่คาร์บอนคารบ์ อนลิ หรอื ทคี่ าร์บอน-เบต้า อยา่ งไรก็ตาม
ปฏิกริ ิยาส่วนใหญ่เกดิ การเขา้ เตมิ ทีค่ ารบ์ อนคาร์บอนลิ (เข้าเติมอย่างง่าย หรือ แบบ 1,2) เปน็ ส่วน
ใหญ่

-การเข้าเตมิ แบบงา่ ย

O MgX OMgX OH
CCC R CCCR CCCR

H3O+

-การเขา้ เตมิ แบบคอนจเู กต

O X O OH
C Mg C MgX C
C CR CR
R
C C

Enol form

O O
C CCC
H C R= RH

C

Keto form

-การเข้าเติมของนิวคลีโอไฟล์อ่นื ๆ

รเี อเจนตท์ เ่ี ป็นนวิ คลโี อไฟด์เกือบทุกชนดิ ท่สี ามารถเติมไดง้ า่ ยที่คาร์บอนบอนิลของแอลดี

ไฮด์หรือคีโตน แตม่ รี เี อเจนต์หลายชนิดท่ีสามารถเตมิ ทค่ี าร์บอน-เบตา้ ของ α,β-unsaturated

compound เชน่

ไซยาไนด์ (ไนไตรล)์ เอมนี ปฐมภูมิ

OO
C6H5CH CHCC6H5 + CN C2H5OH C6H5CHCH2CC6H5

CN

(95%)

CH3 O H2O CH3 O
CH3C CHCCH3 + CH3NH2
CH3CCH2CCH3

NHCH3
(75%)

ตัวอยา่ งอน่ื ๆ เชน่ รีเอเจนต์ออร์กาโนคอปเปอร์ Organocopper Reagents ได้แก่ RCu
หรอื R2CuLi เตมิ ท่ี α,β-unsaturated carbonyl compound แตกต่างจากรีเอเจนต์กรนิ ยาร์ คอื
รีเอเจนตอ์ อรก์ าโนคอปเปอร์ เข้าเตมิ เกอื บท้งั หมดในลักษณะคอนจูเกต

36 เคมอี ินทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

CH3CH O 1) CH3Cu O
O CHCCH3 2) H2O
CH3CHCH2CCH3
CH3
(85%)

O

+ LiCu(CH3)2 1) Diethyl ether

CH3 2) H2O CH3
CH3

แอลดีไฮดแ์ ละคโี ตน 37

แบบฝึกหดั บทที่ 1

1. จงเขยี นสตู รโครงสรา้ งของสารประกอบต่อไปน้ี

1.1) Phenylacetaldehyde 1.5) Ethylisopropyl ketone

1.2) Benzophenone 1.6) Diisopropylketone

1.3) Salicylaldehyde 1.7) Diisobutyl ketone

1.4) Vanillin 1.8) Cinnamaldehyde

2. จงเขยี นสูตรโครงสรา้ งของผลิตภัณฑท์ เ่ี กดิ ขน้ึ เมื่อ propanal ทําปฏกิ ริ ิยากับรีเอเจนต์ดงั ต่อไปน้ี
22..91)0)(1A)gB(NrCHH3)22C+O2C2H5,Zn; (2) H3O+
2.1) NaBH4 in aqueous NaOH 2.11) Hydroxylamine
2.2) C6H5MgBr, then H2O
2.3) LiAlH4 then H2O
2.4) Ag2O,OH- 2.12) Semicarbazide

2.5) (C6H5)3P=CH2 2.13) Phenylhydrazine

2.6) H2 and Pt 2.14) Cold dilute KMnO4
2.7) HOCH2CH2OH and H+ 2.15) HSCH2CH2SH, H+
2.8) CH3CH--P+(C6H5)3 2.16) HSCH2CH2SH, H+ ,then Raney
nickel

