Альдегиды, кетоны : лекция для студ. ф-та ИЭФ

Citation preview

Альдегиды и кетоны – углеводороды, которые содержат в молекуле функциональную группу: карбонильная

O C

Если карбонильная группа связана с одним углеводородным радикалом – альдегиды, с двумя – кетоны

O R C

H альдегиды

O R C R кетоны

Общая формула: CnH2nO

Классификация карбонильных соединений: 1) В зависимости от природы углеводородного радикала, с которым связана карбонильная группа, различают: - насыщенные

O CH3-CH2-C H пропаналь O CH3-CH2-CH2-CH2- C H пентаналь

- ненасыщенные O CH2 =CH- C

H пропен-2-аль

CH3-CH=CH-CH2 - C пентен-3-аль

O H

-ароматические

O С

H

б е н за л ь д е г и д

жирноароматические, которые содержат карбонил в боковой цепи

2

1

CH2 С

O H

2-фенилэтаналь

Номенклатура Рациональная: к названию углеводородных радикалов добавляется название основы – уксусный альдегид или кетон

O CH3 O СH3 CH C CH3 метилизопропилкетон

CH2

H

фенилуксусный альдегид

O CH2 CH CH2 С

С

H винилуксусный альдегид

Систематическая: название альдегидов производят от соответствующего углеводорода, добавляя суффикс –аль, атом углерода альдегидной группы начинает нумерацию

название кетонов производят от соответствующего углеводорода, добавляя суффикс –он, а нумерацию ведут с той стороны, где ближе карбонильная группа

6

5

4

O

3

2

1

1

O

СH2 CH CH2 C CH2 CH3 гексен-5-он-3

5

4

3

2

СH3 CH CH2 CH C H OH Cl

Изомерия обусловлена: -строением углеводородного радикала, связанного с карбонильной группой -положением карбонильной группы для кетонов

O

O CH3-CH2-CH2-CH2-C CH3-CH-CH2-C CH3

H O H

CH3-CH2-C-CH2-CH3 O CH3-C-CH2-CH2-CH3

Способы получения 1. Окисление алкенов кислородом воздуха в присутствии катализатора PdCl2 (реакция Вакера)

O2

H2C CH2 + PdCl2 + H2O O CH3 C + Pd + HCl H

2. Окисление кумола с получением ацетона и фенола CH3 CH-CH3 o

O

1. O2, кат, t C + -C-CH CH 3 3 2. H2SO4/HOH изопропилOH бензол + кумол

3. Окисление спиртов: -первичных – получают альдегиды -вторичных- получают кетоны

CH3 CH2 CH2 OH

Na2Cr2O7/H2SO4 O

CH3 CH2 C H пропаналь

Дегидрирование спиртов: Ag, 400OC o

Cu, 630 C CH3 CH CH2 CH3 -H2 OH

O CH3 C CH2 CH3 бутанон

4. Гидролиз геминальных дигалогензамещенных УВ R-C CH

2HBr o t C

Br R-C CH3

2H2 O

Br OH R-C CH3 OH гемдиол

-H2 O

O R C СH3

5. Пиролиз солей карбоновых кислот (Ca, Ba)

O

O

1

C R

R-C O-Ca -O

O

o

300 C

1

R C R

- CaCO3

6. Гидратация алкинов (смотреть химические свойства алкинов, реакция Кучерова).

7. Оксосинтез алкенов Co o t ,p

H2C CH2 + C=O + H2 O CH3 CH2 C

H

Гомологи этилена дают смесь альдегидов с нормальной и разветвленной цепью:

Co CH3 HC CH2+ C=O + H2 o t ,p O O CH3 CH2CH2C + CH3 CH C H H CH3

ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Формальдегид – газ. ацетальдегид, ацетон- жидкости растворимы в воде за счет образования с ней водородных связей. С увеличением длины цепи растворимость снижается, ароматические кетоны и альдегиды плохо или не растворимы в воде. Альдегиды и кетоны имеют более низкие Т.кип, чем спирты и кислоты, так как не образуют ассоциатов.

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Электронная формула карбонильной группы

σ o

120

σ

C

π

σ O

Отличие С=О связи от С=С связи 1) высокая полярность 2)Есвязи С=О > Е связиС=С 3) длина связи 0,121нм