Способи добування, Фізичні та хімічні властивості - Загальна характеристика, номенклатура та ізомерія оксигеновмісних органічних сполук

1. Окиснення спиртів. Первинні спирти окиснюються до альдегідів, а вторинні - до кетонів.

    3. Гідратація алкінів (реакція Кучерова). З ацетилену в умовах реакції утворюється ацетальдегід, всі інші алкіни дають кетони: 4.

Гідратацією ацетилену в промисловості одержують оцтовий альдегід, а з нього відновленням - етиловий спирт; окисненням - оцтову кислоту.

3. Гідроліз дигалогеналканів. При гідролізі дигалогеналканів з атомами галогену біля первинного атома Карбону утворюються альдегіди, а біля вторинного - кетони. Особливо легко гідроліз відбувається в лужному середовищі:

4. Оксосинтез. В промисловості альдегіди одержують взаємодією алкенів з карбон (ІІ) оксидом, воднем при підвищених температурі та тиску в присутності платинового або кобальтового каталізаторів. Зазвичай утворюється суміш ізомерів: спирт фенол альдегід оксиген

Фізичні та хімічні властивості

Мурашиний альдегід - газ, нижчі альдегіди і кетони - леткі рідини. Альдегіди і кетони добре розчиняються в органічних розчинниках, нижчі - розчинні у воді. Більшість альдегідів і кетонів мають характерний запах. Альдегіди, що містять 8 - 12 атомів Карбону - пахучі речовини, їх використовують у парфумерії.

Хімічні властивості альдегідів та кетонів визначаються наявністю в їх складі карбонільної групи.

Атоми Карбону та Оксигену в карбонільній групі перебувають у стані Sp2_гібридизації і зв'язані подвійним зв'язком, який складається з s - та p_зв'язків. Атом Оксигену, як більш електронегативний, зміщує на себе електронну густину подвійного зв'язку. Внаслідок цього на атомі Карбону утворюється частковий позитивний (д+), а на атомі Оксигену частковий негативний заряд (д-):

Завдяки такій поляризації карбонільної групи, альдегіди і кетони є високореакційноздатними сполуками і вступають у реакції приєднання з реагентами, що мають неподілену пару електронів, або молекули яких містять атом з підвищеною електронною густиною або атом з негативним зарядом. Реакція починається з атаки атома Карбону карбонільної групи. Тому реакційна здатність карбонільних сполук в реакціях приєднання визначається величиною часткового позитивного заряду (д+) на атомі карбону С=О-групи: чим він більший, тим вища їх реакційна здатність.

Альдегіди, як правило, більш реакційноздатні, ніж кетони. Алкільні радикали за рахунок +І-ефекту зміщують електронну густину у бік С=О-групи, зменшуючи позитивний заряд на атомі Карбону карбонільної групи. Наявність в молекулі кетону двох алкільних груп біля карбонільної групи, веде до більшого зниження величини позитивного заряду, ніж в молекулі альдегіду.

Всі реакції альдегідів та кетонів можна умовно поділити на групи:

    - реакції приєднання; - реакції окиснення і відновлення; - реакції полімеризації.

Реакції приєднання.

    1. Приєднання синильної кислоти відбувається по карбонільній групі альдегідів або кетонів з утворення ціангідринів (гідроксинітрилів). 2.

Реакція прискорюється в присутності основи; утворені ціангідрини використовують в синтезі гідрокси - та амінокислот.

2. Приєднання натрій гідроген сульфіту до альдегідів і найпростіших кетонів веде до утворення "бісульфітних сполук". Реакція проходить без каталізатора.

Бісульфітні сполуки погано розчинні у воді, тому ця реакція є якісною на карбонільну групу, також її використовують для виділення і очищення альдегідів і кетонів.

3. При взаємодії з амоніаком альдегіди утворюють альдіміни.

Альдіміни - нестійкі сполуки, вони самовільно полімеризуються (циклізуються). Три молекули ацетальдіміну самовільно циклізуються з утворенням альдегідаміаку:

4. При взаємодії карбонільних сполук з гідроксиламіном (NH2OH) утворюються оксими, у випадку альдегідів - альдоксими, кетонів - кетоксими.

Альдоксими і кетоксими - тверді кристалічні речовини з чіткими температурами плавленнями, реакцію їх утворення використовують для виділення та ідентифікації альдегідів і кетонів.

Реакції відновлення та окиснення.

1. Реакції відновлення Альдегідів та кетонів широко застосовують для одержання спиртів (альдегіди відновлюються до первинних, а кетони - до вторинних спиртів). У промисловості проводять гідрування карбонільних сполук у присутності каталітичних кількостей кобальту, нікелю або платини:

2. Окиснення Альдегідів та кетонів відбувається по-різному. Альдегіди дуже легко окиснються, навіть при дії слабких окисників (Ag+, Cu+), вони перетворюються в карбонові кислоти:

Реакцію окиснення альдегідів амоніачним розчином аргентум (І) оксиду називають реакцією "срібного дзеркала". Іон Аргентуму в цій реакції відновлюється до вільного металу, яке виділяється у вигляді дзеркала на стінках пробірки.

Окиснення кетонів відбувається лише сильними окисниками - калій перманганатом або дихроматом, реакція супроводжується розривом зв'язків С_С у молекулі кетону.

Реакції полімеризації.

Альдегіди, на відміну від кетонів здатні полімеризуватись. Процес проходить за звичайних умов і прискорюється кислотами. Полімеризація формальдегіду проходить з утворенням полімеру лінійної структури:

Полімеризація ацетальдегіду за наявності слідів сульфатної кислоти веде до утворення циклічного продукту - тримеру - паральдегіду:

Похожие статьи




Способи добування, Фізичні та хімічні властивості - Загальна характеристика, номенклатура та ізомерія оксигеновмісних органічних сполук

Предыдущая | Следующая