Заглавная страница Избранные статьи Случайная статья Познавательные статьи Новые добавления Обратная связь КАТЕГОРИИ: АрхеологияБиология Генетика География Информатика История Логика Маркетинг Математика Менеджмент Механика Педагогика Религия Социология Технологии Физика Философия Финансы Химия Экология ТОП 10 на сайте Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрацииТехника нижней прямой подачи мяча. Франко-прусская война (причины и последствия) Организация работы процедурного кабинета Смысловое и механическое запоминание, их место и роль в усвоении знаний Коммуникативные барьеры и пути их преодоления Обработка изделий медицинского назначения многократного применения Образцы текста публицистического стиля Четыре типа изменения баланса Задачи с ответами для Всероссийской олимпиады по праву Мы поможем в написании ваших работ! ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?
Влияние общества на человека
Приготовление дезинфицирующих растворов различной концентрации Практические работы по географии для 6 класса Организация работы процедурного кабинета Изменения в неживой природе осенью Уборка процедурного кабинета Сольфеджио. Все правила по сольфеджио Балочные системы. Определение реакций опор и моментов защемления |
Гомологический ряд предельных альдегидов
О H-C муравьиный метаналь Н О СH3-C уксусный этаналь Н О СH3-CH2-C пропионовый пропаналь Н O CH3-CH2-CH2-C масляный бутаналь H O CH3-CH-C изомасляный 2-метил-1-пропаналь (сист.) CH3 H диметилуксусный альдегид (рац.) O C4H9-C валериановый (названия по соответствующим кислотам) H
Начиная с масляного альдегида дают структурную изомерию – изомерию цепи. Более сложные альдегиды дают также изомерию положения.
Рациональная система названий За основу принимается первый типический член ряда – уксусный альдегид. Например, диметилуксусный альдегид.
Номенклатура IUPAC За основу принимается полное название соответствующего углеводорода, к которому добавляется окончание –АЛЬ, нумерация с углерода карбоновой группы. O CH3-CH2-CH-CH2-C 3-метил-1-пентаналь CH3 H Если альдегидная группа в боковой цепи – добавляется окончание КАРБАЛЬДЕГИД, например, CH3 CH3 CH3 СH3-C - CH-CH - CH-CH3 2,2,4,5-тетраметилгексан-3-карбальдегид O CH3 C H Гомологический ряд предельных монокетонов
Имеют два вида структурной изомерии – изомерия цепи – (1) и (2), изомерия положения (1) и (3).
Способы получения 1. Окисление и дегидрирование первичных и вторичных спиртов. 2. Сухая перегонка Ca-солей карбоновых кислот. СH3-C-O-Ca-O-C-CH3 CaCO3 + CH3-C-CH3 O O O CH3-C-O-Ca-O-C-CH3 O O H-C-O-Ca-O-C-H 2CaCO3 + 2CH3-C-H O O O 3. Гидролиз гемидигалогенопроизводных (см. свойства галогенопроизводных). 4. Реакция Кучерова (см. свойства ацетиленовых углеводородов). 5. Получение альдегидов с помощью оксосинтеза.
H СH2=CH2 + C=O + H2 CH3-CH2-C 150-200 атм. O [Co(CO)4]2 Электронное и пространственное строение карбонильных соединений Электронное строение атома кислорода: О8 1s22s22p2x2py2pz CH3 + - C=O: H.. Двойная связь в группе С=O состоит из - и -связей. Карбонильный углерод находится в состоянии sp2-гибридизации. Все атомы, связанные с ним, расположены в одной плоскости под углом 1200. Так как атомы С и О резко отличаются по электроотрицательности, -электроны сильно смещены в сторону кислорода, и связь С=О чрезвычайно полярна. С=О=2,5Д. Двойная связь С=О отличается от двойной связи С=с способностью легко разрушаться под действием нуклеофильных реагентов (т.к. карбонильный углерод имеет положительный заряд).
Индукционный эффект -передача поляризующего влияния заместителя по цепочке простой связи. - H H O H С С С H H H Физические свойства Формальдегид – газ. Альдегиды С2-С13 – жидкости, выше – твердые вещества. Кетоны только жидкие и твердые. Температура кипения гораздо ниже, чем у соответствующих спиртов. Причина этого – отсутствие водородных связей. Низшие растворяются в воде неограниченно, с повышением молекулярного веса растворимость уменьшается. Альдегиды обладают фруктовым запахом. В инфракрасном спектре альдегидов и кетонов наблюдается характерная очень интенсивная полоса поглощения V(CO) 1700 см-1 валентных колебаний группы С=О.
Химические свойства Альдегиды и кетоны отличаются высокой реакционной способностью, обусловленной наличием полярной группы С=О. Наиболее типичными реакциями альдегидов и кетонов являются реакции нуклеофильного присоединения. Значительная часть реакций альдегидов и кетонов идет также за счет наличия подвижных атомов водорода в -положении к группе С=О. I. Реакции присоединения и замещения. Протекают в основном по нуклеофильному механизму. 1) Реакция присоединения HCN начинается атакой нуклеофильных агентов ионов С=N, источником которых является катализатор (CuCN) O - O- OH - CH3-C + CN CH3-C-CN CH3-C-CN + CN H H H Окситрил 2) Взаимодействие с бисульфатом натрия CH3 O CH3 O H-C-S-ONa H-C +:S-ONa OH O: HO - натриевая соль -оксиэтилсульфокислоты Это кристаллическое вещество в органических растворителях выпадает в осадок. Реакция используется для выделения альдегидов и кетонов из реакционных смесей. После отделения бисульфатные соединения разлагаются добавлением кислоты. СH3CHOH-SO2ONa + HCl NaCl + H2O + SO2 + CH3-C-H O 3) Присоединение воды - +O.. OH H-C + HOH H-C-OH H OH При попытке выделения этих веществ из водного раствора они отщепляют воду и превращаются в альдегид. Активность карбонильных соединений изменяется в следующем порядке: O O O O CCl3-C > H-C > R-C > R-C H H H R Такой ряд активности характерен и для других реакций нуклеофильного присоединения.
4) Взаимодействие со спиртами - +O.. OH OC2H5 СH3-C + HOC2H5 CH3-C-OC2H5 H2O + CH3-C-OC2H5 H H H Ацетальдегид полуацеталь диэтилацеталь (моноэтилацеталь) В эту реакцию вступают только альдегиды. Ацетали – нерастворимые в воде жидкости приятного фруктового запаха. 5) Взаимодействие с магнийорганическими соединениями (см. получение спиртов). 6) Взаимодействие с аммиаком и его производными. а) взаимодействие альдегидов с аммиаком - +O H H CH3-C + NH3 CH3-C- NH2 H2O + CH3-C полимеризация H OH NH б) взаимодействие с гидроксиламином приводит к образованию оксимов +.. NHOH CH3-C=O + NH2OH CH3-C-OH H2O + CH3-C=N-OH CH3 CH3 CH3 неустойчивый оксиамин в) взаимодействие с гидразином и его замещенными производными приводит к образованию гидразонов O СH3-C + NH2-NH2 H2O + CH3-CH=N-NH2 N2 + CH3-CH3 H Гидразин гидразон Реакция была использована Кижнером для восстановления альдегидов или кетонов до углеводородов, т.к. оказалось, что при нагревании в присутствии КОН гидразоны отщепляют азот. Реакция с фенилгидразином используется как качественная на карбонильное соединение. O СH3-C + NH2-NH-C6H5 H2O + CH3-CH=N-NH-C6H5 H Фенилгидразин фенилгидразон (оранжевого цвета) 5) взаимодействие с PCl5 (см. получение галогенопроизводных)
II. Реакции полимеризации и конденсации 1)Реакции полимеризации – дают только альдегиды а) образование линейных полимеров O Формальдегид H-C при стоянии в водных растворах H полимеризуется с образованием линейного полимера – параформа, содержащего несколько десятков молекул полимера. O H H H Н-С -С-O-(C-O)x-2 C-O- CH2-O-(CH2-O)x-2-CH2 H в среде НОН Н H H OH OH HOH параформ х до 100 Концевые связи насыщаются за счет присоединения молекулы воды. б) В безводных средах образуются циклические полимеры. Уксусный альдегид в присутствии серной кислоты образует циклический тример – паральдегид. O CH3-CH CH-CH3 3CH3-CH=O O O CH3 CH3 паральдегид При низких температурах в эфирном растворе образуется циклический продукт соединения 4-х молекул – метальдегид. Этот кристаллический продукт применяется как твердое топливо “твердый спирт”. 2) Реакция конденсации (характерна и для альдегидов, и для кетонов) а) альдольная конденсация протекает под действием слабых оснований O O CH2 O O CH3-C + CH3-C CH3-C-CH2-C CH2-C=CH-C H H H H H Альдоль кротоновый альдегид б) кротоновая конденсация – продолжение альдольной. Если реакцию вести дольше, то альдоль отщепляет воду и образует непредельный альдегид или кетон. В реакцию альдольной и кротоновой конденсации могут вступать и альдегиды, и кетоны. После взаимодействия двух молекул может присоединяться третья и т.д. А.М.Бутлеров с помощью этой реакции получил сахар. H 6СH2=O CH2-CH-CH-CH-CH-C=O OH OH OH OH OH Обязательным условием способности соединения вступать в реакцию альдольной и кротоновой конденсации является наличие подвижного атома Н в –положении к карбоновой группе. O СH3-CH-C CH3 H вступает только в реакцию альдольной конденсации, но не дает кротоновой (нет второго подвижного атома водорода). CH3 O СH3-C-С триметилуксусный альдегид CH3 H не вступает в реакцию альдольной конденсации (нет Н в –положении). в) сложноэфирная конденсация (реакция Тищенко)
O O O СH3-C + CH3-C CH3-CH2-O-C-CH3 H H этилацетат Приводит к образованию сложного эфира, т.к. идет по другому механизму. Катализатор (С2Н5О)3Al обладает электрофильными свойствами (атом Al несет положительный заряд) и способен притягиваться к неподеленной паре электронов отрицательно заряженного атома карбонильного кислорода.
- - O + + O-Al(OC2H5)3 - H CH3-C + Al(OC2H5)3 CH3-C + O=C-CH3 H O-Al(OC2H5)3 O H CH3-C-O-C-CH3 CH3-C-O-C-CH3 + Al(OC2H5)3 H H H ЛЕКЦИЯ 10
|
||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2017-01-24; просмотров: 273; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы! infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.117.72.224 (0.046 с.) |