JoVE Logo

Sign In

12.11 : Aldehydes and Ketones with Water: Hydrate Formation

An oxygen-based nucleophile, like water, can undergo addition reactions with aldehydes and ketones. The reaction leads to the formation of hydrates, also referred to as 1,1-diols or geminal diols.

The formation of hydrates is a reversible reaction. Hydrate formation is influenced by steric and electronic factors accompanying the alkyl substituents on the carbonyl group: The rate of hydrate formation increases with a decrease in the number of alkyl groups attached to the carbonyl carbon. Hence, with simpler aldehydes, like formaldehyde, almost all aldehyde gives the corresponding hydrate. The formation of hydrates is highly favored when electron-withdrawing groups are linked to the carbonyl carbon.

The nucleophilic addition of water to the carbonyl carbon is very slow under normal conditions. However, the rate can be significantly enhanced by acidifying or basifying the reaction medium. An acid catalyst protonates the carbonyl oxygen, thereby increasing the electrophilicity of the carbonyl carbon. The nucleophilic addition of water leads to the formation of an oxonium cation, which loses a proton to form the geminal diol product.

On the other hand, the carbonyl carbon is directly attacked by the hydroxide nucleophile using a base catalyst. This addition generates an alkoxide ion, which is protonated by a water molecule forming the addition product.

Tags

Hydrate Formation11 diolsGeminal DiolsNucleophilic AdditionCarbonyl CarbonAldehydesKetonesWaterSteric FactorsElectronic FactorsAcid CatalystBase CatalystOxonium CationAlkoxide Ion

From Chapter 12:

article

Now Playing

12.11 : Aldehydes and Ketones with Water: Hydrate Formation

Aldehydes and Ketones

3.0K Views

article

12.1 : هياكل الألدهيدات والكيتونات

Aldehydes and Ketones

8.2K Views

article

12.2 : تسمية IUPAC للألدهيدات

Aldehydes and Ketones

5.2K Views

article

12.3 : تسمية IUPAC للكيتونات

Aldehydes and Ketones

5.3K Views

article

12.4 : الأسماء الشائعة للألدهيدات والكيتونات

Aldehydes and Ketones

3.4K Views

article

12.5 : التحليل الطيفي للأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية والبصرية للألدهيدات والكيتونات

Aldehydes and Ketones

5.0K Views

article

12.6 : التحليل الطيفي بالرنين المغناطيسي النووي وقياس الطيف الكتلي للألدهيدات والكيتونات

Aldehydes and Ketones

3.6K Views

article

12.7 : تحضير الألدهيدات والكيتونات من الكحول والألكينات والألكينات

Aldehydes and Ketones

3.4K Views

article

12.8 : تحضير الألدهيدات والكيتونات من النتريل والأحماض الكربوكسيلية

Aldehydes and Ketones

3.3K Views

article

12.9 : تحضير الألدهيدات والكيتونات من مشتقات حمض الكربوكسيليك

Aldehydes and Ketones

2.5K Views

article

12.10 : الإضافة المحبة للنواة إلى مجموعة الكربونيل: الآلية العامة

Aldehydes and Ketones

5.0K Views

article

12.12 : الألدهيدات والكيتونات مع الكحول: تكوين هيميا سيتال

Aldehydes and Ketones

5.5K Views

article

12.13 : مجموعات حماية الألدهيدات والكيتونات: مقدمة

Aldehydes and Ketones

6.5K Views

article

12.14 : الأسيتال والثيوأسيتال كمجموعات حماية للألدهيدات والكيتونات

Aldehydes and Ketones

3.9K Views

article

12.15 : الألدهيدات والكيتونات مع HCN: نظرة عامة على تكوين السيانوهيدريين

Aldehydes and Ketones

2.6K Views

See More

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved