Главная страница
Навигация по странице:

  • Непредельные альдегиды и кетоны. Получение и химические свойства.

  • ответы на экзамен по химии. Ответы без реакций химия (2). 1. Теория химического строения А. М. Бутлерова. Современные представления о строении


    Скачать 282.31 Kb.
    Название1. Теория химического строения А. М. Бутлерова. Современные представления о строении
    Анкорответы на экзамен по химии
    Дата25.01.2023
    Размер282.31 Kb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаОтветы без реакций химия (2).pdf
    ТипДокументы
    #905579
    страница3 из 5
    1   2   3   4   5
    28.
    Методы получения одноатомных спиртов.
    29.
    Химические свойства одноатомных спиртов.
    30.
    Способы получения одно- и многоатомных спиртов.
    31.
    Многоатомные спирты. Получение и химические свойства.
    32.
    Этиленгликоль и глицерин: получение, химические свойства и применение в технике.
    1. Спирты получают гидролизом галогеналкилов при нагревании с водой или водным раствором ще- лочей. В первом случае реакция обратима:

    2. Синтез спиртов осуществляется действием металлорганических, в частности магнийорганических. соединений на альдегиды, кетоны, сложные эфиры.
    Синтез спиртов с помощью магниорганических соединений, разработанный Гриньяром, проходит по следующей общей схеме. В альдегидах, кетонах и сложных эфирах имеется карбонильная группа, в которой элeктронное облако смещено к атому кислорода. Благодаря этому смещению у атома угле- рода возникает некоторый положительный заряд, а у атома кислорода - дробный отрицательный за- ряд. В магнийгалогеналкиле R-МgВг остаток R ведет ceбя как нуклеофильная частица, легко присо- единяющаяся к углеродному атому карбонильной группы. Реакция проходит по схеме:
    Полученное соединение (магнийбромалкоголят) легко гидролизуется с образованием соответствую- щего спирта:
    Синтезы по этой схеме с муравьиным альдегидом приводят к первичным спиртам:
    Со всеми другими альдегидами образуются вторичные спирты:
    Взаимодействием магнийгалогеналкилов с кетонами получают третичные спирты:
    Взаимодействие магнийгалогеналкилов со сложными эфирами (кроме эфиров муравьиной кислоты) также приводит к третичным спиртам, причем с большим выходом, чем из кетонов. Сложные эфиры муравьиной кислоты в этих условиях образуют вторичные спирты. Реакция идет в две стадии: сна- чaла, как обычно, происходит присоединение магнийорганического соединения по группе >С=О, а затем в реакцию вступает новая молекула магнийгалогеналкила. При этом алкил последнего стано- вится на место эфирной группы OR.
    3. Спирты получают также гидратацией (присоединение воды) этиленовых углеводородов. Реакция проходит в строгом соответствии с правилом Марковникова.
    Восстановление альдегидов, кетонов и сложных эфиров в присутствиии Со, Cu, Pt, Pd и некоторых других катализаторов приводит к образованию спиртов: первичных - при восстановлении альдегидов и сложных эфиров и вторичных - при восстановлении кетонов:
    Химические свойства
    Химические свойства спиртов обусловлены присутствием реакционноспособной гидроксильной группы. Реакции с участием этой группы проходят с разрывом связи О-Н или С-О.
    1. Кислотно-основные свойства. Спирты - вещества нейтральные, но в незначительной степени они проявляют амфотерные свойства. При взаимодействии спиртов со щелочными металлами водород гидроксила замещается металлом с образованием алкоголятов:
    Алкоголяты легко разлагаются водой:
    Так как спирты более слабые кислоты, чем вода, кислотные свойcтвa спиртов убывают в следующем порядке: первичные > вторичные> третичные.
    Как и вода, спирты проявляют и основные свойства: они реагируют на холоду с сильными кислота- ми, образуя соли алкилоксония·:
    Основные свойства спиртов убывают в противоположном порядке по сравнению с кислотными.
    2. Этерификация. Спирты взаимодействуют с минеральными и органическими кислотами с образо- ванием соответствующих сложных эфиров и воды:
    Реакция образования сложных эфиров минеральных и органических кислот обратима: на определен- ной стадии наступает равновесие. Скорость образования сложных эфиров при одной и той же кисло- те для первичных спиртов примерно в 2 раза больше, чем для вторичных, и в 20 раз больше, чем для третичных.
