NO2

4. Бромування фенолу також відбувається значно легше, ніж для бензолу. Реакція протікає так легко, що фенол реагує навіть із бромною водою(розчиномбромууводі) зутвореннямтрибромфенолу, що випадає в осад:

OH OH

Br Br

Br

5. Якісна реакція на феноли. Якісною ре-

акцією на фенол є його кольорова реакція із ферум(ІІІ) хлоридом: безбарвний розчин фенолу реагує зі світло-жовтим ферум(ІІІ) хлоридом з утворенням темно-синього ферум феноляту:

OH

застосування фенолу

Колисьфенолуважалиоднимзнайважливіших антисептиків і широко використовували для дезінфекції приміщень, меблів, хірургічних інструментів. Дотепер збереглася тривіальна назва фенолу — карболова кислота. Зараз фенол рідко виступає в ролі антисептика, його замінили інші речовини. Натомість усе більше й більше зростає роль фенолу в синтетичній промисловості. З фенолу добувають капролактам, який застосовують для виробництва пластмас та синтетичного капронового волокна, разом з формаліном із нього добувають феноло-формальдегідні смоли:

OH O

O

Салол

На основі фенолу добувають вибухові речовини, наприклад пікринову кислоту:

OH

O2N NO2

NO2

Окрім того, деякі феноли — гідрохінон, пірокатехін та пірогалол — застосовують у виробництві хімреактивів для фотографічних процесів.

альдегіди

поняття про альдегіди

До альдегідів належать сполуки, які у своєму складі містять альдегідну групу. Альдегідна група є функціональною групою альдегідів:

O

C

H

Скорочено альдегідну групу записують: −CHO. Найпростішим альдегідом є мурашиний альдегід, у молекулі якого до альдегідної групи приєднаний атом Гідрогену, його молекулярна формула — CH2O.

Зв’язки атома Карбону в альдегідній групі аналогічні до зв’язків у ненасичених вуглеводнях: три його валентні електронні хмари в стані sp2-гібри- дизації утворюють зв’язки із двома атомами Гідрогену (в інших альдегідах — з атомами Гідрогену й Карбону) і з атомом Оксигену. Усі ці зв’язки лежать в одній площині. Хмара четвертого валентного електрона розташована перпендикулярно до цієї площини й має форму об’ємної вісімки. Хмари двох неспарених валентних електронів атома Оксигену також мають форму об’ємних вісімок, вони розташовані перпендикулярно один до одного. Одна із цих електронних хмар бере участь в утворенні

σ-зв’язку з атомом Карбону, інша перекривається

вперпендикулярній площині з електронною хмарою атома Карбону, утворюючи π -зв’язок.

З’єднані подвійним зв’язком атоми Оксигену й Карбону мають різну електронегативність. Унаслідок цього область перекривання електронів (область найбільшої електронної густини) зміще-

на до атома Оксигену. Таким чином, подвійний зв’язок C = O поляризований:

δ−

O

δ+C

H

гомологічний ряд і номенклатура альдегідів

Правила складання назв альдегідів аналогічні до правил для вуглеводнів та спиртів. Відмінність полягає тільки в тому, що назва альдегідів за номенклатурою IUPAC утворюється додаванням суфікса -аль до назв відповідних алканів. Однак деякі альдегіди мають свої історично сформовані тривіальні назви, які зустрічаються в літературі значно частіше, ніж назви за міжнародною номенклатурою.

Назви альдегідів

Загальна формула насичених альдегідів CnH2nO. Зверніть увагу на відмінність загальних формул альдегідів і насичених спиртів

(CnH2n+2O) — вони відрізняються за складом на два атоми Гідрогену. Таким чином, альдегіди є дегідрованими спиртами.

Фізичні властивості альдегідів

Альдегіди — безбарвні речовини, з характерним запахом. Перший член гомологічного ряду альдегідів — формальдегід — при звичайних умовах є газоподібною речовиною (на відміну від спиртів).

Для утворення водневого зв’язку атом Гідрогену повиненматипозитивнийзаряд.Уцьомуразізв’язок C −H у функціональній групі альдегідів слабко поляризований, частковий заряд на атомі Гідрогену недостатній для утворення водневого зв’язку з атомами Оксигену іншої молекули. Але, на відміну від вуглеводнів, перші члени ряду розчинні у воді. Це відбу-

вається за рахунок атомів Гідрогену молекул води, які утворюють водневі зв’язки з атомами Оксигену карбонільної групи, оскільки позитивний заряд на них більший унаслідок більшої електронегативності Оксигену порівняно з Карбоном. У зв’язку із цим міжмолекулярна взаємодія між молекулами альдегідів менша порівняно зі спиртами, за рахунок чого в альдегідів температура плавлення й кипіння менша, ніж у відповідних альдегідів. Однак можливість утворення водневих зв’язків з молекулами води зберігається (але меншою мірою, ніж у спиртів), за рахунок чого в альдегідів зберігається добра розчинність у воді, але менша, ніж у відповідних спиртів.

