Cétone 6514 31618579 2008-07-16T09:26:39Z Gerakibot 187813 robot Ajoute: [[el:Κετόνη]] Une '''cétone''' est un [[composé organique]], faisant partie de la famille des [[composé carbonylé|composés carbonylés]], dont l'un des carbones porte un groupement carbonyle. Les [[aldéhyde]]s ont un carbone primaire et les cétones un carbone '''secondaire''' (lié à '''exactement 2''' atomes de carbones voisins) qui porte le groupement carbonyle. Une cétone contient donc la séquence : <center>[[Image:Cetone.gif]]</center> <center>où R1 et R2 sont des chaînes carbonées, et pas de simples atomes d'hydrogène</center> On peut par exemple citer l'[[acétone]](propan-2-one) CH<sub>3</sub>-CO-CH<sub>3</sub>. <center>[[Image:Propanone.GIF|Acetone (propan-2-one)]]</center> == Nomenclature == * Groupe principal : Le nom de la cétone s'obtient en ajoutant le suffixe '''-one''' au nom de l'hydrocarbure correspondante, en précisant la place de la liaison carbonyle dans la chaîne carbonée * Groupe secondaire : On rajoute le préfixe '''oxo-''', en précisant sa place dans la chaîne carbonée == Principales cétones == * [[Propanone]] (acétone) * [[Butanone]] == Propriétés, réactivité == Elles sont générales aux aldéhydes et aux cétones. Voir l'article général [[composé carbonylé#Caractéristiques de la double liaison C=O dans les composés carbonylés|composé carbonylé]]. == Formation == On obtient les cétones avec une [[oxydation d'un alcool|oxydation]] ménagée d'un [[Alcool (chimie)|alcool]] secondaire. Cela nécessite un fort agent oxydant. Cependant, ici, il n'y a pas de "risque" : une cétone après être formée ne peut plus être oxydée, contrairement à l'aldéhyde, qui peut encore l'être en [[acide carboxylique]]. ==== Oxydation industrielle ==== * oxydation par O<sub>2</sub> de l'air [[Image:Oxudation alccol par O2.GIF|center]] On peut utiliser comme catalyseur Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> ou MnO<sub>3</sub> à 400°C, ou un catalyseur à base d'argent vers 600°C. * Déshydrogénation catalytique des alcools primaires L'alcool est gazeux. On utilise comme catalyseur CuO vers 400-500°C, Ag, Cu vers 300°C, ZnO ou encore ZrO vers 300-400°C. [[Image:Déshydrogénation catalytique d'un alcool primaire.GIF|center]] * Procédé de Wacker-Hœchst ==== Oxydation chimique ==== On utilise souvent le dichromate de potassium, ou le [[chrome hexavalent|Cr(VI)]] (via du [[Chlorochromate de pyridinium|PCC]] par exemple) , mais le réactif le plus couramment utilisé est le '''réactif de Jones''' : CrO<sub>3</sub> en présence d'acide sulfurique dans l'acétone. Parfois, si la présence d'un acide est gênante, on utilise le '''réactif de Sarett''' : CrO<sub>3</sub> dans la pyridine. <center>[[Image:Couple rédox alcool-cétone.GIF]]</center> === Hydrolyse des alcynes === En ajoutant de l'eau à un [[alcyne]] en milieu acide, un groupement [[carbonyle]] se formera sur le carbone porteur de la triple liaison ayant le moins d'hydrogènes ([[règle de Markovnikov]]), à condition d'avoir du [[Mercure (chimie)|mercure]] oxydé +2 comme [[catalyseur]] (Hg<sup>2+</sup>). L'autre carbone porteur de la triple liaison sera réduit en gagnant deux atomes d'[[hydrogène]]. [[Image:Hydrolyse Alcyne En Cetone.JPG]] === Par ozonolyse des alcènes === L'[[ozonolyse]] consiste à traiter un réactif à l'[[ozone]] et à l'[[eau]]. Ici, l'[[alcène]] subit une ozonolyse pour former un groupement [[carbonyle]], à condition d'avoir comme [[catalyseur]] de l'[[Acide acétique|acide éthanoïque]] (ou acide acétique) et du [[zinc]] [[Oxydation|oxydé]] +2 (Zn<sup>2+</sup>). Ceci forme un intermédiaire cyclique très instable : l'ozonide, qui se transforme ensuite en cétone ou en [[aldéhyde]]. Afin d'obtenir une cétone à partir d'un alcène, au moins un carbone porteur de la double liaison doit être exclusivement lié à d'autres carbones, faute de quoi, un aldéhyde sera formé. La réaction dégage également du [[peroxyde d'hydrogène]]. Par exemple, en traitant le 2-méthylbut-2-ène à l'ozone et à l'eau (avec les catalyseurs nécessaires), on obtient la [[propanone]] (une cétone), l'[[éthanal]] ou l'acétaldéhyde (un aldéhyde) et le peroxyde d'hydrogène. [[Image:Ozonolyse alcene en cetone.JPG]] == Utilisation des cétones == === Acétalisation === L'[[acétal]]isation est une réaction réversible permettant de transformer un composé carbonylé et deux alcools (ou un diol) en '''acétal'''. Cette réaction permet en fait de protéger le groupe carbonyle, ou l'alcool. ==== Réaction ==== [[Image:Acétalisation d'une cétone.GIF|center]] ==== Conditions ==== * Chauffage * Catalyse acide (en général [[Acide paratoluènesulfonique|APTS]] ou HCl anhydre) ==== Caractéristiques et remarques ==== * Quand on utilise un aldéhyde, on nomme le produit obtenu « acétal ». Quand on utilise une cétone, on nomme le produit obtenu « cétal ». Cependant, de plus en plus on utilise le terme acétal comme terme générique pour désigner les 2 produits. On appelle par contre toujours la réaction (aussi bien pour les aldéhydes et pour les cétones) « '''acétalisation''' ». * Cette réaction est en général en défaveur du cétal (contrairement aux acétals). Si on veut la favoriser dans le sens de la formation de celui-ci, on utilise un excès d'alcool (qui sert par la même occasion de solvant). Il faut aussi distiller l'eau (distillation hétéroazéotropique) à l'aide de l'appareil de Dean et Stark. Pour favoriser la réaction inverse, c'est le contraire : on met un excès d'eau pour hydrolyser le cétal. * Quand on veut protéger la fonction carbonyle, on utilise le plus souvent un diol, comme l'[[éthane-1,2-diol]]: [[Image:Acétalisation d'une cétone avec éthane-1,2-diol.GIF|center]] * Cette réaction peut aussi très bien servir à protéger une fonction alcool, en particuliers les [[diol vicinal|diols vicinaux]]. * Dans certains cas, la réaction peut s'arrêter à l'hémiacétal (cas des hémiacétals cycliques). === Action d'un organomagnésien === Un [[organomagnésien]] mixte réagit sur une cétone pour former un alcoolate tertiaire. Le carbone porteur de l'organomagnésien est ajouté sur le carbone porteur du groupement carbonyle. En milieu aqueux, l'alcoolate, base forte, gagne un proton pour former un alcool. [[Image:Organomagnesien et cetone en alcool.JPG]] === Réaction de Wittig === La [[réaction de Wittig]] transforme une cétone en dérivé éthylènique. Il transforme en fait la liaison C=O en liaison C=C. === Réaction de Shapiro === === Réduction des cétones === ==== En alcools ==== ===== Industriellement ===== On utilise le [[dihydrogène]] H<sub>2</sub> dans un solvant inerte, en présence d'un catalyseur ([[catalyse hétérogène]]). Il s'agit bien souvent de métaux, comme le [[platine]] (Pt), le [[palladium (chimie)|palladium]] (Pd), le [[nickel]] (Ni) ou le [[rhodium]] (Rh). Si jamais la cétone possède aussi une liaison C=C, celle-ci aussi est hydrogénée (la réaction est plus facile sur C=C que sur C=O). Pour éviter cela, il faut effectuer une addition nucléophile d'hydrures. La réaction est [[exothermique]]. [[Image:Reduction cetone.JPG]] ===== Par les hydrures ===== Voir addition nucléophiles d'hydrures (plus bas). ==== En alcane ==== * [[Réduction de Clemmensen]] * [[Réduction de Wolff-Kishner]] === [[Addition nucléophile|Additions nucléophiles]] === ==== d'[[hydrure]]s (LiAlH<sub>4</sub>, NaBH<sub>4</sub>)==== L'addition d'hydrures permet la réduction de l'[[oxygène]] du groupement [[carbonyle]] sans toutefois altérer une double liaison (la partie [[alcène]]) d'une molécule, comparativement à la simple addition d'hydrogène. Une cétone portant également un alcène, lorsque traitée à un hydrure, produit un alcoolate qui porte un alcène. Cet alcoolate, traité avec un acide faible (comme l'eau) est alors transformé en [[Alcool (chimie)|alcool]] qui porte un alcène. [[Image:Hydures sur cetones.JPG]] ==== d'[[organométalliques]]==== [[organomagnésien]]s mixtes, ou [[organolithien]]s. === Cétolisation (concentration de 2 cétones) === ===[[Oxydation de Baeyer-Villiger]] === transformation en [[Ester]] *[[Hydrazone]] On peut également obtenir un dérivé carbonylé (cétone ou aldéhyde) par hydrolyse d'une fonction imine, de formule générale RR'C=N, en catalyse acide ou basique. Cette hydrolyse permet par exemple d'obtenir une cétone comme produit final de l'addition d'un réactif de Grignard (organomagnésien mixte) sur un nitrile. == Tests de reconnaissance == * Additions de composés de type Z-NH<sub>2</sub>(amines): formation d'un précipité. * Réaction haloforme: caractérise les cétones alpha-méthylées. En présence d'un halogène en milieu basique, il se forme un haloforme. Par exemple, avec l'iode et la propanone, on aurait un iodoforme (précipité jaune). Mais ces méthodes utilisant des réactions chimiques avec la cétone, la détruisent. On utilise maintenant plus volontiers les méthodes de spectrométrie (RMN et infrarouge) permettent de détecter cette fonction sans destruction de l'échantillon. {{portail chimie}} [[Catégorie:Groupe fonctionnel]] [[Catégorie:Cétone| ]] [[ar:كيتون]] [[bg:Кетон]] [[ca:Cetona]] [[cs:Ketony]] [[da:Keton]] [[de:Ketone]] [[el:Κετόνη]] [[en:Ketone]] [[eo:Ketono]] [[es:Cetona (química)]] [[et:Ketoonid]] [[fa:کتون]] [[fi:Ketoni]] [[he:קטון]] [[hr:Keton]] [[hu:Keton]] [[id:Keton]] [[it:Chetoni]] [[ja:ケトン]] [[ko:케톤]] [[la:Ketonum]] [[lt:Ketonai]] [[lv:Ketoni]] [[mk:Кетон]] [[ms:Keton]] [[nl:Keton]] [[no:Keton]] [[pl:Ketony]] [[pt:Cetona]] [[ro:Cetonă]] [[ru:Кетоны]] [[sk:Ketón]] [[sr:Кетон]] [[sv:Keton]] [[tr:Keton]] [[zh:酮]]