11.4. Получение и применение оксосоединений

Общих способов получения оксосоединений три:

1. окислением соответствующих спиртов (см. реакции (67) и (68));

2. гидратацией (по М.Г. Кучерову) ацетилена получается ацетальдегид (см. реакцию (34)), а гидратацией гомологов ацетилена получаются кетоны (см. реакцию (35));

3. щелочным гидролизом геминальных дигалогенидов из-за неустойчивости получающихся при этом геминальных диолов:

Br OH O

│ +2NaOH │ ║

а ) R – C – Br R – C – OH R – C (90)

│ (–2NaBr) │ (–H₂O) │

H H H

Cl OH O

│ +2NaOH │ ║

б ) R –C – Cl R – C – OH R – C (91)

│ (–2NaCl) │ (–H₂O) │

R₁ R₁ R₁

Кроме того, много ацетона получается при синтезе фенола кумольным способом (см. реакцию 81).

Карбонильные соединения широко используются и сами, и как промежуточные соединения для получения других технически ценных продуктов.

Формальдегид применяется как консервант биопрепаратов и для дубления кож в виде формалина (40 % водного раствора); именно формальдегид, входящий в состав дыма, «отвечает» за эффект копчения мясных и рыбных продуктов; широко используется для получения фенол-формальдегидных смол (см. реакцию 80) и полиформальдегида.

Ацетальдегид используется для получения этанола (гидрированием) и уксусной кислоты (окислением).

Ацетон используется как растворитель пластмасс и в производстве ацетатного щелка; для получения метакриловой кислоты и, далее, оргстекла и др.

Контрольные вопросы и задания

1. Дайте определения понятиям: карбонильный кислород; оксогруппа; карбонильные соединения или оксосоединения; альдегиды; кетоны.

2. В чем сходство и в чем различие альдегидов и кетонов (состав, структура, химические свойства)?

3. Почему формальдегид (НСНО) является газом, а не жидкостью, как СН₃ОН, хотя их молярные массы очень близки?

4. В чем причина высокой химической активности оксосоединений? Какой тип реакций для них является преобладающим?

5. Каковы различия процессов окисления альдегидов и кетонов?

6. Виды качественных реакций на альдегидную группу.

7. В чем сходство и в чем различие реакций восстановления альдегидов и кетонов?

8. Н

   [O]

   +H₂(Ni)

   азовите продукты и типы реакций:

?

?

Сl₂ NaOH CuO

CH₃ – CH₃ → A → Б → В

(водн.) (t°C)

9. Напишите (предложите) серии реакций превращения:

О

О

С Н₃ – СH₂ – С СН₃ – С – СН₃

Н

10. Какой объем ацетона (ρ_ац = 0,78 г/мл) можно получить гидратацией (по Кучерову) 1 м³ метилацетилена при выходе продукта 66 % по массе? (Ответ: 2,19 л ацетона.)

11. Смесь формальдегида с водородом (плотность по водороду 4,5) пропустили над нагретым никелевым катализатором, после чего смесь охладили для выделения жидкого продукта реакции. Средняя молярная масса оставшейся после этого газовой смеси в 1,5 раза меньше исходной. Рассчитать выход продукта реакции. (Ответ: 42,8 %.)^