karbonyyliryhmissä

Karbonyyliryhmä on orgaanisen kemian funktionaalinen ryhmä, jolle on tunnusomaista hiiliatomi, joka on kaksoissidoksella sitoutunut happiatomiin. Tämä hiili-happi kaksoissidos, jota merkitään C=O, on erittäin polaarinen happiatomin suuren elektronegatiivisuuden vuoksi. Tämä polarisuus vaikuttaa merkittävästi karbonyyliyhdisteiden reaktiivisuuteen ja fysikaalisiin ominaisuuksiin.

Karbonyyliryhmiä esiintyy monissa tärkeissä orgaanisten yhdisteiden luokissa, kuten aldehydeissä, ketoneissa, karboksyylihapoissa, estereissä, amideissa ja happohalogenideissa. Aldehdyissä karbonyylihiileen on sitoutunut vähintään yksi vetyatomi. Ketonissa karbonyylihiileen on sitoutunut kaksi hiiliatomia. Karboksyylihapoissa karbonyylihiileen on sitoutunut hydroksyyliryhmä (-OH). Esterit ja amidit ovat karboksyylihappojen johdannaisia, joissa hydroksyyliryhmä on korvattu aloksyyliryhmällä (-OR) tai amino-ryhmällä (-NR2) vastaavasti.

Karbonyyliryhmän polarisuus tekee karbonyylihiilestä elektrofiilisen, eli se on altis nukleofiilisille hyökkäyksille. Tämä reaktiivisuus mahdollistaa monia tärkeitä orgaanisia reaktioita, kuten nukleofiilisen addition ja nukleofiilisen substituution. Karbonyyliyhdisteet voivat myös osallistua pelkistys- ja hapetusreaktioihin. Nukleofiilinen additio on yleinen reaktio, jossa nukleofiili liittyy karbonyylihiileen, rikkoen hiili-happi kaksoissidoksen ja muodostaen uuden sidoksen.

Fysikaalisilta ominaisuuksiltaan karbonyyliyhdisteet vaihtelevat nesteistä kiinteisiin aineisiin. Lyhytketjuisten karbonyyliyhdisteiden, kuten formaldehydin ja asetaldehydin, pieni koko ja polarisuus mahdollistavat vetysidosten muodostumisen veden kanssa, minkä vuoksi ne ovat usein liukoisia veteen. Pitempiketjuisten karbonyyliyhdisteiden vesiliukoisuus vähenee niiden hiiliketjun pituuden kasvaessa.