Тема №4. Альдегіди і кетони
Альдегідами і кетонами називають сполуки, що містять у молекулі оксо- або карбонільну групу >C=О. Звідси й назва цих сполук – карбонільні сполуки. Альдегіди та кетони відрізняються за характером атомів, що оточують карбонільну групу: у альдегідів хоча б одна з валентностей Карбону карбонільної групи витрачається на зв’язок з атомом Гідрогену. У кетонів обидві валентності карбонільної групи витрачаються на зв’язок з вуглеводневими залишками:
R – С = О R – С = О
| |
Н R1
Відмінність у будові альдегідів і кетонів незначна. Тому й хімічні властивості цих сполук відрізняються мало.
При вивченні цього розділу зверніть увагу на номенклатуру оксосполук, на їх фізичні та хімічні властивості, способи добування. З’ясуйте різницю у хімічних властивостях альдегідів та кетонів. Оксосполукам властива висока реакційна здатність, зумовлена полярністю та легкою поляризовністю карбонільної групи внаслідок помітної різниці електронегативностей Карбону й Оксигену.
Альдегіди більш реакційноздатні, ніж кетони, оскільки у кетонах компенсація позитивного заряду на карбонільному атомі Карбону вагомніша за рахунок позитивних індукційних ефектів двох радикалів. Тому й полярність карбонільної групи у кетонів менша. Вплив індукційного ефекту виявляється у тому, що реакційна здатність формальдегіду вища, ніж у його гомологів. Зверніть увагу на відношення оксосполук до дії окисників і умов протікання реакцій з ними.
Приклади розв’язання типових задач
Приклад. З відповідного ацетиленового вуглеводню отримайте за реакцією Кучерова 2-метилгексанон-3. Назвіть вихідні й отримані сполуки.
Розв’язання. Кетон 2-метилгексанон-3 можна одержати за реакцією Кучерова з ацетиленового вуглеводню 2-метилгексину-3 за схемою:
Контрольні завдання
46. Напишіть схеми реакцій одержання оцтового альдегіду з ацетилену й наведіть наступні схеми реакцій для цього альдегіду:
а) окиснення;
б) відновлення;
в) з Натрій гідрогенсульфітом.
Назвіть отримані сполуки.
47. Отримайте 3-метил-2-пентанон гідролізом відповідного дигалогенопохідного й наведіть схеми наступних реакцій для нього:
а) відновлення;
б) взаємодії з PCl5;
в) взаємодії із синільною кислотою.
48. Які сполуки отримуються при каталітичному дегідруванні спиртів: первинного бутилового й вторинного амілового? Охарактеризуйте хімічні властивості отриманих сполук (окиснення, відновлення, взаємодія з PCl5). Напишіть схеми реакцій і назвіть отримані речовини.
49. Напишіть для масляного альдегіду наступні реакції:
а) “срібного” дзеркала;
б) альдольної конденсації;
в) з Натрій гідрогенсульфітом.
Назвіть отримані сполуки.
50. Напишіть структурні формули ізомерних альдегідів і кетонів загальної формули С4Н8О и назвіть їх за міжнародною номенклатурою. Подійте на один з ізомерів:
а) синільною кислотою;
б) воднем у присутності нікелю.
Напишіть схеми реакцій і назвіть отримані сполуки.
51. Окисненням відповідних спиртів отримайте наступні карбонільні сполуки: 2-метилбутаналь, метилізопропілкетон. Порівняйте їхні хімічні властивості на прикладі реакцій окиснення. Назвіть вихідні й отримані сполуки.
52. З 1-бутину реакцією гідратації (реакцією Кучерова) отримайте бутанон і напишіть для нього схеми реакцій: окиснення, відновлення й взаємодії із синільною кислотою. Назвіть отримані сполуки.
53. Напишіть схеми реакцій:
а) бутаналю з окисником;
б) метилізопропілкетону з Натрій гідрогенсульфітом;
в) 2-пентанону з PCl5.
Назвіть отримані сполуки.
54. На метилацетилен подійте водою в присутності солей ртуті (реакція Кучерова). Для сполуки, що утвориться, наведіть схеми реакцій взаємодії з:
а) Натрій гідрогенсульфітом;
б) гідроксиламіном;
в) хлором (1 моль).
Напишіть схеми реакцій й назвіть отримані сполуки.
55. Напишіть і назвіть три ізомери складу С4Н8О. Наведіть схеми реакцій окиснення цих ізомерів й назвіть отримані сполуки.
56. Отримайте диметилкетон з відповідного спирту й напишіть для нього реакції: окиснення, відновлення й взаємодії з Натрій гідрогенсульфітом. Назвіть вихідні й отримані сполуки.
57. Напишіть структурні формули чотирьох кетонів складу С7Н14О, що містять головні ланцюги з п'яти атомів Карбону, і назвіть їх. З одним з ізомерів напишіть реакції:
а) окиснення,
б) відновлення.
Назвіть отримані сполуки.
58. Напишіть схеми реакцій одержання з відповідних спиртів масляного альдегіду й метилетилкетону. Напишіть схеми реакцій відновлення й окиснення цих сполук. Всі сполуки назвіть за міжнародною номенклатурою.
59. Напишіть структурні формули наступних сполук:
а) ізомасляного альдегіду;
б) метилізопропілкетону;
в) 3-метилпентаналю;
г) 2,2-диметил-3-гексанолу;
д) 2,4-пентадіону.
Напишіть схеми реакцій окиснення ізомасляного альдегіду й метилізопропілкетону. Назвіть отримані речовини.
60. З відповідного ацетиленового вуглеводню за реакцією Кучерова отримайте 4-метил-2-пентанон. Наведіть схему реакції окиснення цієї сполуки. Назвіть вихідні й отримані сполуки за міжнародною номенклатурою.