35. Алканали и алканоны. Строение карбоксильной группы. Общая характеристика химических свойств. Отношение к окислителям. Качественные реакции на альдегидную группу.
Альдеги́ды (от лат. alcohol dehydrogenatus — спирт, лишённый водорода) — класс органических соединений, содержащих альдегидную группу (–CHO)[1]. ИЮПАК определяет альдегиды как вещества вида R-CHO, в которых карбонильная группа связана с одним атомом водорода и одной группой R.
Кето́ны — органические вещества, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами.
Общая формула кетонов: R1-CO-R2.
Строение карбоксильной группы. Карбоксильная группа сочетает в себе две функциональные группы — карбонил C=O и гидроксил -OH, взаимно влияющие друг на друга. Кислотные свойства карбоновых кислот обусловлены смещением электронной плотности к карбонильному кислороду и вызванной этим дополнительной (по сравнению со спиртами) поляризации связи О-Н. В водном растворе карбоновые кислоты диссоциируют на ионы: R-COOH = R-COO− + H+ Растворимость в воде и высокие температуры кипения кислот обусловлены образованием межмолекулярных водородных связей.
Общая характеристика химических свойств.
1. Восстановление. Из альдегидов и кетонов получаются соответсвенно первичные и вторичные спирты: СН3–С(О)Н + Н2 → СН3–СН2ОН СН3–С(О)–СН3 + Н2 → СН3–СН(ОН)–СН3
2. Присоединение синильной кислоты. СН3–С(О)Н + НСN → СН3–СН(ОН)–C≡N СН3–С(О)–СН3 + НСN → СН3–С(ОН)(CN)–СН3
3. Присоединение гидросульфита натрия. СН3–С(О)Н + NаНSО3 → СН3–СН(OH)—SО3Nа СН3–С(О)–СН3 + NаНSО3 → СН3 – С(OH)(SО3Nа)–СН3 4. Замещение карбонильного кислорода галогенами. СН3–С(О)Н + РСI5 → СН3–СН(СI)2 + РОСI3 СН3–С(О)–СН3 + РСI5 → СН3–С(СI)2–СН3 + РОСI3
Отношение к окислителям. По отношению к различным окислителям свойства альдегидов и кетонов сильно различаются. Большинство окислителей, включая воздух, легко окисляют альдегиды до кислот. Реакция проходит по радикальному механизму через образование гидроперекисей. Для сохранения альдегидов от окисления атмосферным воздухом к ним прибавляют небольшие количества антиоксидантов, блокирующих свободные радикалы. Окисление кетонов происходит гораздо труднее и только сильными окислителями. Продуктами окисления являются карбоновые кислоты. При окислении кетона образуется спиртокетон, затем дикетон, который, разрываясь, образует кислоты.
Качественные реакции на альдегидную группу.
В водном растворе аммиака оксид серебра растворяется с образованием комплексного соединения — гидроксид диамминсеребра(I) [Ag(NH3)2]OH
при добавлении к которому альдегида происходит окислительно-восстановительная реакция с образованием металлического серебра:
