1. Ціангідринний синтез

Розглянемо механізм цієї реакції на прикладі приєднання синильної кислоти до ацетону. Першою стадією є утворення нуклеофільної частинки (СN^). Реакція каталізується основами (наприклад, NaOH), за допомогою яких зі слабкої кислоти утворюється активний нуклеофіл СN^:

Далі відбувається атака нуклеофілом карбонільного вуглецю та утворення аніону з негативним зарядом на кисневому атомі:

Далі до атома кисню приєднується протон з утворенням кінцевого продукту А_N-реакції – оксинітрилу (ціангідрину). Ціангідрини, що утворюються легко гідролізуються до відповідних -гідроксикислот.

Ціангідрини використовують як проміжні сполуки в синтезах окси- й амінокислот. Деякі ціангідрини зустрічаются в рослинах. Уживання таких рослин може призвести до тяжкого отруєння внаслідок вивільнення си-нильної кислоти всередині організму. Небезпечними можуть бути кісточки вишні, сливи та персику.

2. Приєднання гідросульфіту натрію

Альдегіди, метилкетони й деякі циклічні кетони при струшуванні з концентрованим розчином гідросульфіту натрію здатні приєднувати його з утворенням кристалічних сполук:

Р еакція з гідросульфітом є якісною на карбонільну групу й використовується для очищення та виділення альдегідів і кетонів із сумішей з іншими сполуками, оскільки гідросульфітні похідні легко розкладаються водними розчинами кислот або основ:

3. Реакція гідратації

Деякі карбонільні сполуки взаємодіють з водою, утворюючи гем-діоли:

На прикладі реакції гідратації помітна відмінність у реакційній здатності активованого подвійного зв’язку С=О порівняно з неактивованим етиленовим зв’язком С=С. Як зазначалося вище, приєднання води до етиленових сполук відбувається лише за наявності кислотних каталізаторів. Проте формальдегід приєднує воду при кімнатній температурі за відсутностю каталізатора:

Г ідратна форма мурашиного альдегіду існує тільки в розчині. Ця реакція оборотна, тому що утворений двохатомний спирт (гемінальний діол, містить дві гідроксильні групи біля одного вуглецевого атома) нестійкий і легко розкладається з вилученням води від гідроксильних груп. Якщо карбонільна група сполучена з сильним електроноакцепторним замісником, гідрат, що утворюється, можна виділити у вільному вигляді. Наприклад, трихлороцтовий альдегід (хлораль) екзотермічно реагує з водою з утворенням стійкої кристалічної сполуки:

хлораль хлоральгідрат

Тобто воду здатні приєднувати найактивніші карбонільні сполуки, які мають достатньо великий позитивний заряд на карбонільному вуглецевому атомі. У той же час ацетон та інші кетони практично не гідратуються.

4. Приєднання спиртів

У присутності мінеральних кислот альдегіди легко приєднують 1 моль спирту з утворенням етероспиртів, що звуться напівацеталями. Напівацеталі нестійки, в присутності каталітичних кількостей сильних кислот (HCl, H₂SO₄) реагують ще з 1 молем спирту з утворенням етерів 1,1-діолів, що звуться ацеталями.

напівацеталь ацеталь

При нагріванні з розведеними кислотами ацеталі гідролізуються й перетворюються на вихідні альдегіди та спирти. Цю їх властивість використовують в органічному синтезі для захисту альдегідної групи. Ацеталі кетонів (кеталі) отримати прямою взаємодією із спиртами неможливо.