    3. Дегидратация. При действии на спирты водоотнимающих веществ происходит межмолекулярное или внутримолекулярное отщепление воды. Водоотнимающими веществами являются кислоты
    (H2SО4, Н3РО4 , щавелевая, бензолсульфокислота и др.), оксиды (алюминия, тория и др.), -
    некоторые соли (гидросульфат калия, сульфат меди, хлорид цинка и др.). При межмолекулярной де- гидратации спиртов получаются простые эфиры (R-O-R или R-O-R'):'
    В случае внутримолекулярной дегидратации спиртов, проходящей при тех же катализаторах, но при более высокой температуре, образуются непредельные углеводороды, например:
    При этом водород отщепляется от наименее гидрогенизированного атома углерода, соседнего с уг- леродом, несущим гидроксильную группу (правило Зайцева):
    Эта закономерность в сочетании с правилом Марковникова дает возможность переходить от одних спиртов к другим. Например, от изобутилового спирта к третичному бутиловому спирту:
    Реакции отщепления воды, как и реакции отщепления галогеноводородов, могут проходить по меха- низмам Е1 или Е2 в зависимости от строения спирта и условий реакции. Ниже приведена схема от- щепления воды по механизму Е 1 при каталитическом воздействии кислоты на третичный спирт:
    Замещение гидроксильной группы. Гидроксильная группа спиртов способна замещаться галогеном при взаимодействии спиртов: а с галогеноводородными кислотами, б) с галогенидами фосфора
    (например, PCl5, РОCl3, PCl3) или в) с тионилхлоридом (хлорангидридом сернистой кислоты
    SOCl2)· а) Реакция спиртов с галогеноводородами обратима:
    Третичные спирты вступают в эту реакцию значительно легче вторичных и первичных, вторичные - легче первичных. Это объясняется электронотталкивающим действием алкильных групп что облег- чает отщепление гидроксила) и большей устойчивостью образующегося катиона (благодаря сверх- сопряжению ) при протекании реакций по механизму Е1.
    Реакцию галогеноводорода со спиртами часто проводят так, что галогеноводород образуется непо- средственно в реакционной среде, например при нагревании спирта с бромидом натрия и серной кислотой: б) При реакции спиртов с галогенидами фосфора могут получаться в зависимости от условий, как галогенопроизводные, так и эфиры фосфористой кислоты:
    В случае применения PCl5 последний переходит в хлороксид фосфора, например: в) Реакция с тионилхлоридом идет с образованием алкилхлорида, хлороводорода и диоксида серы: г) Спирты можно превращать в хлориды и реакцией с CCI4 и трифенилфосфином:
    5. Окисление. Спирты окисляются кислородом воздуха в присутствии медных и других катализато- ров при 300-500 С с такими окислителями как хромовая смесь, хромовый ангидрид, твердый ком- плекс СгО3 с пиридином, КМnО4, специально приготовленный диоксид марганца, Аg2СО3 (оса- жденный на цеолите) и др.: а также дегидрируются при 100-180·С над Cu, Ag, Ni, Со, Pt и Pd. Во всех этих случаях первичные спирты дают альдегиды, вторичные - кетоны;
    Альдегиды при дальнейшем окислении дают кислоты с тем же числом углеродных атомов. Кетоны могyт быть окислены дальше до двух кислот с разрывом углеродной цепи. Третичные спирты окис- ляются очень трудно с разрывом углеродной цепи и образованием смеси кислот и кетонов:

    По скорости (легкости) окисления и eгo продуктам можно судить о строении спиртов.
    6. При взаимодействии спиртов с магнийгалогеналкилами водород гидроксильной группы замещает- ся на магнийгалоген и выделяется углеводород:
    Гликоли можно получить теми же способами, что и одноатомные спирты, или другими.
    1. Гидролиз дигалогенопроизводных предельных углеводородов или хлоргидринов:
    2. Гидратация α-оксидов:
    3. Окисление олефинов пероксидом водорода или перманганатом калия
    Химические свойства гликолей аналогичны свойствам одноатомных спиртов. Однако у гликолей мо- гут вступать в реакции как одна, так и обе гидроксильные группы.
    1. С щелочными металлами гликоли образуют полный и неполные гликоляты:
    Гликоляты образутся не только со щелочными металлами, но и с оксидами некоторых других метал- лов, например с гидроксидом меди. При действии щелочи на сульфат меди (II) образуется голубой осадок гидроксида меди (II). Этот осадок не растворяется в спирте, но очень легко на холоде раство- ряется в гликоле вследствие образования комплексного гликолята меди:
    2. С минеральными и органическими кислотами получаются полные и неполные эфиры. Например, в приведенной реакции образуются неполный и полный эфиры этиленгликоля и азотной кислоты - нитраты:
    Соответственно можно получить полные и неполные простые эфиры, например диэтиловый эфир этиленгликоля и моноэтиловый эфир
    Окисление гликолей проходит сложно, ступенчато:
    4. Отщепление воды от гликолей может иметь внутримолекулярный и межмолекулярный характер.
    Направление отщепления воды зависит от условий реакции. Примеры внутримолекулярного выделе- ния воды для гликолей):
    Межмолекулярное выделение воды приводит к образованию оксиэфиров (спиртоэфиров ) или цик- лических простых эфиров:
    Этиленгликоль - вязкая бесцветная жидкость. Сильно понижает температуру замерзания воды. Его с успехом применяют для приготовления антифриза. Этиленгликоль весьма гигроскопичен, поэтому его применяют при изготовлении печатных красок (текстильных, типографских и штемпельных) и т. д. Азотнокислый эфир этиленгликоля - динитроэтиленгликоль - сильное взрывчатое вещество, заме- няющее нитроглицерин.
    В промышленном масштабе этиленгликоль получают из этилена по следующим трем схемам:
    С двухосновными кислотами этиленгликоль вступает в реакцию поликонденсации, образуя высоко- молекулярные полиэфиры:
    Полиэфиры этиленгликоля широко применяются в различных отраслях промышленности: как плен- кообразующие вещества для лаков и красок, в производстве пластмасс и особенно синтетических во- локон (например, лавсана). Этиленгликоль используется также в производстве полиуретановых смол, применяемых для изготовления клеев, лаков, синтетического волокна, синтетического каучука и т. д.
    При межмолекулярной дегидратации этиленгликоля могут быть получены в зависимости от условий диэтиленгликоль или диоксан:

    Способы получения. Глицерин получают из жиров или синтезом из пропилена или ацетилена.
    1. Гидролиз жиров на примере трипальмитата глицерина можно изобразить схемой:
    При щелочном гидролизе получают натриевые соли высших жирных кислот (в данном случае паль- митиновой кислоты) - мыла; отсюда этот процесс и вообще гидролиз сложных эфиров при действии щелочей называется омылением.
    Синтез глицерина из пропилена осуществляется по схеме
    По другому методу аллиловый спирт обрабатывают пероксидом водорода:
    Пероксид водорода присоединяется сравнительно легко в присутствии катаизаторов, например вольфрамовой кислоты.
    Химические свойства глицерина обусловлены в первую очередь присутствием трех гидроксильных групп.
    1 . Водородные атомы гидроксильных групп в глицерине замещаются на металл при действии не только щелочных металлов, но и гидроксидов железа, меди, кальция, бария и др. Полученные при этом соединения называются глицератами. Глицераты тяжелых металлов, в том числе и меди, имеют комплексный характер, подобно гликоляту меди.
    При взаимодействии с галогеноводородами (НCl и HBr) получаются моно- и дихлор- или бром- гидрины глицерина, например:
    В реакции с йодистым водородом могут быть замещены все гидроксильные группы глицерина
    З. При действии галогенидов фосфора замещаются гaлoгeном все три гидроксила:
    При взаимодействии с йодом и фосфором образующийся 1,2,З-трииодпропан распадается на йод и иодистый аллил:
    4. При взаимодействии глицерина с неорганическими и органическими кислотами получаются пол- ные и неполные сложные эфиры.
    Полный азотнокислый эфир глицерина - глицеринтринитрат - нитроглицерин - взрывчaтое вещество, применяемое для изготовления динамита. Аналогично получается и полный уксуснокислый эфир глицерина:
    Примеры неполных эфиров - моноацетат и диацетат глицерина:
    5. При дегидратации глицериня (нагреванием с гидросульфатом калия и с некоторыми другими во- доотнимающими веществами) образуется простейший непредельный альдегид акролеин с острым неприятным запахом и раздражающим действием на слизистые оболочки глаз, носа и дыхательных путей
    Акролеин образуется при пригорании жиров и жиросодержащих веществ.
    6. Глицерин подвергается окислению, как и все первичные и вторичные спирты. Состав продуктов окисления зависит от природы окислителя.
    Начальными продуктами окисления являются глицериновый альдегид и диоксиацетон, конечным продуктом (без разрыва углеродной цепи) - мезоксалевая кислота
    Применение. Глицерин в больших количествах потребляется в химической, пищевой (для изготовле- ния кондитерских изделий, ликеров, прохладительных напитков и др.), текстильной и полиграфиче- ской промышленностях (добавляется в печатную краску для предохранения от высыхания), а также в других отраслях производства. Его применяют в производстве пластических масс и лаков (глифтале-
    вые смолы), взрывчатых веществ и порохов, косметических и лекарственных препаратов, а также в качестве антифриза.
    33.
    Получение и химические свойства альдегидов.
    34.
    Способы получения и химические свойства кетонов.
    35.
    Особенности строения, изомерии и химические свойства альдегидов.
    36.
    Реакции конденсации альдегидов и кетонов.
    37.
    Непредельные альдегиды и кетоны. Получение и химические свойства.
    Альдегиды и кетоны получают рядом общих методов,
    1. Окислением или каталитическим дегидрированием первичных спиртов получают альдегиды, вто- ричных - кетоны.
    2. Альдегиды и кетоны удобно также получать пиролизом кислот и их смесей в виде паров над окси- дами некоторых металлов (ThО2, МnО2, СаО, ZnО) при 400-450 C:
    Все эти реакции имеют радикальный механизм.
    3. Гидролиз геминальных дигалогенопроизводных приводит к альдегидам, если оба галогена нахо- дятся у одного из крайних атомов углерода, и кетонам, если атомы галогена находятся у одного из средних атомов углерода.
    4. Гидратация ацетилена и его гомологов в условиях реакции Кучерова приводит соответственно к уксусному альдегиду или кетонам:
    8. В технике альдегиды получают прямым присоединением СО и Н2 к олефинам (оксосинтез) при
    100-
    200 С под давлением 10-20 МПа (100-200 атм) в присутствии кобальтового или никелевого ката- лизаторов (например, Со + ThО2 + MgO, нанесенные на кизельгур):
    Альдегиды и кетоны отличаются большой реакционной способностью. Большинство их реакций обусловлено присутствием активной карбонильной группы. Кислород является более электроотрица- тельным элементом, чем углерод, и потому электронная плотность вблизи атома кислорода больше, чем вблизи атома углерода. Благодаря такой поляризации углеродный атом карбонильной группы обладает электрофильными свойствами и способен реагировать с нуклеофильными реагентами. Со- ответственно атом кислорода является нуклеофильным.
    В реакциях присоединения отрицательно поляризованная часть присоединяющейся молекулы всегда направляется к углеродному атому карбонильной группы в то время как ее положительно поляризо- ванная часть направляется к кислородному атому.
    Реакция присоединения нуклеофильных реагентов по месту карбонильной связи - ступенчатый про- цесс. Схематически реакцию присоединения например гидросульфита натрия к уксусному альдеги- ду, можно изобразить следующим образом:
    Радикалы, способные увеличивать положительный заряд на атоме углерода карбонильной группы, сильно повышают реакционную способность альдегидов и кетонов; радикалы или атомы, уменьша- ющие положительный заряд на этом углеродном атоме, оказывают противоположное действие.
    Помимо реакций присоединения по карбонильной группе для альдегидов и кетонов характерны так- же реакции с участием соседних с карбонильной группой углеродных радикалов, обусловленные электроноакцепторным влиянием на них карбонильной группы. К ним относятся реакции окисления, галогенирования, конденсации.
    А. Гидрирование. Присоединение водорода к альдегидам и кетонам происходит в присутствии ката- лизаторов гидрирования (Ni, Со, Сн, Pt, Pd и др.). При этом альдегиды переходят в первичные, а ке- тоны - во вторичные спирты. На этом основан один из методов получения спиртов. При восстанов-
    лении альдегидов или кетонов водородом в момент выделения (с помощью щелочных металлов или амальгамированного магния) образуются наряду с соответствующими спиртами также гликоли:
    Б. Реакции нуклеофильного присоединения.
    1. Присоединение магнийгалогеналкилов подробно разобрано при описании методов получения спиртов
    В альдегидах, кетонах и сложных эфирах имеется карбонильная группа, в которой элeктронное обла- ко смещено к атому кислорода. Благодаря этому смещению у атома углерода возникает некоторый положительный заряд, а у атома кислорода - дробный отрицательный заряд. В магнийгалогеналкиле
    R-
    МgВг остаток R ведет ceбя как нуклеофильная частица, легко присоединяющаяся к углеродному aтому карбонильной группы. Реакция проходит по схеме:
    Полученное соединение (магнийбромалкоголят) легко гидролизуется с образованием соответствую- щего спирта:
    Синтезы по этой схеме с муравьиным альдегидом приводят к первичным спиртам:
    Со всеми другими альдегидами образуются вторичные спирты:
    Взаимодействием магнийгалогеналкилов с кетонами получают третичные спирты:
    2. Присоединение синильной кислоты приводит к образованию а-оксинитрилов, омылением которых получают α-гидроксикислоты:
    Эта реакция начинается нуклеофильной атакой углеродного атома ионом CN-. Цианистый водород присоединяется очень медленно. Добавление капли раствора цианистого калия значительно ускоряет реакцию, в то время как добавление минеральной кислоты уменьшает скорость реакции практически до нуля. Это показывает. что aктивным реагентом при образовании циангидрина является ион CN-:
    3. Присоединение гидросульфита натрия дает кристаллические вещества, обычно называемые гидро- сульфитными производными альдегидов или кетонов:
    При нагревании с раствором соды или минеральных кислот гидросульфитные производные разлага- ются с выделением свободного альдегида или кетона, например:
    Реакция с гидросульфитом натрия используется для качественного определения альдегидов и кето- нов, а также для их выделения и очистки.
    4. Взаимодействие с аммиаком позволяет различать альдегиды и кетоны. Альдегиды выделяют воду, образуя альдимины:
    Кетоны с аммиаком подобных соединений не образуют. Они реагируют очень медленно и более сложно, например так:
    5. С гидроксиламином альдегиды и кетоны, выделяя воду, образуют оксимы (альдоксимы и кетокси- мы):
    Эти реакции применяют для количественного определения карбонильных соединений.
    Механизм реакции (R=H или Alk):

    6. Особый интерес представляют реакции карбонильных соединений с гидразином и его замещен- ными. В зависимости от условий гидразин вступает в реакцию с альдегидами и кетонами в соотно- шении 1 : 1 или 1 : 2. В первом случае образуются гидразоны, а во втором - азины (альдазины и кета- зины ):
    Гидразоны кетонов и альдегидов при нагревании с твердым КОН выделяют азот и дают предельные углеводороды (реакция Кижнера):
    7. Альдегиды и кетоны способны присоединять по карбонильной rpyппе воду с образованием гидра- тов - геминальных гликолей. Эти соединения во многих случаях существуют только в растворах. По- ложение paвновесия зависит от строения карбонилсодержащего соединения:
    Так, формальдегид при 20 С существует в водном растворе на 99,99% в форме гидрата, ацетальдегид
    - на 58%; в случае ацетона содержание гидрата незначительно, а хлораль и трихлорацетон образуют стойкие кристаллические гидраты. Альдегиды с более высокой молекулярной массой (С7 и выше) образуют с водой устойчивые при низких температурах твердые полугидраты:
    8. При действии на альдегиды спиртов образуются полуацетали: в присутствии следов минеральной кислоты образуются ацетали:
    Ацетали - жидкости с приятным эфирным запахом. При нагревании с разбавленными минеральными кислотами (но не щелочами) они подвергаются гидролизу с образованием спиртов и выделением альдегидов:
    9.
    Aльдегиды и кетоны при взаимодействии с PCl5 обменивают атом кислорода на два атома хлора, что используется д.ля получения геминальных дихлоралканов:
    Эта реакция в стадии, определяющей характер конечного продукта, также является реакцией нук- леофильного присоединения:
    В. Реакции окисления. Окисление альдегидов идет значительно легче, чем кетонов. Кроме того, окисление альдегидов приводит к образованию кислот без изменения углеродного скелета, в то вре- мя как кетоны окисляются с образованием двух более простых кислот или кислоты и кетона. Альде- гиды окисляются кислородом воздуха до карбоновых кислот. Промежуточными продуктами являют- ся гидропероксиды:
    Аммиачный раствор гидроксида серебра [Аg(NН3)2]ОН при легком нагревании с альдегидами (но не с кетонами) окисляет их в кислоты с образованием свободного металлического серебра. Если про- бирка, в которой идет реакция, была предварительно обезжирена изнутри, то серебро ложится тон- ким слоем на ее внутренней поверхности - образуется серебряное зеркало:
    Эта реакция, известная под названием реакции серебряного зеркала, служит для качественного опре- деления альдегидов.
    Альдегиды могут быть окислены в карбоновые кислоты с помощью многих обычных окислителей, таких, как дихромат калия, перманганат калия, по ионному механизму, причем первой стадией про- цесса обычно является присоединение окислителя по СО-группе. Окисление кетонов протекает с разрывом углеродной цепочки в разных направлениях в зависимости от строения кетонов. По про- дуктам окисления можно судить о строении кетонов, а так как кетоны образуются при окислении вторичных спиртов, то, следовательно, и о строении этих спиртов.

    Г. Реакции полимеризации. Эти реакции характерны только для альдегидов. При действии на альде- гиды кислот происходит их тримеризация (частично и тетрамеризация):
    Механизм полимеризации может быть представлен в следующем виде:
    Д. Галогенирование. Альдегиды и кетоны реагируют с бромом и йодом с одинаковой скоростью независимо от концентрации галогена. Реакции ускоряются как кислотами, так и основаниями. По- дробное изучение этих реакций привело к выводу, что они идут с предварительным превращением карбонильного соединения в енол:
    Щелочи и кислоты способствуют образованию енольных форм:
    Е. Реакции конденсации. 1. Альдегиды в слабоосновной среде (в присутствии ацетата, карбоната или сульфита калия) подвергаются альдольной конденсации (А. П. Бородин) с образованием альдегидо- спиртов (гидроксиальдегидов), сокращенно называемых альдолями. Альдоли образуются в результа- те присоединения альдегида к карбонильной группе другой молекулы альдегида с разрывом связи С-
    Н в а-положении к карбонилу, как это показано на примере уксусного альдегида:
    В случае альдолизации других альдегидов, например пропионового, в реакцию вступает только группа, находящаяся в а-положении к карбонилу, так как только водородные атомы этой группы в достаточной степени активируются карбонильной группой:
    Если рядом с карбонилом находится четвертичный атом углерода, альдолизация невозможна.
    Например, триметилуксусный альдегид не дает альдоля. Механизм реакции альдольной конденса- ции, катализируемой основаниями, следующий. Альдегид проявляет свойства СН-кислоты. Гидрок- сильный ион (катализатор) обратимо отрывает протон от α-углеродного атома:
    Образовавшийся енолят-анион - сильный нуклеофил. Он присоединяется к электрофильному атому углерода второй молекулы альдегида:
    Альдоль при нагревании (без водоотнимающих веществ) отщепляет воду с образованием непредель- ного кротонового альдегида:
    Поэтому переход от предельного альдегида к непредельному через альдоль называется кротоновой конденсацией. Дегидратация происходит благодаря oчень большой подвижности водородных атомов в а-положении по отношению к карбонильной группе (сверхсопряжение ), причем разрывается, как и во многих других случаях, β-связь по отношению к карбонильной группе. При действии на альдеги- ды, способные к альдольной конденсации, сильных оснований (щелочей) в результате глубокой аль- дольной (или кротоновой) поликонденсации происходит осмоление.
    Альдольная конденсация кетонов происходит в более жестких условиях- в присутствии оснований, например Ва(ОН)2. При этом образуются β-кетоноспирты, легко теряющие молекулу воды:
    В еще более жестких условиях, например при нагревании с концентрированной серной кислотой, ке- тоны подвергаются межмолекулярной дегидратации с образованием непредельных кетонов: Воз- можна и конденсация между альдегидами и кетонами, например:
    2.
    Сложноэфирная конденсация альдегидов проходит при действии на них алкоголятов алюминия в неводной среде (В. Е. Тищенко).

    Механизм этой реакции в случае применения этилата алюминия можно представить следующим об- разом:
    При изучении химических превращений альдегидов и кетонов необходимо обратить внимание на существенные различия между ними. Альдегиды легко окисляются без изменения углеродной цепи
    (реакция серебряного зеркала), кетоны окисляются трудно с разрывом цепи. Альдегиды полимери- зуются под влиянием кислот, образуют альдегидоаммиаки, со спиртами в присутствии кислот дают ацетали, вступают в сложноэфирную конденсацию, дают окрашивание с фуксинсернистой кислотой.
    Кетоны не способны к подобным превращениям.
    Важнейшие свойства непредельных альдегидов рассмотрим на примере только акролеина и кротоно- вого альдегида.
    Акролеин. Существует несколько методов получения акролеина.
    1. Альдольная конденсация формальдегида с уксусным альдегидом приводит к гидроксипропионо- вому альдегиду, который далее подвергается дегидратации:
    Прямое каталитическое окисление пропилена 2.
    3
    Дегидратация глицерина
    Акролеин - бесцветная жидкость с очень острым запахом, раздражающим слизистые оболочки. Ак- ролеину присущи реакции, свойственные этиленовым углеводородам и альдегидам. Взаимное влия- ние двойной этиленовой связи и карбонильной группы находит отражение в некоторых особенно- стях акролеина.
    1. Порядок присоединения НВr не соответствует правилу Марковникова:
    В случае акролеина, кротонового альдегида и других непредельных соединений с сопряженными двойной и карбонильной связями присоединение галогеноводородов происходит по концам сопря- женной системы, причем положительно поляризованный водород направляется к отрицательно по- ляризованному кислороду, а отрицательно поляризованный галоген - к положительно поляризован- ному углероду карбонильного соединения:
    Образующаяся енольная форма альдегида немедленно превращается в более устойчивую карбониль- ную форму. Таким образом, хотя водород и не направляется к наиболее гидрогенизированному ато- му углерода, как этого требует правило Марковникова, тем не менее присоединение происходит в соответствии с электронной поляризацией реагирующих частиц, т. е. по существу в соответствии с той более общей закономерностью, которая проявляется и в реакциях присоединения по правилу
    Марковникова галогеноводородов к несимметричным олефинам.
    2.
    Синильная кислота присоединяется к акролеину по карбонильной группе: .
    3. Гидросульфит натрия присоединяется не только по карбонильной группе, но и по этиленовой свя- зи:
    Кротоновый альдегид (2-бутеналь) - жидкость с резким запахом. Получается кротоновой конденса- цией ацетальдегида. Применяется для получения масляного альдегида, бутанола, масляной кислоты, а также малеинового ангидрида.
    Метилвинилкетон., 3-бутен-2-он, - простейший представитель не насыщенных кетонов. Получается преимущественно двумя способами:
    1) гидратацией винилацетилена:
    2) конденсацией формальдегида с ацетоном и последующей дегидратацией (при нагревании) образо- вавшегося кетоспирта:

    Метилвинилкетон - жидкость. Проявляет свойства как кетона, так и этиленовых соединений. В отли- чие от акролеина метилвинилкетон присоединяет HCN не по карбонильной группе, а по двойной связи:
    Метилвинилкетон легко полимеризуется в бесцветную стекловидную массу, применяемую в произ- водстве изделий из полимерных материалов.
    1   2   3   4   5


    написать администратору сайта