Химия. химия_дз. Урок по химии 39 Альдегиды и кетоны Альдегидами называются продукты замещения атома водорода в углеводородах на альдегидную группу
 Скачать 37.76 Kb.
|
|
Альдегиды и кетоны  Опубликовано в Уроки химии  Теги: альдегиды, кетоны, способы получения альдегидов и кетонов, химические свойства альдегидов и кетоновСегодня урок по химии 39 – Альдегиды и кетоны Альдегидами называются продукты замещения атома водорода в углеводородах на альдегидную группу – С = О. | Н Кетонами называются органические вещества, содержащие карбонильную группу – С — , связанную с двумя углеводородными радикалами. || О Альдегиды и кетоны могут быть как предельными,так и непредельными и ароматическими. Непредельные альдегиды и кетоны содержат кратные связи в радикальной части. Ароматическиеальдегиды содержат альдегидную группу связанную с ароматическим радикалом ( например, бензойный альдегид – С6Н5 – СОН ). Ароматические кетоны содержат карбонильную группу – С = О, связанную с двумя радикалами из которых один или оба являются | ароматическими (например, дифенилкетон – С6Н5 – С (О) – С6Н5). Химическая связь между атомом углерода и кислорода в карбонильной группе является двойной. Атом углерода находится в состоянии sр2— гибридизации и образует 3 σ -связи. Двойная связь С = О состоит из одной σ- и одной π -связи. Высокая электроотрицательность кислорода способствует смещению электронной плотности от углерода к кислороду, и это является причиной высокой реакционной способности карбонильных соединений, в частности многочисленных реакций присоединения. Альдегиды наиболее часто называют по тем кислотам, в которые они превращаются при окислении. По международной номенклатуре названия альдегидов образуют, прибавляя окончание «- аль» к названию углеводорода самой длинной углеродной цепи, включающей карбонильную группу, от которой начинают нумерацию цепи. Например: Н – С = О СН3 – С(О)Н СН3 – СН2 – С(О)Н | Н формальдегид, ацетальдегид, пропионовый альдегид, метаналь, этаналь, пропаналь Кетоны часто называют по наименованию радикалов, связанных с карбонильной группой. По международной номенклатуре к названию углеводорода добавляют окончания «-он». Нумерацию начинают с конца цепи, к котoрой ближе карбонильная группа: СН3 – С(О) – СН3 СН3 – С(О) – СН2 – СН3 Диметилкетон, ацетон, пропанон-2 метилэтилкетон, бутанон-2 Способы получения альдегидов и кетонов. 1. Гидратация алкинов. Из ацетилена получают уксусный альдегид, из его гомологов – кетоны: Hg2+ С2Н2 + НОН → СН3 – С(О)Н CH3 – C ≡ CH + НОН → СН3 – С(О) – СН3 2. При щелочном гидролизе дигалогеналканов, содержащих два атома галогена при одном атоме углерода образуются карбонильные соединения: СН3 – СНСI2 + 2NаОН → СН3 – СН = О + НОН + 2NаСI СН3 – С(СI)2 — СН3 + 2NаОН → СН3 – С(О) – СН3 + 2NаСI + НОН 3. При окислении первичных спиртов получают альдегиды, а вторичных – кетоны: СН3 – ОН + [О] → СН2О + Н2О СН3 – СН(ОН) – СН3 + [О] → СН3 – С(О) – СН3 + Н2О 4. Оксосинтезом – присоединением СО и Н2 к олефинам: СН3 – СН = СН2 + СО + Н2 → СН3 – СН2 – СН2 — СОН Химические свойства альдегидов и кетонов 1. Восстановление. Из альдегидов и кетонов получаются соответсвенно первичные и вторичные спирты: СН3 – С(О)Н + Н2 → СН3 – СН2ОН СН3 – С(О) – СН3 + Н2 → СН3 – СН(ОН) – СН3 2. Присоединение воды к альдегидам приводит к образованию гидратов альдегидов. СН3 – С(О)Н + НОН → СН3 – С(ОН)2Н 3. Присоединение синильной кислоты. СН3 – С(О)Н + НСN → СН3 – СН(ОН) – C ≡ N СН3 – С(О) – СН3 + НСN → СН3 – С(ОН)(CN) – СН3 4. Присоединение гидросульфита натрия. СН3 – С(O) – СН3 + NаНSО3 → СН3 – С(OH)( SО3Nа) – СН3 СН3 – С(О)H + NаНSО3 → СН3 – СН(OH) — SО3Nа 5. Присоединение одной молекулы спирта к альдегидам приводит к образованию полуацеталей, а двух молекул спирта к образованию ацеталей: СН3 – С(О)H + С2Н5ОН → СН3 – СH(OH) – ОС2Н5 СН3 – С(О)H + 2С2Н5ОН → СН3 – СН – (ОС2Н5)2 + Н2О 6. Полимеризация альдегидов. nСН3 – С(О)H → (- СН( СН3)– О — )n 7. Окисление альдегидов. СН3 – СН =О + 2[Ag(NН3)2]ОН → СН3 СООNН4 + 2Аg↓ + 3NН3↑ + Н2О В упрощенном виде реакцию «серебряного зеркала» записывают: СН3 – СОН + Аg2О → СН3 – СООН + 2Аg↓ Окисление гидроксидом меди (II) СН3 – СОН + Сu(ОН)2 → СН3— СООН + 2СuОН + НОН 8. Замещение карбонильного кислорода галогенами. СН3 – С(О)Н + РСI5 → СН3 – СН(СI)2 + РОСI3 СН3 – С(O) – СН3 + РСI5 → СН3 – С(СI)2 – СН3 + РОСI3 9. Замещение карбонильного кислорода на остаток гидроксиламина. СН3 – С(О)Н + Н2NОН → СН3 – С( N — ОН) – H + H2O 10. Замещение атомов водорода в радикалах на галогены. СН3 – С(О)Н + СI2 → СIСН2 – СОН + НСI Формальдегид. В промышленности формальдегид получают из метилового спирта. Пары спирта вместе с воздухом пропускают над раскаленной медью: 2СН3ОН + О2 → 2СН2О + 2H2O кат-р: Cu Другим важным способом является неполное окисление метана: СН4 + О2 →СН2О + H2O кат-р: t=400° Используется для различных синтезов. Обладает токсичностью для микроорганизмов и применяется как дезинфицирующее средство. Используется в кожевенной промышленности, для хранения медицинских препаратов и т. д. Ацетальдегид. В промышленности получают из ацетилена по реакции Кучерова и окислением этанола. Современным способом получения является каталитическое окисление этилена: 2СН2=СН2 + О2 → 2СН3–СНО кат-р: PdCl2 Используется для получения уксусной кислоты, этилацетата, “сухого спирта” (метальдегида) и этилового спирта. Ацетон. В промышленности получают каталитической кетонизацией уксусной кислоты, дегидрированием изопропилового спирта, прямым окислением пропилена: 2СН2=СН–СН3 + О2 → 2СН3–СО–СН3 кат-р: PdCl2, Cu2Cl2 Ацетон применяется как растворитель для лаков, кинопленки, для получения искусственного ацетатного волокна, ацетилена, а также во многих синтезах. |