18.2.4. Комплексообразующие свойства

Альдегиды и кетоны за счет неподеленной электронной пары атома кислорода карбонильной группы и подвижности водород­ного атома, связанного с а-углеродным атомом, могут проявлять свойства лиганда. Однако у монокарбонильных соединений эта способность выражена очень слабо. У 1,3-дикарбонильных со­единений сильнее выражены кислотные свойства, они являются активными бидентатными лигандами и образуют с комплексообразователем устойчивые хелаты (разд. 10.2). В этих хелатах ион металла координирован с обоими атомами кислорода, а 1,3-ди-карбонильное соединение находится в виде аниона с делокализованным зарядом и образует с катионом металла энергетически выгодный шестичленный сопряженный цикл:

Хелаты 1,3-дикарбонильных соединений в растворах практиче­ски не диссоциируют, в воде не растворяются, но растворимы в органических растворителях, что позволяет их использовать для транспорта необходимых ионов через мембраны в клетку.

В заключение обзора химических свойств альдегидов и кетонов необходимо особо отметить, что для них характерны раз­нообразные химические свойства: кислотно-основные, злектрофильно-нуклеофильные, окислительно-восстановительные и комплексообразующие. Высокая реакционная способность этих соединений и их производных делает возможными различные виды таутомерных равновесий: прототропные - кето-енольное и имин-иминное, где имеют место и кислотно-основные, и окисли­тельно-восстановительные превращения, а также кольчато-цепную таутомерию, являющуюся электрофильно-нуклеофильным процессом. Наличие таутомерных равновесий еще больше рас­ширяет химическую активность соединений этого класса, и по­этому альдегиды и кетоны часто являются важными метаболи­тами живых систем.

18.3. Альдегиды и кетоны в окружающей среде

В природе широко распространены простые и сложные аль­дегиды и кетоны. Запах многих из них ассоциируется у нас с продуктами, из которых они были выделены. Так, например, альдегид ванилин содержится в ванили, коричный альдегид - в корице, альдегид цитраль — в лимонном масле. Пиридоксаль входит в состав витамина B6. Он выполняет функцию кофермента при ферментативных процессах транс-аминирования и декарбоксилирования а-аминокислот.

К амфора, извлекаемая из камфорного дерева, является кетоном терпенового ряда. Она с древних времен используется как средство, стимулирующее сердечную деятельность. При действии брома на камфору замещается водородный атом в а-положении к карбонильной группе с образованием бромкамфоры. Бромкамфора улучшает деятельность сердца и оказывает успокаивающее действие на центральную нервную систему.

Многие стероидные гормоны содержат кетонную группи­ровку, например тестостерон и прогестерон — половые гормо­ны - мужской и женский соответственно (см. разд. 20.3).

Формальдегид Н₂С=0 - газ с резким запахом, вызывающий раздражение слизистых тканей и оказывающий сильное дейст­вие на центральную нервную систему. Свободный формальде­гид нарушает обмен витамина С, инактивирует ряд ферментов, угнетает синтез нуклеиновых кислот, обладает мутагенными свойствами. Среднесуточная предельно допустимая концентра­ция в воздухе населенных мест 0,012 мг/м³, а максимальная разовая концентрация - 0,035 мг/м³, что в три раза меньше, чем для хлора.

Источником формальдегида в быту являются различные изделия на основе фенолформальдегидных, мочевиноформальдегидных, меламиноформальдегидных полимеров. Например, мебель из древесностружечных плит, проклеенных вышеука­занными полимерами. Эти изделия при эксплуатации, особенно в первое время, выделяют значительное количество формаль­дегида. Особенно много формальдегида выделяется при непол­ном сгорании жидкого топлива, а также при сжигании многих пластмасс и древесностружечных материалов, чем в определен­ной степени объясняется удушающее действие дымов при по­жарах.