3. จงเขียนผลิตภัณฑท์ เี่ กิดขน้ึ (ถา้ เปน็ ไปได้) จากปฏิกิรยิ าระหว่าง acetone กับรีเอเจนต์ในโจทย์

ขอ้ 2

4. จงเขียนสตู รโครงสร้างของผลิตภณั ฑ์ทเ่ี กดิ ขน้ึ เมื่อปฏิกิริยาตอ่ ไปน้ีทําปฏกิ ริ ยิ ากับ

acetophenone

4.1) Acetophenone + HNO3 /H2SO4--->
4.2) Acetophenone + C6H5NHNH2 ------->
4.3) Acetophenone + -CH2-+P(C6H5)3----->
4.4) Acetophenone + NaBH4 --------->
4.5) Acetophenone + C6H5MgBr/H2O -->
5. (a) จงแสดงวิธกี ารสงั เคราะห์ phenyl propyl ketone จาก benzene มา 3 วิธี อนญุ าตให้ใช้

รีเอเจนตอ์ ืน่ ๆ ได้ตามความเหมาะสม

(b) จงแสดงวธิ กี ารเปลีย่ น phenyl propyl ketone เปน็ butylbenzene มา 3 วธิ ี

6. จงแสดงวธิ กี ารเปลี่ยน benzaldehyde เป็นสารประกอบต่อไปน้ี อาจใช้มากกวา่ 1 ขน้ั ตอนและ

อนุญาตให้ใชร้ ีเอเจนต์อืน่ ๆ ไดต้ ามความเหมาะสม

6.1) Benzyl alcohol 6.10) C6H5CH(OCH3)2
6.2) Benzoic acid 6.11) C6H5CH18O
6.3) Benzoyl chloride 6.12) C6H5CHDOH
6.4) Benzophenone 6.13) C6H5CH(OH)CN

6.5) Acetophenone 6.14) C6H5CH=NOH

6.6) 1-Phenylethanol 6.15) C6H5CH=NNHC6H5

6.7) 3-Methyl-1-phenyl-1-butanol 6.16) C6H5CH= NNHCONH2
6.8) Benzyl bromide 6.17) C6H5CH=CHCH= CH2

38 เคมอี นิ ทรยี ์ 2 (Organic Chemistry II)

6.9) Toluene 6.18) C6H5CH(OH)SO3Na

7. จงแสดงวธิ ีการสงั เคราะห์ ethyl phenyl ketone จากสารประกอบตอ่ ไปนี้

7.1) Benzene 7.3) Benzonitrile, C6H5CN
7.2) Benzoyl chloride 7.4) Benzaldehyde

8. จงแสดงวธิ กี ารสังเคราะห์ benzaldehyde จากสารประกอบต่อไปน้ี

8.1) Benzyl alcohol 8.3) Phenylethyne 8.5) C6H5CO2CH3

8.2) Benzoic acid 8.4) Phenylethene(styrene) 8.6) C6H5CN
9. จงเขียนสูตรโครงสรา้ งของสารประกอบ A-E

CyclohCe(Cxa7nHo1l2)AH(c22(e)S1tZO)onOn4,eH3 2OAD((CC67HH1102OO)2()1((2)1()C)2HH)A3H3gOM32+OOgI+,OHB-(CE7(HC714HO12) O3h)He+at

10. เรมิ่ ต้นจาก benzyl bromide จงแสดงวิธกี ารสังเคราะห์สารประกอบต่อไปนี้

10.1) C6H5CH2CHOHCH3 10.3) C6H5CH=CHCH=CHC6H5
10.2) C6H5CH2CH2CHO 10.4) C6H5CH2COCH2CH3
11. สารประกอบ A and D ไมเ่ กิด give positive กบั Tollens’ test แตส่ ารประกอบ C เกิด give

positive กบั Tollens’ test จงเขียนสูตรโครงสร้างของสารประกอบ A-D
HOCH2CH2OH,H+
4-Bromobutanal A(C6H11O2Br) Mg,diethyl ether

