Л Е К Ц І Я № 7

Тема: Альдегіди і кетони

План

1. Класифікація. Гомологічний ряд. Номенклатура. Ізомерія.

2. Фізичні властивості. Електронна будова карбонільної групи. Вплив природи вуглеводневого радикала на реакційну здатність оксосполук.

3. Хімічні властивості. Реакції нуклеофільного приєднання (А_N): гідратація альдегідів, утворення напівацеталів та ацеталів, приєднання ціанідної кислоти.

4. Реакції приєднання-відщеплення. Взаємодія карбонільних сполук з амоніаком, амінами (основи Шиффа). Реакції альдольної конденсації.

5. Окиснення і відновлення оксосполук. Полімеризація альдегідів.

6. Особливості властивостей альдегідів ароматичного ряду. Реакції альдегідів ароматичного ряду.

7. Ідентифікація оксосполук.

8. Застосування окремих представників у фармації та медицині (самостійно).

Альдегіди і кетони (оксосполуки) – це похідні вуглеводнів, які містять одну або кілька карбонільних груп (оксогруп) С = О. Тому вони ще мають назву карбонільна сполуки. У альдегідів група С = О сполучена з вуглеводневим радикалом і атомом Гідрогену, тобто знаходиться в кінці ланцюга. Ця група називається альдегідна або формільна.

Загальна формула альдегідів:

О

R – С

Н

В кетонах група С = О сполучена з двома вуглеводневими радикалами (різними або однаковими). Ця група називається кетогрупою.

Загальна формула кетонів

О

R – С

R₁

Класифікація:

За будовою вуглеводневого радикалу альдегіди і кетони поділяють на:

1. аліфатичні (ациклічні): насичені і ненасичені.

2. аліциклічні

3. ароматичні

Аліфатичні (ациклічні) альдегіди і кетони

Поділяються на насичені і ненасичені.

Насичені

О

С _nH_2n+1С

Н

Ненасичені

О

С _nH_2n-1С

Н

Номенклатура альдегідів

Правила складання назв альдегідів аналогічні правилам для вуглеводнів і спиртів. До назви відповідного вуглеводню додають суфікс –аль, нумерацію карбонового ланцюгу починають з атому Карбону альдегідної групи.

Також назви альдегідівпоходять від назв відповідних кислот з додаванням слова альдегід. Деякі альдегіди мають свої історично сформовані тривіальні назви.

Формула	Назва за IUPAC	Традиційна назва
НСОН	Метаналь	Мурашиний альдегід, формальдегід
СН3СОН	Етаналь	Оцтовий альдегід, ацетальдегід
СН3 – СН2 - СОН	Пропаналь	Пропіоновий альдегід
СН3 – СН2 – СОН | СН3	2-метилпропаналь ізобутаналь	Ізобутиратний альдегід
СН3 – СН2 – СН2 – СОН	Бутаналь	Масляний
СН3 – СН2 – СН2 – СН2 – СОН	Пентаналь	Валеріановий

Гомологічний ряд ненасичених альдегідів

Формула	Назва за IUPAC	Традиційна назва
СН2 = СН - СОН	Пропеналь-2	Акролеїн
СН3 – СН = СН – СОН	2-бутеналь	Кротоновий альдегід
СН2 = СН – СОН | СН3	2-метилпропеналь ізобутеналь
СН ≡ С - СОН	Пропіналь-2	Пропаргіловий альдегід

Ч асто у назвах альдегідів положення замісників вказують грецькими літерами , ,  та ін. при цьому літерою  позначають атом Карбону, сусідній з альдегідною групою, наприклад:

Номенклатура кетонів:

1. до назви відповідного вуглеводню додають суфікс –он, нумерацію карбонового ланцюгу починають з того боку, до якого ближче розміщена кетогрупа – пропанон, бутанон-2

2. Перераховують вуглеводневі радикали (в алфавітному порядку) з додаванням слова кетон – диметилкетон, метилетилкетон.

Ізомерія

1. Ізомерія карбонового скелету.

О

С Н₃ – СН₂ – СН₂ – С

Н

Бутаналь (масляний альдегід)

О

С Н₃ ––СН – С

│ Н

СН₃

2-метилпропаналь (ізомасляний альдегід)

2. Міжкласова ізомерія – альдегіди ізомерні кетонам

О

С Н₃ – СН₂ – С

Н

Пропаналь

СН₃ – С – СН₃

║

О

Пропанон

3. Положення кетогрупи (для кетонів)

СН₃ – С – СН₂ – СН₂ – СН₃ СН₃ – СН₂ – С – СН₂ – СН₃

║ ║

О О

Пентанон-2 пентанон-3

Добування альдегідів і кетонів

1. Оксинення

А) алканів

СН₄ + О₂ ^{t, kt} НСОН + Н₂О

метаналь

Б) алкенів – в присутності сильних оксиників (калій перманганат, калій дихромат) подвійний зв’язок розривається з утворенням альдегідів та кетонів:

СН₃ – СН = СН – СН – СН₃ [O] СН₃ – СОН + СН₃ – СН – СOН

│ │

СН₃ етаналь СН₃

2-метилпропаналь

В) спиртів (каталітичне дегідрування)

О

СН₃ОН ^[O] Н—С + Н₂О

Н

метаналь

О

C Н₃—СН₂—ОН ^{[O], Cu} СН₃—С + Н₂

Н

етаналь

CН₃—СН—СН₃ ^{[O], Cu} CН₃—С—СН₃ + + Н₂

│ ║

ОН О

диметилкетон

Якщо реакція відбувається в присутності сильних окисників – хромова суміш, калій перманганат, то спирти окиснюються при кімнатній температурі:

О

C Н₃—СН₂—ОН ^[O] СН₃—С

Н

O

C Н₃—СН₂—ОН + K₂Cr₂O₇ + H₂SO₄ → CH₃—C + Cr₂(SO₄)₃ + K₂SO₄ + H₂O

H

Оранжеве забарвлення змінюється на зелене за рахунок переходу хрому (VI) в хром (ІІІ).

2) Оксосинтез – гідроформілювання алкенів (взаємодія алкенів із синтез-газом при Р і kt):

О

С Н₃—СН = СН₂ + СО + Н₂ → СН₃—СН₂—СН₂—С

Н

Бутаналь