2-πεντανόνη

2-πεντανόνη
Γενικά
Όνομα IUPAC	2-πεντανόνη
Άλλες ονομασίες	β-κετοπεντάνιο 2-οξοπεντάνιο Μεθυλοπροπυλοκετόνη Μεθυλοπροπυλοφορμαλδεΰδη
Χημικά αναγνωριστικά
Χημικός τύπος	C5H10O
Μοριακή μάζα	86,13 amu
Σύντομος συντακτικός τύπος	CH3CH2CH2COCH3
Συντομογραφίες	PrCOMe MPK
Αριθμός CAS	107-87-9
SMILES	O=C(C)CCC
Αριθμός RTECS	CY1400000
PubChem CID	7895
Ισομέρεια
Ισομερή θέσης	71
Φυσικές ιδιότητες
Σημείο τήξης	−78 °C
Σημείο βρασμού	101-105 °C
Πυκνότητα	809 kg/m3
Εμφάνιση	Άχρωμο υγρό
Χημικες ιδιότητες
Η κατάσταση αναφοράς είναι η πρότυπη κατάσταση (25°C, 1 Atm) εκτός αν σημειώνεται διαφορετικά

Η πεντανόνη-2 ή 2-οξοπεντάνιο ή β-κετοπεντάνιο ή μεθυλοπροπυλοκετόνη ή μεθυλοπροπυλοφορμαλδεΰδη είναι μια χημική ένωση με χημικό τύπο C₅H₁₀O και σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂COCH₃ ή συντομογραφικά PrCOMe ή MPK (MethylPropylKetone). Είναι η μια από τις κετόνες. Στην όψη είναι ένα άχρωμο εύφλεκτο υγρό.

Ισομέρεια

Με βάση το χημικό της τύπο, C₅H₁₀O, έχει τα ακόλουθα 71 ισομερή:

1. Πεντεν-1-όλη-1 (ελάσσων ταυτομερές της πεντανάλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂CH=CHOH.
2. Πεντεν-2-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH=CHCH₂OH.
3. Πεντεν-3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=CHCH₂CH₂OH.
4. Πεντεν-4-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH₂CH₂CH₂OH.
5. Πεντεν-1-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της πεντανόνης-2) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂C(ΟΗ)=CH₂.
6. Πεντεν-2-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της πεντανόνης-2) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH=C(OH)CH₃.
7. Πεντεν-3-όλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=CHCH(OH)CH₃.
8. Πεντεν-4-όλη-2 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH₂CH(OH)CH₃.
9. Πεντεν-1-όλη-3 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH(OH)CH=CH₂.
10. Πεντεν-2-όλη-3 (ελάσσων ταυτομερές της πεντανόνης-2) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂C(OH)=CHCH₃.
11. 2-μεθυλοβουτεν-1-όλη-1 (ελάσσων ταυτομερές της [2-μεθυλοβουτανάλης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂C(CH₃)=CHOH.
12. 3-μεθυλοβουτεν-1-όλη-1 (ελάσσων ταυτομερές της [3-μεθυλοβουτανάλης) με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂CHCH=CHOH.
13. 2-μεθυλοβουτεν-2-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=C(CH₃)CH₂OH.
14. 3-μεθυλοβουτεν-2-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂C=CHCH₂OH.
15. 2-μεθυλοβουτεν-3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH(CH₃)CH₂OH.
16. 3-μεθυλοβουτεν-3-όλη-1 με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(CH₃)CH₂CH₂OH.
17. Μεθυλοβουτεν-1-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της [μεθυλοβουτανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂CHC(OH)=CH₂.
18. Μεθυλοβουτεν-2-όλη-2 (ελάσσων ταυτομερές της [μεθυλοβουτανόνης) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂C(CH₃)=C(OH)CH₃.
19. Αιθυλοπροπενόλη με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(CH₂CH₃)CH₂OH.
20. Κυκλοπεντανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο .
21. 1-μεθυλοκυκλοβουτανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο .
22. 2-μεθυλοκυκλοβουτανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
23. 3-μεθυλοκυκλοβουτανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
24. κυκλοβουτυλομεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
25. 1-αιθυλοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
26. 2-αιθυλοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
27. 1-κυκλοπροπυλοαιθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
28. 2-κυκλοπροπυλοαιθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
29. 1,2-διμεθυλοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
30. 2,2-διμεθυλοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
31. 2,3-διμεθυλοκυκλοπροπανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
32. (1-μεθυλοκυκλοπροπυλο)μεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
33. (2-μεθυλοκυκλοπροπυλο)μεθανόλη με σύντομο συντακτικό τύπο
34. Βινυλοπροπυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂OCH=CH₂.
35. Βινυλισοπροπυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃)₂CHOCH=CH₂.
36. Αιθυλοπροπεν-1-υλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=CHOCH₂CH₃.
37. Αιθυλαλλυλυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃=CHCΗ₂OCH₂CH₃.
38. Αιθυλο(μεθυλοβινυλ)αιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(CH₃)OCH₂CH₃.
39. Βουτεν-1-υλομεθυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH=CHOCH₃.
40. Βουτεν-2-υλομεθυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=CHCH₂OCH₃.
41. Βουτεν-3-υλομεθυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCH₂CH₂OCH₃.
42. Μεθυλο-(1-μεθυλοπροπεν-1-υλ)αιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH=C(CH₃)OCH₃.
43. Μεθυλο-(2-μεθυλοπροπεν-1-υλ)αιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂C=CΗOCH₃.
44. Μεθυλο-(1-μεθυλοπροπεν-2-υλ)αιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=CHCΗ(CH₃)OCH₃.
45. Μεθυλο-(2-μεθυλοπροπεν-2-υλ)αιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(CH₃)CΗ₂OCH₃.
46. (Αιθυλοβινυλ)μεθυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο CH₂=C(CΗ₂CH₃)OCH₃.
47. Αιθυλοκυκλοπροπυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο
48. Κυκλοβουτυλομεθυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο
49. Μεθυλο(1-μεθυλοκυκλοπροπυλ)αιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο
50. Μεθυλο(2-μεθυλοκυκλοπροπυλ)αιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο
51. (Κυκλοπροπυλομεθυλο)μεθυλαιθέρας με σύντομο συντακτικό τύπο
52. Οξάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
53. 2-μεθυλοοξολάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
54. 3-μεθυλοοξολάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
55. 2-αιθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
56. 3-αιθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
57. 2,2-διμεθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
58. 2,3-διμεθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
59. 2,4-διμεθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
60. 3,3-διμεθυλοξετάνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
61. Προπυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
62. Ισοροπυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
63. 2-αιθυλο-2-μεθυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
64. 2-αιθυλο-3-μεθυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
65. Τριμεθυλοξιράνιο με σύντομο συντακτικό τύπο
66. Πεντανάλη (μείζον ταυτομερές της πεντεν-1-όλης-1) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH₂CH₂CHO.
67. 2-μεθυλοβουτανάλη (μείζον ταυτομερές της 2-μεθυλοβουτεν-1-όλης-1) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂CH(CΗ₃ )CHO.
68. 3-μεθυλοβουτανάλη (μείζον ταυτομερές της 3-μεθυλοβουτεν-1-όλης-1) με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂CHCH₂CHO.
69. Διμεθυλοπροπανάλη με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₃CCHO.
70. Πεντανόνη-3 (μείζον ταυτομερές της πεντεν-2-όλης-3) με σύντομο συντακτικό τύπο CH₃CH₂COCH₂CH₃.
71. Μεθυλοβουτανόνη (μείζον ταυτομερές της μεθυλοβουτεν-1-όλης-2 και της μεθυλοβουτεν-2-όλης-2) με σύντομο συντακτικό τύπο (CH₃)₂CHCOCH₂CH₃.

