Кето́ны — органические вещества, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами. Общая формула кетонов: R₁-CO-R₂.

Среди других карбонильных соединений наличие в кетонах именно двух атомов углерода, непосредственно связанных с карбонильной группой, отличает их от карбоновых кислот и их производных, а также альдегидов.

Слово кетон произошло от старого нем. Aketon (ацетон). Придумал его в 1848 году немецкий химик Леопольд Гмелин (1788—1853)^[1].

Названия алифатических и алициклических кетонов образуют, прибавляя суффикс -он или -дион (для дикетонов) к названию родоначального углеводорода^[2]. Дикетоны ароматического ряда с кетонными группами в ядре называют сокращённым названием углеводорода, добавляя суффикс -хинон^[3].

Тривиальная номенклатура. Для простейших кетонов используются их тривиальные названия, например, ацетон (для пропанона) и бензофенон (для дифенилкетона).

Радикало-функциональная номенклатура. Допускается название кетонов по радикально-функциональной номенклатуре, при этом название составляется из радикалов при кетогруппе (в алфавитном порядке) и названия класса соединений (функции) -кетон (например, метилэтилкетон — CH₃-CO-CH₂-CH₃).

Ацетон был открыт Робертом Бойлем в 1661 году при нагревании ацетата кальция (ацетон происходит от лат. acetum — уксус):

${\displaystyle {\mathsf {Ca(CH_{3}COO)_{2}{\xrightarrow {t)){}(CH_{3})_{2}CO+CaCO_{3))))$

Похожая реакция была описана Андреасом Либавием — ацетон образовывался при нагревании свинцового сахара (ацетата свинца(II)). Установить состав этого вещества удалось только в 1852 году Александру Уильяму Уильямсону^[4].

Кетоны — летучие жидкости или легкоплавкие твёрдые вещества, низшие представители хорошо растворимы в воде и смешиваются с органическими растворителями, некоторые (ацетон) смешиваются с водой в любых соотношениях. Невозможность образования межмолекулярных водородных связей обуславливает несколько бо́льшую их летучесть, чем у спиртов и карбоновых кислот с той же молекулярной массой (например, ацетон кипит при 56,1 °C, а пропанол-2 — при 82,4 °C).

• Ароматические кетоны могут быть получены по реакции Фриделя-Крафтса.
• Гидролизом кетиминов.
• Из третичных пероксоэфиров перегруппировкой Криге.
• Кислотным гидролизом виц-диолов.
• Окислением вторичных спиртов.^[5]
  • Окисление с помощью ДМСО.
    1. Реакция Сверна.
    2. Реакция Корнблюма.
    3. Реакция Кори-Кима.
    4. Реакция Париха-Деринга.

• Циклокетоны можно получить циклизацией Ружички.
• Гидратация гомологов ацетилена (реакция Кучерова).
• Кетоны с хорошими выходами получаются при взаимодействии хлорангидридов кислот с диалкилкупратами лития и алкилкадмиевыми соединениями:

${\displaystyle {\mathsf {R_{2}CuLi+R'COCl\rightarrow RC(O)R'+LiCl+CuR))}$

${\displaystyle {\mathsf {2RCOCl+Cd(C_{2}H_{5})_{2}\rightarrow 2RC(O)C_{2}H_{5}+CdCl_{2))))$

• По реакции Губена — Гёша

Кетоны, которые имеют по крайней мере один альфа-водородный атом, подвергаются кето-енольной таутомеризации. Таутомеризация катализируется как кислотами, так и основаниями. Как правило, кето-форма является более стабильной, чем енольная. Это равновесие позволяет получать кетоны путём гидратации алкинов. Относительная стабилизация енольной формы сопряжением является причиной довольно сильной кислотности кетонов (pK_a ≈ 20) в сравнении с алканами (pK_a ≈ 50).

Присоединение водорода к кетонам происходит в присутствии катализаторов гидрирования (Ni, Co, Cu, Pt, Pd и др.). В последнее время в качестве гидрирующего агента часто используют алюмогидрид лития. При этом кетоны превращаются во вторичные спирты:

${\displaystyle {\mathsf {R_{2}CO+2H\rightarrow R_{2}CH(OH)))}$

При восстановлении кетонов водородом в момент выделения (с помощью щелочных металлов или амальгамы магния) образуются также гликоли (пинаконы):

${\displaystyle {\mathsf {2R_{2}CO+2H\rightarrow R_{2}C(OH){-}CR_{2}(OH)))}$

• Реакции с реактивами Гриньяра приводит к вторичным спиртам.
• Реакция с синильной кислотой приводит к α-оксинитрилам, омылением которых получают α-гидроксикислоты:

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}CO+HCN\rightarrow (CH_{3})_{2}C(OH)CN))}$

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}C(OH)CN+2H_{2}O\rightarrow (CH_{3})_{2}C(OH)COOH+NH_{3))))$

• С аммиаком реагируют очень медленно:

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}CO{\xrightarrow[{OH-}]{))(CH_{3})_{2}C{=}CH{-}C(O){-}CH_{3}{\xrightarrow[{+NH_{3))]{))(CH_{3})_{2}C(NH_{2})CH_{2}{-}C(O){-}CH_{3))))$

• Присоединение гидросульфита натрия даёт гидросульфитные (бисульфитные) производные (в реакцию в жирном ряду вступают лишь метилкетоны):

${\displaystyle {\mathsf {RC(O)CH_{3}+HSO_{3}Na\rightarrow R{-}C(OH)(SO_{3}Na){-}CH_{3))))$

При нагревании с раствором соды или минеральной кислотой гидросульфитные производные разлагаются с выделением свободного кетона:

${\displaystyle {\mathsf {2R{-}C(OH)(SO_{3}Na){-}CH_{3}+Na_{2}CO_{3}\rightarrow 2RC(O)CH_{3}+2Na_{2}SO_{3}+CO_{2}+H_{2}O))}$

• С гидроксиламином кетоны образуют кетоксимы, выделяя воду:

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}CO+NH_{2}OH\rightarrow H_{2}O+(CH_{3})_{2}C{=}N{-}OH))}$

• С гидразином в зависимости от условий образуются гидразоны (соотношение гидразина к кетону 1:1) или азины (1:2):

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}CO+N_{2}H_{4}\rightarrow (CH_{3})_{2}C{=}N{-}NH_{2}+H_{2}O))}$

${\displaystyle {\mathsf {2(CH_{3})_{2}CO+N_{2}H_{4}\rightarrow (CH_{3})_{2}-C{=}N{-}N{=}C-(CH_{3})_{2}+2H_{2}O))}$

Как и в случае альдегидов, при нагревании с твёрдым KOH гидразоны кетонов выделяют азот и дают предельные углеводороды (реакция Кижнера)

• Ацетали кетонов получаются сложнее, чем ацетали альдегидов, — действием на кетоны эфиров ортомуравьиной HC(OC₂H₅)₃ или ортокремниевой кислоты.

В жёстких условиях (в присутствии щелочей) кетоны подвергаются альдольной конденсации. При этом образуются β-кетоспирты, легко теряющие молекулу воды.

В ещё более жестких условиях, например при нагревании с концентрированной серной кислотой, кетоны подвергаются межмолекулярной дегидратации с образованием непредельных кетонов:

${\displaystyle {\mathsf {2(CH_{3})_{2}CO\rightarrow H_{2}O+(CH_{3})_{2}C{=}CH{-}C(O){-}CH_{3))))$

Окись мезитила может реагировать с новой молекулой ацетона с образованием форона:

${\displaystyle {\mathsf {(CH_{3})_{2}C{=}CH{-}C(O){-}CH_{3}+(CH_{3})_{2}CO\rightarrow (CH_{3})_{2}C{=}CH{-}C(O){-}CH{=}C(CH_{3})_{2))))$

К отдельному типу реакций можно отнести восстановление кетонов — реакция Лейкарта — Валлаха.

Название	Формула	Температура плавления	Температура кипения
Ацетон (диметилкетон)	${\displaystyle {\ce {CH3-CO-CH3))}$	−95 °C	56,1 °C
Метилэтилкетон	${\displaystyle {\ce {CH3CH2-CO-CH3))}$	−86 °C	80 °C
Диэтилкетон	${\displaystyle {\ce {CH3CH2COCH2CH3))}$	−40 °C	102 °C
Ацетофенон		19 °C	202 °C
Бензофенон		47.9 °C	305.4 °C
Циклогексанон		−16.4 °C	155.65 °C
Диацетил	${\displaystyle {\ce {CH3COCOCH3))}$	−3 °C	88 °C
Ацетилацетон	${\displaystyle {\ce {CH3COCH2COCH3))}$	−23 °C	140 °C
Парабензохинон		115 °C	—

Токсичны. Обладают раздражающим и местным действием, проникают через кожу, особенно хорошо ненасыщенные алифатические. Отдельные вещества обладают канцерогенным и мутагенным эффектом. Галогенпроизводные кетонов вызывают сильное раздражение слизистых оболочек и ожоги при контакте с кожей. Алициклические кетоны обладают наркотическим действием.

Кетоны играют важную роль в метаболизме веществ в живых организмах. Так, убихинон участвует в окислительно-восстановительных реакциях тканевого дыхания. К соединениям, содержащим кетонную группу, относятся некоторые важные моносахариды (фруктоза и др.), терпены (ментон, карвон), компоненты эфирных масел (камфора, жасмон), природные красители (индиго, ализарин, флавоны), стероидные гормоны (кортизон, прогестерон), мускус (мускон), антибиотик тетрациклин.

В процессе фотосинтеза 1,5-дифосфат-D-эритро-пентулозы (фосфолированная кетопентоза) является катализатором. Ацетоуксусная кислота — промежуточный продукт в цикле Кребса.

Наличие в моче и крови человека избыточного количества кетонов говорит о кетозе или кетоацидозе, что может быть связано с особенностями метаболизма углеводов или связанных с ним патологических процессах.

В промышленности кетоны используют как растворители, фармацевтические препараты и для изготовления различных полимеров. Важнейшими кетонами являются ацетон, метилэтиловый кетон и циклогексанон^[6].

• Кетоновые тела

• Общая токсикология / под ред. А. О. Лойта. Спб.: ЭЛБИ-СПб., 2006
• Химическая Энциклопедия в 5 томах ред. И. Л. Кнунянц 2 том

Ссылки на внешние ресурсы
Словари и энциклопедии	Большая датская Большая китайская Большая норвежская Большая российская (научно-образовательный портал) Брокгауза и Ефрона Итальянская Кругосвет Литовская универсальная Малый Брокгауза и Ефрона Хорватская Britannica (11-th) Britannica (онлайн) PWN Treccani Universalis
В библиографических каталогах BNF: 12173310x GND: 4129416-6 J9U: 987007543582305171 LCCN: sh85072095 LNB: 000087177 NDL: 00565666 NKC: ph196728

Классы органических соединений
Углеводороды	Алканы Алкены Арены Алкины Диены Циклоалканы Циклоалкены
Кислородсодержащие	Спирты Простые эфиры (этеры) Альдегиды Кетоны Кетены Карбоновые кислоты Сложные эфиры (эстеры) Ортоэфиры Углеводы Жиры Хиноны Фенолы Енолы Оксикислоты Оксокислоты Пероксиды
Азотсодержащие	Амины Окиси аминов Амиды Гидразиды Гидразоны Озазоны Нитросоединения Нитрозосоединения Имины Оксимы Нитроны Нитроловые кислоты Диазосоединения Диазониевые соли Нитрилы Изонитрилы Органические азиды Изоцианаты Аминокислоты Белки Пептиды
Серосодержащие	Тиолы Сульфиды Сульфоксиды Сульфоны Сложные тиоэфиры Соли Бунте Ксантогенаты Дисульфиды Сульфокислоты Сульфиновые кислоты Тиоальдегиды Тиокетоны Тиокарбоновые кислоты Органические тиоцианаты Изотиоцианаты
Фосфорсодержащие	Фосфины Фосфонистые кислоты Фосфиновые кислоты Фосфоновые кислоты Нуклеиновая кислота Нуклеотиды
Галогенорганические	Галогенуглеводороды Фторорганические соединения Перфторуглеводороды Хлорорганические соединения Броморганические соединения Иодорганические соединения
Кремнийорганические	Силаны Силазаны Силтианы Силоксаны Силиконы
Элементоорганические	Германийорганические Борорганические Оловоорганические Свинецорганические Алюминийорганические Ртутьорганические Другие металлоорганические
Другие важные классы	Циклические соединения