Предельные альдегиды и кетоны

План лекции

АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

Применение.

Глицерин в больших количествах применяется в химической и пищевой промышленности (для изготовления кондитерских изделий, ликеров, прохладительных напитков и т.д.), в текстильной промышленности, при производстве пластических масс и лаков, взрывчатых веществ.

1. Изомерия и номенклатура альдегидов и кетонов.

2. Химические свойства альдегидов и кетонов.

3. Двух- и трехатомные спирты.

4. Применение спиртов.

Альдегидами и кетонами называют производные углеводородов, содержащие карбонильную группу – С = О. В молекуле альдегидов по крайней мере одна валентность карбонильной группы затрачивается на соединение с атомом водорода, а другая — с радикалом (предель­ного ряда в предельных альдегидах).

Общая формула альдегидов R—СОН.

В случае кетонов обе валентности карбонильной группы затрачиваются на соединение с радикалами. Общая формула кетонов R—С—R.

О

*

Изомерия. Номенклатура. Общая формула предельных альдеги­дов C_nH_2nO или

С nН_2n+1—СНО, кетонов С _nН_2пО или C_nH _2n+1— СО— C_nH _2n+1

Изомерия альдегидов связана со строением радикалов.

Альдегиды называют или по кислотам, в которые они переходят при окислений (с тем же числом углеродных атомов), или по предель­ным углеводородам с добавлением суффикса - аль- (систематическая номенклатура). Примеры:

сн_а-с<

пропионовый альдегид, пропа­на ль масляный альдегид, бутаналь изомасляный альдегид, метил-пропаналь валериановый альдегид, пеита- на ль изовалериановый альдегид, З-метилбутаналь

,

CR₃— СН,— C<

^ХН

СН₃— СН.-СНг-СН₈— СН— СНО

- СН₃ СН₃— CH_S— СН₂— СН,— СНО

СН_а— СН— СН₂— СНО СН₃

альдегид,

метилэтилуксусный 2-метилбутаналь

СН₃— СН_г— СН— СНО СН₃

сн_а

триметилуксусный альдегид, 2,2-диметилпропаналь

з -г!) СН_В— С— СНО

Изомерия кетонов связана со строением радикалов и с положе­нием карбонильной группы в углеродной цепи. Кетоны называют по наименованию радикалов, связанных с карбонильной группой, или по систематической номенклатуре: к названию предельного углево­дорода добавляется суффикс -он- и указывается номер атома углерода, связанного с карбонильным кислородом:

СНз-С-СНз

ацетон (тривиальиое название) диметилкето, пропанон

При восстановлении альдегидов или кетонов водородом в момент выделения (с помощью щелочных металлов или амальгамированного магния) образуются наряду с соответствующими спиртами также гли­коли:

Соотношение между количествами спирта и гликоля зависит от при­роды карбонильного соединения и условий восстановления.В случае кетонов преобладают двутретичные гликоли (пинаконы); в случае алифатических насыщенных альдегидов гликоли образуются в малых количествах. Реакция протекает с промежуточным образованием сво­бодных радикалов:

Б. Реакции нуклеофильного присоедине­ния. 1. Присоединение магнийгалогеналкилов подробно разобрано прр описании методов получения спиртов (стр.- 117).

2. Присоединение синильной кислоты приводит к образованию а-ок-синитрилов, омылением которых получают а-оксикислоты (стр. 245j

ОН 'Ъ + HCN—*-СН₃—с—CN

ннтрнл-а-оксип[юс:юновоЯ кислоты

Эта_реакция начинается нуклеофильной атакой углеродного атома

ионом CN.

Цианистый водород присоединяется очень медленно. Добавление капли ци­анистого калия вызывает сильное увеличение скорости реакции, в то время как добавление минеральной кислоты уменьшает скорость реакции практически до нуля. Это показывает, что активным реагентом при образовании циангидрина является ион CN:

o-

:N=C: +RjC=O~^r:N = C—CR, Z±:N = C—CR₂

OH

3. Присоединение бисульфита натрия дает кристаллические ве­щества, обычно называемые бисульфитными производными альдеги­дов или кетонов:

При нагревании с раствором соды бисульфитные производные раз­лагаются с образованием сульфита натрия и выделением свободного альдегида или кетона, например: ОН

2R-C-S0₃Na + Na₂CO, ———•• 2Na₂SO_s + СО₂ -f H_ZO + 2R-CHO I Н

Реакция с бисульфитом натрия используется для качественного определения альдегидов и кетонов, а также для их выделения и очист­ки. Следует, однако, заметить, что в реакцию с бисульфитом натрия вступают только метилкетоны, имеющие группировку СН₃—СО—.

4. Взаимодействие с аммиаком позволяет различить альдегиды и кетоны. Альдегиды выделяют воду, образуя альдимины:

NHj

л»тг __ f* ——. f\ t TJTT я> f>TT Г* Г\~ -J ^-

CHj—С—U+NUj-"— dnj L. U •*

Дата добавления: 2014-01-06