Παραγωγή

Με καταλυτική οξείδωση 2-φαινυλοπεντανίου

Με καταλυτική οξείδωση 2-φαινυλοπεντανίου [PhCH(CH₃)CH₂CH₂CH₃] παράγεται φαινόλη (PhOH) και πεντανόνη-2:

$\mathrm{PhCH(CH_3)CH_2CH_2CH_3 + O_2 \xrightarrow{} PhOH + CH_3CH_2CH_2COCH_3}$

Με καταλυτική οξείδωση πεντενίου-1

Με καταλυτική οξείδωση πεντενίου-1, με τη μέθοδο Wacker παράγεται πεντανόνη-2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2CH=CH_2 + \frac{1}{2} O_2 \xrightarrow[DMF, \; H_2O]{PdCl_2, \; CuCl} CH_3CH_2CH_2COCH_3}$

• όπου DMF διμεθυλομεθαναμίδιο.

Με οργανομαγνησιακές ενώσεις

1. Με επίδραση προπυλομαγνησιοαλογονίδιου (CH₃CH₂CH₂MgX) σε αιθανικό αλκυλεστέρα (CH₃COOR) παράγεται πεντανόνη-2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2X + Mg \xrightarrow{|Et_2O|} CH_3CH_2CH_2MgX \xrightarrow{+CH_3COOR} CH_3CH_2CH_2COCH_3 + Mg(OR)X \downarrow }$

• Όμοιο αποτέλεσμα έχουμε με το ζεύγος μεθυλομαγνησιοαλογονίδιου]] (CH₃MgX) και βουτανικού αλκυλεστέρα:

$\mathrm{CH_3X + Mg \xrightarrow{|Et_2O|} CH_3MgX \xrightarrow{+CH_3CH_2CH_2COOR} CH_3CH_2CH_2COCH_3 + Mg(OR)X \downarrow }$

2. Με επίδραση προπυλομαγνησιοαλογονίδιου (CH₃CH₂CH₂MgX) σε αιθανονιτρίλιο παράγεται πεντανόνη-2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2X + Mg \xrightarrow{|Et_2O|} CH_3CH_2CH_2MgX \xrightarrow{+CH_3CN} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NMgX \xrightarrow[H^+]{+2H_2O} CH_3CH_2CH_2COCH_3 + Mg(OH)X \downarrow + NH_3 }$

• Όμοιο αποτέλεσμα έχουμε με το ζεύγος μεθυλομαγνησιοαλογονίδιου (CH₃MgX) και βουτανονιτρίλιου:

$\mathrm{CH_3X + Mg \xrightarrow{|Et_2O|} CH_3MgX \xrightarrow{+CH_3CH_2CH_2CN} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NMgX \xrightarrow[H^+]{+2H_2O} CH_3CH_2CH_2COCH_3 + Mg(OH)X \downarrow + NH_3 }$

Με οξείδωση πεντανόλης-2

Με οξείδωση πεντανόλης-2 [CH₃CH₂CH₂CH(OH)CH₃] παράγεται πεντανόνη-2:

$\mathrm{3CH_3CH_2CH_2CH(OH)CH_3 + 2CrO_3 \xrightarrow{} 3CH_3CH_2CH_2COCH_3 + Cr_2O_3 + 3H_2O}$

• Βιομηχανικά, η οξείδωση αυτή γίνεται και μέσω καταλυτικής αφυδρογόνωσης:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2CH(OH)CH_3 + \frac{1}{2}O_2 \xrightarrow{Cu,\; Zn,\; Sn} CH_3CH_2CH_2COCH_3 + H_2O}$

Με προσθήκη ύδατος σε πεντίνιο-1

Με ενυδάτωση πεντινίου-1 (CH₃CH₂CH₂C ≡ CH) παράγεται αρχικά η ταυτομερής πεντεν-1-όλη-2, που ταυτομερίζεται σε πεντανόνη-2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2C \equiv CH + H_2O \xrightarrow{Hg^{2+}} CH_3CH_2CH_2C(OH)=CH_2 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2COCH_3 }$

Με οζονόλυση 4,5-διμεθυλοκτένιου-4

Με οζονόλυση 4,5-διμεθυλοκτένιου-4 παράγεται πεντανόνη-2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=C(CH_3)CH_2CH_2CH_3 + \frac{2}{3}O_3 \xrightarrow[H_2O]{Zn} 2CH_3CH_2CH_2COCH_3}$

Με επίδραση υπερμαγγανικού καλίου σε 4,5-διμεθυλοκτένιο-4

Με επίδραση υπερμαγγανικού καλίου σε 4,5-διμεθυλοκτένιο-4 παράγεται πεντανόνη-2:

$\mathrm{3CH_3CH_2CCH_2C(CH_3)=C(CH_3)CH_2CH_2CCH_3 + 4KMnO_4 + 2H_2SO_4 \xrightarrow{} 6CH_3CH_2CCH_2COCH_3 + 4MnO_2 + 2K_2SO_4 + 2H_2O}$

• Υπερβολικά έντονες οξειδωτικές συνθήκες μπορούν να οδηγήσουν σε παραπέρα οξείδωση, με διάσπαση της πεντανόνης-2, σχηματίζοντας μεθανικό οξύ και προπανικό οξύ. Δείτε παρακάτω στην ενότητα «Χημικές ιδιότητες και παράγωγα».

Με επίδραση υπεριωδικού οξέος σε 4,5-διμεθυλοκτανοδιόλη-4,5

Με επίδραση υπεριωδικού οξέος σε 4,5-διμεθυλοκτανοδιόλη-2,3 παράγεται πεντανόνη-2:

$\mathrm{3CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(OH)C(OH)(CH_3)CH_2CH_2CH_3 + HIO_4 \xrightarrow{} 2CH_3CH_2CH_2COCH_3 + HIO_3 + H_2O}$

Χημικές ιδιότητες και παράγωγα

Ταυτομέρεια με πεντεν-1-όλη-2 και πεντεν-2-όλη-2

Η προπανόνη βρίσκεται πάντα σε χημική ισορροπία με τις ταυτομερείς της πεντεν-1-όλη-2 και πεντεν-2-όλη-2. Μπορεί να καταλυθεί προς την επιθυμητή κατεύθυνση με παρουσία οξέων ή βάσεων:

Αναγωγή προς πεντανόλη-2

Μπορεί να αναχθεί προς πεντανόλη-2 με τις ακόλουθες μεθόδους

1. Με λιθιοαργιλιοϋδρίδιο (LiAlH₄):

$\mathrm{4CH_3CH_2CH_2COCH_3 + LiAlH_4 \xrightarrow{} Li[Al(CH_3CH_2CH_2CH(CH_3)O)_4] \xrightarrow{+2H_2O} 4CH_3CH_2CH_2CH(OH)CH_3 + LiAlO_2}$

2. Με καταλυτική υδρογόνωση:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + H_2 \xrightarrow{Ni \; \acute{\eta} \; Pd \; \acute{\eta} \; Pt} CH_3CH_2CH_2CH(OH)CH_3 }$

Αναγωγή προς πεντάνιο

1. Μπορεί να αναχθεί προς πεντάνιο με την μεθόδο Wolff-Kishner

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + NH_2NH_2 \xrightarrow{-H_2O} CH_3CH_2CH_2CH(N=NH)CH_3 \xrightarrow{+KOH} CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3 + N_2 }$

2. Μπορεί να αναχθεί προς πεντάνιο με την αντίδραση Clemensen

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + 2Zn + 2HCl \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3 + ZnO + ZnCl_2 }$

Οξείδωση προς πεντανοδιόνη-2,3

1. Μπορεί να οξειδωθεί προς πεντανοδιόνη-2,3 με χρήση διοξειδίου του σεληνίου

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + SeO_2 \xrightarrow{} CH_3CH_2COCOCH_3 + Se + H_2O }$

2. Μπορεί να οξειδωθεί προς πεντανοδιόνη-2,3 μέσω νιτρώδωσης, δηλαδή επίδρασης νιτρώδους οξέος

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + HNO_2 \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2C(=NOH)COCH_3 + H_2O \xrightarrow{H^+} CH_3CH_2COCOCH_3 + NH_2OH }$

Προσθήκη ύδατος

Με προσθήκη ύδατος σε πεντανόνη-2 παράγεται, σε χημική ισορροπία, η μη απομονώσιμη ασταθής πεντανοδιόλη-2,2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + H_2O \overrightarrow\longleftarrow CH_3CH_2CH_2C(OH)_2CH_3 }$

