ケトン

ケトン (独どく: Keton [keˈtoːn]、英えい: ketone [ˈkiːtoʊn]) は ${\ce {R-C(=O)-R'}}$ （ ${\ce {R, R'}}$ はアルキル基もとなど）の構造こうぞう式しきで表あらわされる有機ゆうき化合かごう物ぶつ群ぐん。身近みぢかな物質ぶっしつの中なかでは、除じょ光こう液えきとして用もちいられるアセトン ( ${\ce {R, R'}}$ が ${\ce {-CH3}}$ の場合ばあい) が代表だいひょう例れいである。

R または R' が水素すいそ原子げんしであるときは、アルデヒド、環状かんじょう不ふ飽和ほうわ炭化たんか水素すいそのパラ位いがカルボニル基もとになっているものはキノンと呼よばれる。

命名めいめい法ほう

ケトンを命名めいめいする場合ばあいは、カルボニル基もとの位置いちを示しめす数字すうじとともに、対応たいおうするアルカンの語尾ごびに one をつけるか、接頭せっとう語ご oxo を用もちいる。

詳細しょうさいは「IUPAC命名めいめい法ほう」を参照さんしょう

例れい: 2-ブタノン (2-butanone) / 2-オキソブタン (2-oxobutane)

合成ごうせい法ほう

第だい二に級きゅうアルコールをクロム酸さん酸化さんかやスワーン酸化さんかなどで酸化さんかするとケトンが得えられる。

{\ce {RR'CH-OH +}}

酸化さんか剤ざい

{\ce {-> R-C(=O)-R'}}

ハロゲン化かアシルとギルマン試薬しやくを反応はんのうさせるとカップリングによりケトンが生成せいせいする。

{\ce {RC(=O)Cl + R'_2CuLi -> R-C(=O)-R'}}

ハロゲン化かアシルやエステル等ひとしと有機ゆうきリチウム試薬しやくやグリニャール試薬しやく等ひとしの求もとめ核かく剤ざいを反応はんのうさせることによりケトンが生成せいせいする。

{\ce {RC(=O)Cl + R'M -> R-C(=O)-R'}}

しかしこの反応はんのうでは、生成せいせいしたケトンがさらに求もとめ核かく剤ざいと反応はんのうすることでアルコールへと変換へんかんされる(反応はんのうの項こうを参照さんしょう)。

この副ふく反応はんのうを防ふせぐために、ワインレブアミドを中間ちゅうかん体からだとして経由けいゆするケトン合成ごうせい法ほうが知しられている。

フリーデル・クラフツ反応はんのうによるアシル化かで芳香ほうこう族ぞくケトンを得えることができる。

{\ce {RC(=O)Cl + ArH + AlCl3 -> R-C(=O)-Ar}}

アルケンをオゾン酸化さんかすると2分子ぶんしのケトンが得えられる。

ほか、ケトンを生成せいせいする人名じんめい反応はんのうとして、ピナコール転位てんい、マンニッヒ反応はんのう、クライゼン転位てんいなどが挙あげられる。

物性ぶっせい・反応はんのう性せい

物性ぶっせい

水素すいそ結合けつごう性せいはアルコールほど強つよくはないが、カルボニル基もとが持もつ極性きょくせいのため、低てい分子ぶんし量りょうのケトンは極性きょくせい溶媒ようばい、非ひ極性きょくせい溶媒ようばいを問とわず溶解ようかい性せいは良好りょうこうである。

反応はんのう性せい

化学かがく的てきには比較的ひかくてき安定あんていであるが、グリニャール試薬しやくや有機ゆうきリチウムなど、求もとめ核かく性せいの強つよい有機ゆうき金属きんぞくとは反応はんのうし、続つづいて酸さんで加水かすい分解ぶんかいすると第だい三さん級きゅうアルコールが得えられる。

{\ce {R-C(=O)-R' + R''MgBr -> RR'R''C-OH}}

（加水かすい分解ぶんかい後ご）

また、水素すいそ化かアルミニウムリチウムやボランなどで還元かんげんすると第だい二に級きゅうアルコールになり、クレメンゼン還元かんげんやウォルフ・キッシュナー還元かんげんではメチレン化合かごう物ぶつ R-CH₂-R' になる。

{\ce {R-C(=O)-R' + LiAlH4}}

など

{\ce {-> RR'CH-OH}}

クレメンゼン還元かんげん

酸さん触媒しょくばい下かに2分子ぶんしのアルコールと脱水だっすい縮ちぢみ合あわさせるとアセタールが得えられ、これはケトンの保護ほご法ほうのひとつである。

{\ce {R-C(=O)-R' + 2 R''OH + H^+ -> RR'C(OR'')2}}

ウィッティヒ反応はんのうやマクマリー反応はんのうにより、アルケンに変かえることができる。

ウィッティヒ反応はんのう

ほか、アルドール縮ちぢみ合あい、バイヤー・ビリガー酸化さんか、シュミット反応はんのう、ヴィルゲロット反応はんのうなど、ケトンを基質きしつとする化学かがく反応はんのうは数多かずおおい。

検出けんしゅつ法ほう

ケトンとアルデヒドとを区別くべつするには、還元かんげん性せいを持もたないケトンは銀鏡しろみ反応はんのうやフェーリング反応はんのうを起おこさないことが利用りようできる。ただし、糖とうのケトースは、ケトン構造こうぞうを持もつにもかかわらず、還元かんげん性せいを有ゆうするため、この方法ほうほうでアルドースと区別くべつすることはできない。メチルケトン構造こうぞうの検出けんしゅつのためには、ヨードホルム反応はんのうが利用りようできる。

薄うす層そうクロマトグラフィーでは 2,4-ジニトロフェニルヒドラジンを呈てい色しょく試薬しやくとして用もちいることで検出けんしゅつできる。

その他た

最もっとも単純たんじゅんなケトンはアセトン(プロパノン)で、工業こうぎょう的てきにはクメン法ほうによって作つくられる。糖尿とうにょう病びょうの際さいに排泄はいせつされるケトンは主しゅとしてアセトンである。これは糖とうや脂肪しぼうを代謝たいしゃする際さいに自然しぜんに生成せいせいするもので、過剰かじょうに生成せいせいされると血ち中ちゅうに排出はいしゅつされて毒性どくせいを発揮はっきすることになる。これを予防よぼうするには代謝たいしゃを改善かいぜんすることが必要ひつようである。

主しゅ鎖くさりの炭素たんそがケイ素けいそに置おき換かわった構造こうぞう（R-Si(=O)-R'）はシラケトン（silaketone）と呼よばれる。

主おもな化合かごう物ぶつ