хімічні властивості альдегідів

1. Горіння. Як і більшість органічних сполук, альдегіди добре горять на повітрі з утворенням вуглекислого газу й води. Причому зі збільшенням вуглеводневого радикала збільшується кількість молекул альдегідів, які горять із утворенням вуглецю (сажі) та води.

CH2O +O2 → CO2 +H2O ,

C10H20O +O2 → C +H2O.

2. Гідрування. Гідрування альдегідів проходить у присутності каталізаторів (Ni, Pt, Pd тощо).

HH

Більш важливо розглянути цю властивість із погляду окисно-відновних реакцій. Оскільки в органічних сполуках атоми Карбону можуть виявляти різні ступені окиснення, то слід виходити з того, що в атомів Гідрогену ступінь окиснення завжди +1, а в Оксигену — –2:

C−3H3+1C+1H+1O−2 +2H+ +2e → C−3H3+1C−1H2+1O−2H+1.

Атом Карбону, який входив до альдегідної групи, змінює ступінь окиснення за рахунок прийому двох електронів, отже, він відновився. Із цього можна зробити висновок, що спирт — це відновлений альдегід і навпаки: альдегід — це окиснений спирт. Отже, процес приєднання молекули водню альдегідами — це окисно-відновний процес, у ході якого альдегіди відновлюються до спиртів.

3. Окиснення альдегідів (реакція срібного дзеркала). Унаслідок наявності надлишкового позитивного заряду на карбоновому атомі електронна густина, що зв’язує його з атомом Гідрогену, трохи зміститься до Карбону й атом набуде більшої реакційної здатності (цей зсув, однак, не такий значний, аби міг встановлюватися міцний водневий зв’язок між молекулами альдегіду).

У цій реакції атом Карбону альдегідної групи віддає два електрони, отже, реакція з аргентум оксидом також є окисно-відновною, однак у цьому разі альдегід уже підлягає окисненню. І якщо результатом відновлення альдегідів є спирти, то внаслідок окиснення утворюються карбонові кислоти.

Окиснення альдегідів купрум(ІІ) гідроксидом.

Аналогічно до аргентум оксиду купрум(ІІ) гідроксид здатний окиснювати альдегіди. При цьому утворюється жовтий осад одновалентного

При подальшому нагріванні відбувається розклад купрум(І) гідроксиду й утворення червоного осаду одновалентного купрум(І) оксиду:

2CuOH → Cu2O +H2O.

4. Поліконденсація. Ненасичені вуглеводні вступають у реакцію полімеризації, унаслідок якої велика кількість молекул ненасичених сполук здатні з’єднуватися один з одним і утворювати досить довгі ланцюги, як, наприклад, у результаті полімеризації етилену утворюється поліетилен. Аналогічним способом можуть з’єднуватися молекули формальдегіду з молекулами фенолу, утворюючи в такий спосіб молекулу полімеру. У результаті цієї реакції, крім високомолекулярної сполуки (смоли), утворюється також низькомолекулярна (вода). Цим реакція поліконденсації відрізняється від полімеризації.

–H2O

5. Гідратація. При вивченні хімічних властивостей ненасичених вуглеводнів розглядалися реакції приєднання за кратним зв’язком складних сполук з полярними ковалентними зв’язками в молекулі (HCl, H2O). Природно припустити, що подібні реакції можливі і в альдегідів, тим більше, що хімічний зв’язок у карбонільній групі вже поляризований і ніби готовий до приєднання речовин з полярними зв’язками, тому у водних розчинах відбувається така реакція:

У випадку формальдегіду ця оборотна реакція суттєво зміщена вправо, унаслідок чого він існує в розчині переважно в гідратній формі (99,9%). У цьому разі до позитивно зарядженого атома Карбону карбонільної групи приєднується гідроксильна група за допомогою вільної електронної пари атома Оксигену; електрони π -зв’язку повністю переходять до атома Оксигену й за допомогою них до нього приєднується протон.

6. Утворення напівацеталей та ацеталей зі спиртами. Подібним чином альдегіди реагують з одноатомними спиртами, адже спирти за типом своєї будови схожі на воду:

Подібна реакція може відбуватися у винах при довгому зберіганні, й утворюваний напівацеталь (а потім і ацеталь) надає додаткового аромату винам, оскільки ацеталі найчастіше являють собою речовини з приємним запахом (на відміну від альдегідів).

7. Приєднання синильної кислоти. Оскільки молекула синильної кислоти розпадається на йони, то приєднання проходить у такий спосіб:

У результаті реакції утворюються нітрили спиртів.

добування альдегідів

1. Окиснення спиртів.

Загальним способом добування альдегідів є реакція окиснення спиртів купрум(ІІ) оксидом:

CH3 −CH2 −OH +CuO → CH3 −CHO +H2O +Cu.

Іноді відзначають, що в реакції окиснення спиртів мідь є каталізатором унаслідок того, що отримана мідь потім окиснюється киснем повітря й знову вступає в реакцію окиснення.