Προσθήκη αιθανοδιόλης-1,2

Με προσθήκη αιθανοδιόλης-1,2 παράγεται 2-μεθυλο-2-προπυλο-1,3-διοξολάνιο:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + HOCH_2CH_2OH \xrightarrow{H^+} H_2O + }$

Προσθήκη αιθανοδιθειόλης-1,2

Με προσθήκη αιθανοδιθειόλης-1,2 παράγεται 2-μεθυλο-2-προπυλο-1,3-διθειολάνιο:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + HSCH_2CH_2SH \xrightarrow{H^+} H_2O + }$

• Το 2-μεθυλο-2-προπυλο-1,3-διθειολάνιο μπορεί να υποστεί αποθείωση Raney με νικέλιο και υδρογόνο, σχηματίζοντας πενττάνιο και αιθάνιο:

$\mathrm{+ 2Ni + 2H_2 \xrightarrow{\triangle} CH_3CH_2CH_2CH_2CH_3 + CH_3CH_3 + 2NiS }$

Αντιδράσεις με αζωτούχες ενώσεις

Αντιδρά με αρκετά είδη αζωτούχων ενώσεων του γενικού τύπου NH₂A, όπου το A μπορεί να είναι υδρογόνο, αλκύλιο, υδροξύλιο, αμινοξάδα και διάφορα άλλα. Με βάση το γενικό τύπο η γενική αντίδραση είναι η ακόλουθη:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + NH_2A \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NA + H_2O}$

• Μερικά σχετικά παραδείγματα αμέσως παρακάτω:

1. Με αμμωνία παράγεται πεντανιμίνη-2. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = H:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + NH_3 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NH + H_2O}$

2. Με πρωτοταγείς αμίνες (RNH₂) παράγεται Ν-αλκυλοπεντανιμίνη-2. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = R:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + RNH_2 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NR + H_2O}$

3. Με υδροξυλαμίνη παράγεται πεντανοξίμη-2. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = OH:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + NH_2OH \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NOH + H_2O}$

4. Με υδραζίνη παράγεται αρχικά πεντανυδραζόνη-2 και με περίσσεια πενττανάλης-2 δι(1-μεθυλοβουτυλιδεν)αζίνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NH₂:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + NH_2NH_2 \xrightarrow{-H_2O} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NNH_2 \xrightarrow{+CH_3CH_2CH_2COCH_3} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NN=C(CH_3)CH_2CH_2CH_3}$

5. Με φαινυλυδραζίνη παράγεαι 1-(1'-μεθυλοβουτυλιδενο)-2-φαινυλυδραζόνη. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NHPh::

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + NH_2NHPh \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NNHPh + H_2O}$

6. Με υδραζινομεθαναμίδιο παράγεται (2-(1'-μεθυλοβουτυλιδεν)υδραζινο)μεθαναμίδιο. Προκύπτει από την παραπάνω γενική με A = NCONH₂:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + H_2NNHCONH_2 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=NNCONH_2 + H_2O}$

Συμπύκνωση με δευτεροταγείς αμίνες

Με επίδραση δευτεροταγούς αμίνης (RNHR') παράγεται αρχικά 1-(διαλκυλαμινο)πεντανόλη-2, η οποία στη συνέχεια με αφυδάτωση μπορεί να δώσει Ν,Ν-διαλκυλοπεντεν-2-αμίνη-2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + RNHR\acute{} \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(OH)N(R)R \acute{} \xrightarrow{\pi. H_2SO_4} CH_3CH_2CH=C(CH_3)N(R)R \acute{} + H_2O}$

Αλδολική συμπύκνωση

Με επίδραση βάσης έχουμε τη λεγόμενη αλδολική συμπύκνωση, η οποία όταν γίνεται με τον εαυτό της, παράγεται αρχικά 3-αιθυλο-4-μεθυλο-4-υδροξυεπτανόνη-2, η οποία στη συνέχεια με αφυδάτωση μπορεί να δώσει 3-αιθυλο-4-μεθυλο-επτεν-3-όνη-2:

$\mathrm{2CH_3CH_2CH_2COCH_3 \xrightarrow{OH^-} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(OH)CH(CH_2CH_3)COCH_3 \xrightarrow{\pi. H_2SO_4} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=C(CH_2CH_3)COCH_3 + H_2O }$

Συμπύκνωση με «ενεργές» μεθυλενομάδες

Με την επίδραση «ενεργών» μεθυλενομάδων, δηλαδή ενώσεων του γενικού τύπου XCH₂Y, όπου X,Y ηλεκτραρνητικές ομάδες όπως π.χ. κυανομάδα (CN), καρβαλκοξυομάδα (COOR), έχουμε την αντίδραση Knoevenagel:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + XCH_2Y \xrightarrow{OH^-} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)=CH(X)Y + H_2O }$

Αλογόνωση

1. Με επίδραση αλογόνου (X₂) έχουμε προσθήκη του στη πεντεν-1-όλη-2. Παράγεται αρχικά η ασταθής 1,2-διαλοπεντανόλη-2 που αφυδραλογονώνεται σχηματίζοντας τελικά 1-αλοπεντανόνη:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2C(OH)=CH_2 + X_2 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2CX(OH)CH_2X \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2COCH_2X + HX}$

2. Με επίδραση αλογόνου (X₂) έχουμε προσθήκη του στην πεντεν-2-όλη-2. Παράγεται αρχικά η ασταθής 2,3-διαλοβουτανόλη-2 που αφυδραλογονώνεται σχηματίζοντας τελικά 3-αλοπεντανόνη-2:

$\mathrm{CH_3CH_2CH=C(OH)CH_3 + X_2 \xrightarrow{} CH_3CH_2CHXCX(OH)CH_3 \xrightarrow{} CH_3CH_2CHXCOCH_3 + HX}$

Επίδραση διαζωμεθανίου

Με επίδραση διαζωμεθάνιου παράγεται 2-μεθυλο-2-προπυλοξιράνιο:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + CH_2N_2 \xrightarrow{} N_2 \uparrow + }$

Επίδραση υδραζωτικού οξέος

Με επίδραση υδραζωτικού οξέος (αντίδραση Achmidt) παράγεται N-μεθυλοβουταναμίδιο:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + HN_3 \xrightarrow{H_2SO_4} CH_3CH_2CH_2CONHCH_3 + N_2 \uparrow}$

Αντίδραση Stracker

Με επίδραση υδροκυανίου (HCN) και αμμωνίας (NH₃) σε πεντανόνη-2 παράγεται αρχικά 2-αμινο-2-μεθυλοπεντανονιτρίλιο και στη συνέχεια, με υδρόλυση, 2-αμινο-2-μεθυλοπεντανικό οξύ (ένα μη πρωτεϊνικό αμινοξύ):

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + HCN + NH_3 \xrightarrow{-H_2O} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(NH_2)CN \xrightarrow{+2H_2O} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(NH_2)COOH + NH_3}$

Φωτοχημική προσθήκη σε αλκένια

Με επίδραση πεντανόνης-2 σε αιθένιο σχηματίζεται φωτοχημικά 2-μεθυλο-2-προπυλοξετάνιο (Αντίδραση Paterno–Büchi) :

$\mathrm{ CH_2=CH_2 + CH_3CH_2CH_2COCH_3 \xrightarrow{hv}}$

Επίδραση ισχυρών οξειδωτικών συνθηκών

Με ισχυρά οξειδωτικά μέσα και δραστικές συνθήκες, είναι δυνατή η οξείδωση της πεντανόνης-2 προς διοξείδιο του άνθρακα και βουτανικό οξύ:

$\mathrm{3CH_3CH_2CH_2COCH_3 + 8KMnO_4 + 4H_2SO_4 \xrightarrow{} 3CH_3CH_2CH_2COOH + 3CO_2 + 8MnO_2 + 4K_2SO_4 + 7H_2O}$