B(C6H11O2MgBr) (1) CH3CHO C(C6H12O2) CH3OH D(C7H14O2)
H+
(2) H3O+,H2O

12. จงบอกรเี อเจนตแ์ ละสารมธั ยันตรจ์ ากปฏกิ ิริยาการเปลย่ี นแปลงตอ่ ไปนี้

(a) (b) (c)
?
HO CH2OH H3CO CH2OH

OH (d) OH

H3CO CHCHCO2Et H3CO CHCHCH2OH
CH3 CH3

แอลดไี ฮด์และคโี ตน 39

13. ปฏกิ ิรยิ าต่อไปนี้เปน็ วธิ กี ารสังเคราะห์ glyceraldehyde จงเขยี นสตู รโครงสรา้ งของสารมธั

ยันตร์ A-C และจงบอก stereoisomeric form ของ glyceraldehyde ทีค่ าดว่าจะได้

H2C CHCH2OH PCC CH3OH,H+
CH2Cl A(C3H4O)

B(C5H10O2) KMnO4,OH- C(C5H12O4) H3O+ Glyceraldehyde
cold dilute H2O

14. Sex pheromone(attractant) ของ female tsetse fly สมารถยนื ยนั การสังเคราะหไ์ ด้
ดังต่อไปน้ี สารประกอบ C พบวา่ เหมอื นกับ natural pheromone ทกุ ประการ จงเขยี นสูตร
โครงสร้างของสารประกอบ A, B และ C

BrCH2(CH2)7CH2Br (1) 2 (C6H5)3P 2 CH3(CH2)11COCH3
A(C45H46P2)
(2) 2RLi

B(C37H72) H2,Pt C(C37H76)

15. จงอธิบายวิธีการทดสอบทางเคมีแสดงความแตกต่างระหวา่ งคู่สารประกอบต่อไปนี้

15.1) Benzaldehyde and benzyl alcohol

15.2) Hexanal and 2-hexanone

15.3) 2-Hexanone and hexane

15.4) 2-Hexanol and 2-hexanone

15.5) C6H5CH=CHCOC6H5 and C6H5COC6H5
15.6) Pentanal and diethyl ether

15.7)

OO OH O

CH3CCH2CCH3 and CH3CHCH2CCH3

16. จงเขียนสูตรโครงสร้างของสารประกอบ A, B และ C

1) NaNH2 Hg2+,H3O+ C6H5CHO,OH-

HC CH A(C5H8O) B(C5H10O2) C(C12H14O2)

2) CH3COCH3 H2O

3) NH4Cl/H2O

%%%%%

40 เคมีอินทรีย์ 2 (Organic Chemistry II)

บทที่ 2
กรดคาร์บอกซิลกิ
(Carboxylic acids)

2.1 บทนาํ
กรดคารบ์ อกซิลิก เป็นสารประกอบอนิ ทรีย์ชนดิ หนง่ึ ที่พบบ่อยทสี่ ดุ ท่ีมีสูตรโครงสร้างดังน้ี

O
R C OH

กรดแอซิตกิ (Acetic acid) เป็นสารประกอบอนิ ทรียต์ ัวหนึง่ ท่ีร้จู กั กันมานานนบั ศตวรรษ

O
CH3COH
Acetic acid

ในบทนี้จะกล่าวถึงเคมีของกรดคาร์บอกซลิ กิ ความสําคัญของกรดคารบ์ อกซลิ ิกมีมากยิ่งขน้ึ
เม่อื เราทราบวา่ กรดคาร์บอกซลิ กิ เป็นสารประกอบหลกั ของหมู่อนุพนั ธอ์ ีกหลายชนดิ ได้แก่ เอซิล
เฮไลด์หรือกรดเฮไลด์ (Acyl halide or acid halide) กรดแอนไฮไดรด์หรอื แอนไฮไดรด์ (Acid
anhydride or anhydride) เอสเทอร์ (Ester) และเอไมด์ (Amide) สารประกอบดังกลา่ วจะได้
กลา่ วในบทตอ่ ไป

