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Aldehyde Ketone and Carboxylic

Tollen's test and Fehling test

Tollen's test

$\scriptsize{\mathrm{RCHO}+2\left[\mathrm{Ag}\left(\mathrm{NH}_3\right)_2\right]^{+}+3 \overline{\mathrm{O}} \mathrm{H} \longrightarrow \mathrm{RCO} \overline{\mathrm{O}}+2 \mathrm{Ag}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+4 \mathrm{NH}_3}$

Fehling’s test:

$\scriptsize{\mathrm{R}-\mathrm{CHO}+2 \mathrm{Cu}^{2+}+5 \overline{\mathrm{O}} \mathrm{H} \longrightarrow \mathrm{RCO} \overline{\mathrm{O}}+\underset{\text{Red-brown ppt}}{\mathrm{Cu}_2 \mathrm{O}}+3 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}}$

Fehlling solution = Fehling solution A - Aqueous copper sulphate + Fehling solution B - alkaline sodium potassium tartarate (Rochelle salt).

टॉलेन का परीक्षण

$\scriptsize{\mathrm{RCHO}+2\left[\mathrm{Ag}\left(\mathrm{NH}_3\right)_2\right]^{+}+3 \overline{\mathrm{O}} \mathrm{H} \longrightarrow \mathrm{RCO} \overline{\mathrm{O}}+2 \mathrm{Ag}+2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+4 \mathrm{NH}_3}$

फेहलिंग का परीक्षण:

$\scriptsize{\mathrm{R}-\mathrm{CHO}+2 \mathrm{Cu}^{2+}+5 \overline{\mathrm{O}} \mathrm{H} \longrightarrow \mathrm{RCO} \overline{\mathrm{O}}+\underset{\text{Red-brown ppt}}{\mathrm{Cu}_2 \mathrm{O}}+3 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}}$

फेहलिंग घोल = फेहलिंग घोल ए - जलीय कॉपर सल्फेट + फेहलिंग घोल बी - क्षारीय सोडियम पोटेशियम टार्टरेट (रोशेल नमक)।

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Haloform reaction

Aldehydes and ketones having at least one methyl group.
Iodoform reaction with sodium hypoiodite gives pale yellow percipitate
Reaction is not feasible with flourine.

एल्डिहाइड और कीटोन जिनमें कम से कम एक मिथाइल समूह हो।
सोडियम हाइपोआयोडाइट के साथ आयोडोफॉर्म प्रतिक्रिया से हल्का पीला अवक्षेप प्राप्त होता है
फ्लोराइन के साथ प्रतिक्रिया संभव नहीं है।

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Reduction

The carbonyl group of aldehydes and ketones is reduced to CH $_2$ group on treatment with zinc-amalgam and concentrated hydrochloric acid [Clemmensen reduction] or with hydrazine followed by heating with sodium or potassium hydroxide in high boiling solvent such as ethylene glycol (Wolff-Kishner reduction).

एल्डिहाइड और कीटोन के कार्बोनिल समूह को जिंक-अमलगम और सांद्र हाइड्रोक्लोरिक एसिड [क्लेमेंसेन रिडक्शन] या हाइड्राज़िन के साथ उच्च उबलते विलायक में सोडियम या पोटेशियम हाइड्रॉक्साइड के साथ गर्म करने पर CH $_2$ समूह में कम किया जाता है। एथिलीन ग्लाइकॉल (वोल्फ-किशनर रिडक्शन)।

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Clemmensen reduction

Prortonation
Electron donation
Removal of water
Removal of chelated Zinc

The zinc amalgam is used in Clemmensen Reduction as the reaction of zinc with hydrochloric acid releases hydrogen gas (H $_2$ )

प्रोटोनेशन
इलेक्ट्रॉन दान
पानी निकालना
केलेटेड जिंक को हटाना

जिंक मिश्रण का उपयोग क्लेमेंसेन रिडक्शन में किया जाता है क्योंकि हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ जिंक की प्रतिक्रिया से हाइड्रोजन गैस (H $_2$ ) निकलती है

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Wolf Kishner reduction

Reaction of Aldehydes or Ketones with Hydrazine Produces a Hydrazone
Reaction with a Base and Heat Converts a Hydrazone to an Alkane

हाइड्राज़िन के साथ एल्डिहाइड या कीटोन की प्रतिक्रिया से हाइड्राज़ोन बनता है
बेस और हीट के साथ प्रतिक्रिया हाइड्राज़ोन को अल्केन में बदल देती है

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Aldol reaction

When the enolate of an aldehyde or a ketone reacts at the a-carbon with the carbonyl of another molecule under basic or acidic conditions to obtain ß-hydroxy aldehyde or ketone, this reaction is called Aldol Reaction.

When ß-hydroxy aldehyde or ketone is dehydrated by the effect of heat to get a,ß-unsaturated aldehyde or ketone, then it is called Aldol condensation

जब एक एल्डिहाइड या कीटोन का एनोलेट ß-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या कीटोन प्राप्त करने के लिए बुनियादी या अम्लीय परिस्थितियों में किसी अन्य अणु के कार्बोनिल के साथ ए-कार्बन पर प्रतिक्रिया करता है, तो इस प्रतिक्रिया को एल्डोल प्रतिक्रिया कहा जाता है।

जब ß-हाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या कीटोन को गर्मी के प्रभाव से निर्जलित करके, ß-असंतृप्त एल्डिहाइड या कीटोन प्राप्त किया जाता है, तो इसे एल्डोल संघनन कहा जाता है

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Acid catalysed aldol reaction

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Acid catalysed aldol reaction

Activation of Carbonyl Centre - The lone pairs of oxygen attract the proton released by the acid, activating the carbonyl oxygen into a protonated form.

Enolisation - The intermediate formed in the first step reacts with the acid's conjugate base to form an enol, which acts as a nucleophile.

Nucleophilic Addition - Nucleophile attack of enol the activated carbonyl compound.

Dehydration - A spontaneous elimination of water occurs.

कार्बोनिल केंद्र का सक्रियण - ऑक्सीजन के अकेले जोड़े एसिड द्वारा छोड़े गए प्रोटॉन को आकर्षित करते हैं, कार्बोनिल ऑक्सीजन को एक प्रोटोनेटेड रूप में सक्रिय करते हैं।

एनोलिज़ेशन - पहले चरण में गठित मध्यवर्ती एसिड के संयुग्म आधार के साथ प्रतिक्रिया करके एक एनोल बनाता है, जो न्यूक्लियोफाइल के रूप में कार्य करता है।

न्यूक्लियोफिलिक जोड़ - सक्रिय कार्बोनिल यौगिक एनोल का न्यूक्लियोफाइल हमला।

निर्जलीकरण - पानी का स्वत: निष्कासन होता है।

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Base catalysed Aldol reaction

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Base catalysed Aldol reaction

Deprotonation of Carbonyl Centre - The hydroxide ion deprotanates the aldehyde reversibly.

Enolate formation - Negative ion delocalizes to form enolate ion.

Nucleophilic Addition - Enolate ion adds to the unreacted aldehyde.

Dehydration - A spontaneous elimination of water occurs, resulting in a corresponding betahydroxy aldehyde or beta-hydroxy ketone.

कार्बोनिल सेंटर का अवक्षेपण- हाइड्रॉक्साइड आयन एल्डिहाइड को विपरीत रूप से अवक्षेपित करता है।

एनोलेट गठन - नकारात्मक आयन एनोलेट आयन बनाने के लिए स्थानीयकृत होता है।

न्यूक्लियोफिलिक जोड़ - एनोलेट आयन अप्रतिक्रियाशील एल्डिहाइड में जुड़ जाता है।

निर्जलीकरण - पानी का स्वत: निष्कासन होता है, जिसके परिणामस्वरूप संबंधित बीटाहाइड्रॉक्सी एल्डिहाइड या बीटा-हाइड्रॉक्सी कीटोन बनता है।

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Illustration of Aldol reaction

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Cannizzaro reaction

Aldehydes which do not have an $\alpha$ -hydrogen atom, undergo self oxidation and reduction (disproportionation) reaction on heating with concentrated alkali. In this reaction, one molecule of the aldehyde is reduced to alcohol while another is oxidised to carboxylic acid salt.

No alpha hydrogen should be present.
Disproportion reaction.
Self oxidation and reduction.

जिन एल्डीहाइडों में $\alpha$ -हाइड्रोजन परमाणु नहीं होता है, वे सांद्र क्षार के साथ गर्म करने पर स्व-ऑक्सीकरण और अपचयन (अअनुपात) प्रतिक्रिया से गुजरते हैं। इस प्रतिक्रिया में, एल्डिहाइड का एक अणु अल्कोहल में अपचयित हो जाता है जबकि दूसरा अणु कार्बोक्जिलिक एसिड नमक में ऑक्सीकृत हो जाता है।

कोई अल्फा हाइड्रोजन मौजूद नहीं होना चाहिए।
असमान प्रतिक्रिया.
स्वयं ऑक्सीकरण और कमी.

Cannizaro_reaction

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Mechanism of Cannizzaro reaction

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Example

Question:

An organic compound (A) with molecular formula $\mathrm{C}_8 \mathrm{H}_8 \mathrm{O}$ forms an orange-red precipitate with 2,4 -DNP reagent and gives yellow precipitate on heating with iodine in the presence of sodium hydroxide. It neither reduces Tollens' or Fehlings' reagent, nor does it decolourise bromine water or Baeyer's reagent. On drastic oxidation with chromic acid, it gives a carboxylic acid (B) having molecular formula $\mathrm{C}_7 \mathrm{H}_6 \mathrm{O}_2$ . Identify the compounds (A) and (B) and explain the reactions involved.

सवाल:

आणविक सूत्र $\mathrm{C}_8 \mathrm{H}_8 \mathrm{O}$ वाला एक कार्बनिक यौगिक (A) 2,4 -DNP अभिकर्मक के साथ एक नारंगी-लाल अवक्षेप बनाता है और आयोडीन के साथ गर्म करने पर पीला अवक्षेप देता है सोडियम हाइड्रॉक्साइड की उपस्थिति. यह न तो टॉलेंस या फेलिंग्स के अभिकर्मक को कम करता है, न ही यह ब्रोमीन पानी या बेयर के अभिकर्मक को रंगहीन करता है। क्रोमिक एसिड के साथ तीव्र ऑक्सीकरण पर, यह एक कार्बोक्जिलिक एसिड (बी) देता है जिसका आणविक सूत्र $\mathrm{C}_7 \mathrm{H}_6 \mathrm{O}_2$ होता है। यौगिकों (ए) और (बी) को पहचानें और इसमें शामिल प्रतिक्रियाओं की व्याख्या करें।

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Example

Answer:

(A) forms 2,4-DNP derivative. Therefore, it is an aldehyde or a ketone. Since it does not reduce Tollens' or Fehling reagent, (A) must be a ketone. (A) responds to iodoform test. Therefore, it should be a methyl ketone. The molecular formula of (A) indicates high degree of unsaturation, yet it does not decolourise bromine water or Baeyer's reagent. This indicates the presence of unsaturation due to an aromatic ring. Compound (B), being an oxidation product of a ketone should be a carboxylic acid. The molecular formula of (B) indicates that it should be benzoic acid and compound (A) should, therefore, be a monosubstituted aromatic methyl ketone. The molecular formula of (A) indicates that it should be phenyl methyl ketone (acetophenone). Reactions are as follows:

उत्तर:

(ए) 2,4-डीएनपी व्युत्पन्न बनाता है। इसलिए, यह एक एल्डिहाइड या कीटोन है। चूँकि यह टॉलेंस या फेहलिंग अभिकर्मक को कम नहीं करता है, (ए) एक कीटोन होना चाहिए। (ए) आयोडोफॉर्म परीक्षण पर प्रतिक्रिया करता है। इसलिए, यह मिथाइल कीटोन होना चाहिए। (ए) का आणविक सूत्र उच्च स्तर की असंतृप्ति को इंगित करता है, फिर भी यह ब्रोमीन पानी या बेयर के अभिकर्मक को रंगहीन नहीं करता है। यह सुगंधित वलय के कारण असंतृप्ति की उपस्थिति को इंगित करता है। यौगिक (बी), कीटोन का ऑक्सीकरण उत्पाद होने के कारण कार्बोक्जिलिक एसिड होना चाहिए। (बी) का आणविक सूत्र इंगित करता है कि यह बेंजोइक एसिड होना चाहिए और यौगिक (ए) इसलिए, एक मोनोसुबस्टिट्यूटेड एरोमैटिक मिथाइल कीटोन होना चाहिए। (ए) का आणविक सूत्र इंगित करता है कि यह फिनाइल मिथाइल कीटोन (एसीटोफेनोन) होना चाहिए। प्रतिक्रियाएँ इस प्रकार हैं:

Aldehyde Ketone and Carboxylic

Example