Строение карбонильной группы

         

Атом углерода карбонильной группы находится в sp²-гибридном состоянии, поэтому он и три его ближайшие соседние атомы находятся в одной плоскости, перпендикулярно которой размещена p-связь:

 

Благодаря большей электроотрицательности кислорода карбонильная группа полярна (поляризована), но благодаря наличию p-связи обладает еще и высокой поляризуемостью, т.е. способностью смещать электроны под действием реагентов в сторону кислорода:

          Акцепторные заместители в радикалах увеличивают реакционную способность карбонильной группы, увеличивая d+, донорные заместители уменьшают, уменьшая d+. Атом углерода является электрофильным центром, а кислорода – нуклеофильным. Поэтому атом углерода взаимодействует с нуклеофилами, а кислород с электрофилами.

     Таким образом, альдегиды и кетоны проявляют, с одной стороны (со стороны углерода), существенные электрофильные, а с другой (со стороны кислорода) – слабые нуклеофильные свойства.

     Альдегиды проявляют большую химическую активность по сравнению с кетонами вследствие двух главных причин:

1. Наличие двух радикалов R и R’ создает стерические препятствия атаке нуклеофила на электрофильный центр.

2. Заместитель R с +І-эффектом уменьшает положительный заряд на углероде карбонильной группы, вследствие чего уменьшается способность последней к взаимодействию с нуклеофильными реагентами.