• Ενδιάμεσα σχηματίζεται και μεθανικό οξύ, το οποίο όμως είναι ευαίσθητο στην τυχόν περίσσεια υπερμσγγανικού καλίου:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + 2KMnO_4 + H_2SO_4 \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2COOH + HCOOH + 2MnO_2 + 4K_2SO_4 + H_2O}$

Αλοφορμική αντίδραση

Με επίδραση αλογόνου (X₂) σε αλκαλικό περιβάλλον σε πεντανόνη-2, έχουμε τη λεγόμενη αλοφορμική αντίδραση, και παράγονται αλοφόρμιο και βουτανικό άλας:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + 3X_2 + 3NaOH \xrightarrow{-3NaX-3H_2O} CH_3CH_2CH_2COCX_3 \xrightarrow{+NaOH} CH_3CH_2CH_2COONa + CHX_3}$

Οξείδωση Baeyer - Villiger

Με οξείδωση Baeyer - Villiger από καρβονικό υπεροξύ (RCO₃H) παράγονται βουτανικός μεθυλεστέρας και καρβονικό οξύ:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + RCO_3H \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2COOCH_3 + RCOOH}$

Παραγωγή διόλης

Με επίδραση νατρίου ή μαγνησίου σε πεντανόνη-2 παράγεται τελικά 4,5-διμεθυλοοκτανοδιόλη-4,5:

$\mathrm{2CH_3CH_2CH_2COCH_3 + 2Na \xrightarrow{} 2CH_3CH_2CH_2C(CH_3)ONa \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(ONa)C(CH_3)(ONa)CH_2CH_2CH_3 \xrightarrow{+2H_2O} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(OH)C(CH_3)(OH)CH_2CH_2CH_3 + 2NaOH}$

Προσθήκη ορθοφορμικών εστέρων

Με προσθήκη ορθοφορμικού εστέρα [(RO)₃CH, όπου τα αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια] έχουμε το σχηματισμό 2,2-διαλκοξυπεντάνιου:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + (RO)_3CH \xrightarrow{} CH_3CH_2CH_2C(CH_3)(OR)_2 + HCOOR}$

Συμπύκνωση με εστέρες

Με επίδραση καρβονικών εστέρων (RCOOR, όπου τα αλκύλια R, όχι απαραίτητα ίδια) σε πεντανόνη-2, παρουσία προπανολικού νατρίου ή νατραμιδίου παράγονται 2-αλκοξυπεντανόνη-3 και αλκοόλη:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + RCOOR \xrightarrow{EtONa \; \acute{\eta} \; NaNH_2} CH_3CH_2COCH(CH_3)COR + ROH}$

Επίδραση καρβενίων

Παρεμβολή καρβενίων, π.χ. με μεθυλενίου παράγονται εξανόνη-2, εξανόνη-3, 4-μεθυλοπεντανόνη-2, 3-μεθυλοπεντανόνη-2 και 2-μεθυλο-2-προπυλοξιράνιο:

$\mathrm{CH_3CH_2CH_2COCH_3 + CH_3Cl + KOH \xrightarrow{} \frac{3}{11} CH_3CH_2CH_2CH_2COCH_3 + \frac{3}{11} CH_3CH_2CH_2COCH_2CH_3 + \frac{2}{11} (CH_3)_2CHCH_2COCH_3 + \frac{2}{11} CH_3CH_2CH(CH_3)COCH_3 +}$
$\mathrm{+ KCl + H_2O + \frac{1}{11}}$

Πηγές

• Γ. Βάρβογλη, Ν. Αλεξάνδρου, Οργανική Χημεία, Αθήνα 1972
• Α. Βάρβογλη, «Χημεία Οργανικών Ενώσεων», παρατηρητής, Θεσσαλονίκη 1991
• SCHAUM'S OUTLINE SERIES, ΟΡΓΑΝΙΚΗ ΧΗΜΕΙΑ, Μτφ. Α. Βάρβογλη, 1999
• Ασκήσεις και προβλήματα Οργανικής Χημείας Ν. Α. Πετάση 1982
• Δημήτριου Ν. Νικολαΐδη: Ειδικά μαθήματα Οργανικής Χημείας, Θεσσαλονίκη 1983.