5.2.1. Методы получения альдегидов, кетонов, карбоновых кислот.

Некоторые альдегиды, кетоны и кислоты выделяют из природных источников для целей парфюмерной и косметической отраслей.

Основное количество указанных производных получают синтетически, используя реакции: окисления алканов (см. гл. 3.1), гидролиз нитрилов (см. гл. 4.1), и др.

5.2.2. Химические свойства альдегидов и кетонов.

Химические свойства альдегидов и кетонов определяют особенности строения карбонильной группы.

Вследствие высокой электроотрицательности атома кислорода π- связь карбонильной группы сильно поляризована и она легко атакуется нуклеофильными реагентами.

Для карбонильных соединений характерны реакции нуклеофильного присоединения, присоединения – отщепления, замещения карбонильной группы, окисления.

Присоединение.

Синильная кислота присоединяется с образованием нитрилоксидов.

Спирты (в присутствии кислот или оснований) реагируют с альдегидами с образованием полуацеталей, вновь образовавшийся гидроксил в которых имеет повышенную реакционную способность и часто в условиях реакции реагирует со второй молекулой спирта, образуя ацеталь.

Присоединение – отщепление.

Альдегиды и кетоны реагируют с рядом соединений содержащих группу –NH₂ по схеме

Замещение.

При взаимодействии альдегидов и кетонов с PCl₅ происходит замещение карбонильного кислорода на два атома хлора

Окисление.

Окисление альдегидов идет значительно легче, чем кетонов. Кроме того, окисление альдегидов приводит к образованию кислот без изменения углеродного скелета.

Качественная реакция на альдегиды – реакция серебряного зеркала.

Аммиачный раствор окиси серебра [Ag(NH₃)₂]OH при легком нагревании с альдегидами окисляет альдегид в кислоту с образованием металлического серебра.

Поскольку у кетонов отсутствует атом водорода у карбонильного углерода, окисление их протекает в значительно более жестких условиях и проходит с разрывом связей С – С углеродного скелета.

Присоединение водорода (восстановление).

Водород присоединяется по двойной связи карбонильной группы в присутствии каталитических количеств Ni, Cо, Cu, Pt. При этом альдегиды превращаются в первичные спирты, а кетоны во вторичные.

5.2.3. Химические свойства карбоновых кислот

Химические свойства карбоновых кислот обусловлены наличием карбоксильной группы. Они имеют ярко выраженный кислотный характер. Это объясняется взаимным влиянием атомов в карбоксильной группе: электронная плотность смещена в сторону наиболее электроноакцепторного атома – кислорода. Тем самым ослаблена связь между атомами кислорода и водорода и облегчена диссоциация по кислотному типу.

+δ

-δ

Органические кислоты образуют соли с металлами, оксидами, гидроксидами.

При действии галогенидов фосфора образуются галогенангидриды кислот

Ангидриды кислот образуются при взаимодействии солей кислот с галогенангидридами.

или в присутствии водоотнимающих средств.

Из производных карбоновых кислот отметим также такие важные соединения как амиды и нитрилы, схемы получения которых приведены ниже.

Реакционноспособными производными карбоновых кислот являются галогенангидриды и ангидриды, которые широко используются как в тонком органическом синтезе, так и в производстве лекарственных препаратов, товаров бытовой химии. Уксусный ангидрид в огромных количествах используется в производстве ацетатного волокна (см. гл. 8).

Ниже приведены некоторые реакции указанных производных.