Karbonyylihiili

Karbonyylihiili on orgaaninen yhdiste, joka sisältää karbonyyliryhmän (C=O) kiinnittyneenä hiilirakenteeseen. Karbonyyliryhmä antaa yhdisteelle polaarisuuden ja vaikuttaa sekä sen kemialliseen reaktiivisuuteen että fysikaalisiin ominaisuuksiin. Yleisimmät karbonyyliyhdisteiden alat ovat aldehydit, ketonit, esterit sekä karboksyylihappojen derivaatit.

Ominaisuudet ja käyttäytyminen: Karbonyyliryhmä muodostaa elektrofiilisen hiilen, joka houkuttelee nukleofiileja. Tämä johtaa moniin lisäys- ja substituutioreaktioihin. Yleisesti karbonyyliyhdisteet ovat polaarisia; monet liukenevat hyvin polaarisiin liuottimiin ja niillä on korkeampi kiehumispiste kuin vastaavilla pelkistetyillä hiilivedyillä.

Tärkeimmät reaktiot: aldehydit ja ketonit käyvät läpi nucleophilic addition -reaktioita, oksidatiivisesti aldehydit voivat muuttua karboksyylihappoiksi, kun taas ketonit hapettuvat huomattavasti vaikeammin. Esterit ja muut karboksyylihappojen derivaatit osallistuvat hydrolyysiin ja acyyl-substituutioihin. Karboksyylihappojen derivaatteja voidaan pelkistää takaisin alkoholiksi tai hapettaa täyteen karboksyylihappoiksi.

Käyttö ja vaikutukset: Karbonyyliyhdisteet ovat keskeisiä teollisessa voitavuudessa sekä biokemiassa. Formaldehydiä käytetään desinfioinnissa ja polymeerien valmistuksessa, aseton on yleinen liuotin, ja monet aldehydit sekä esterit toimivat aromi- ja makuaineina sekä molekyylikehyksinä biologisissa prosesseissa.

Turvallisuus: Monia karbonyyliyhdisteitä on käsiteltävä asianmukaisesti, sillä ne voivat ärsyttää silmiä sekä hengitysteitä ja joillakin yhdisteillä on terveysriskinsä. Esimerkiksi formaldehydi on tunnettu esimerkiksi karsinogeenisista ominaisuuksistaan.