2.2 การอ่านชอื่ กรดคารบ์ อกซลิ กิ

กรดคาร์บอกซิลิกอ่านตามชอ่ื ระบบ (Systematic name) หรือระบบ IUPAC (IUPAC

name) โดยการนับจาํ นวนคาร์บอนของสายโซท่ ยี่ าวที่สดุ รวมถึงหมู่คาร์บอกซลิ กิ และเปลี่ยนคําลง

ทา้ ย –e ของแอลเคนเป็น –oic acid กรดคาร์บอกซิลิกท่ีมจี ํานวนคาร์บอนน้อยกวา่ 6 อะตอมมัก

อ่านตามชื่อสามัญ (Common name) เชน่

OO O

HCOH CH3COH CH3CH2COH

Methanoic acid Ethanoic acid Propanoic acid
(formic acid) (acetic acid) (propionic acid)

o o
CH3CH2CH2COH
CH3CH2CH2CH2COH
Butanoic acid
(butyric acid) Pentanoic acid
(valeric acid)

O O
CH3CH2CH2CH2CH2COH H2C CHCOH

Hexanoic acid Propenoic acid
(caproic acid) (acrylic acid)

กรดคารบ์ อกซิลกิ 41

ในการอ่านชือ่ ตามระบบ ตําแหน่งของหมู่แทนที่ระบดุ ้วยจํานวน โดยจํานวนคาร์บอนคาร์
บอนิลของกรดคารบ์ อกซิลกิ นับเปน็ คาร์บอนท่ี1 เสมอ สําหรับชื่อสามัญการระบุตําแหน่งหมู่แทนท่ี
นบั จากคารบ์ อนท่ีถัดจากคาร์บอนคาร์บอนลิ เปน็ α, , γ, δ, ε

O O
CH3CH2CH2CH2CH2COH CH3CH2CH2CH2CH2COH
6543 2 1 ε δ γ βα

Systematic nomenclature Common nomenclature

เชน่

O Br O

CH3CH2CHCOH CH3CH2CHCH2COH
OCH3

2-Methoxybutanoic acid 3-Bromopentanoic acid
(α -methoxybutyric acid) (β-bromovaleric acid)

Cl O
CH3CH2CHCH2CH2COH

4-Chlorohexanoic acid
(γ-chlorocaproic acid)

กรดคารบ์ อกซลิ ิกหลายชนิดรู้จกั กันในชอื่ สามัญมากกวา่ ชอ่ื ตามระบบ ชอ่ื สามัญและชื่อ
ตามระบบของกรดคาร์บอกซิลิกบางชนดิ ที่พบทว่ั ไปแสดงตารางที่ 10.1

ตารางท่ี 2.1 ชื่อตามระบบและช่ือสามญั ของกรดคาร์บอกซลิ กิ บางชนดิ (Solomons and
Fryhle,

2008, p. 780)

Structure Systematic name Common name
Methanoic acid Formic acid
HCO2H Ethanoic acid Acetic nacid
CH3CO2H Propanoic acid Propionic acid
CH3CH2CO2H Butanoic acid Butyric acid
CH3(CH2)2CO2H Pentanoic acid Valeric acid
CH3(CH2)3CO2H Hexanoic acid Caproic acid
CH3(CH2)4CO2H Octanoic acid Caprylic acid
CH3(CH2)6CO2H Decanoic acid Capric acid
CH3(CH2)8CO2H Dodecanoic acid Lauric acid
CH3(CH2)10CO2H Tetradecanoic acid Myristic acid
CH3(CH2)12CO2H Hexadecanoic acid Palmitic acid
CH3(CH2)14CO2H Octadecanoic acid Stearic acid
CH3(CH2)16CO2H Chloroethanoic acid Chloroacetic acid
CH2ClCO2H Dichloroethanoic acid Dichloroacetic acid
CHCl2CO2H