41.349. Альдегиды, карбоновые кислоты, сложные эфиры

Альдегиды и кетоны.

Альдегиды – это органические соединения, молекулы которых содержат альдегидную группу, связанную с углеводородным радикалом.

Гомологический ряд альдегидов и кетонов:

Название	Формула
Альдегиды
Метаналь (муравьиный альдегид, формальдегид)
Этаналь (уксусный альдегид, ацетальдегид)
Пропаналь (пропионовый альдегид)
Бутаналь (масляный альдегид)
Пропеналь (акролеин)
Бутен-2-аль (кротоновый альдегид)
Бензальдегид
Кетоны
Пропанон (ацетон)
Бутанон (метилэтилкетон)
Ацетофенон (метилфенилкетон)

Номенклатура и изомерия:

Название альдегида по международной номенклатуре образуется от названия соответствующего алкана с таким же числом атомов углерода с добавлением окончания –аль. Нумерацию углеродной цепи начинают от атома углерода альдегидной группы.

Названием альдегида = название алкана + окончание –аль

Алгоритм названия альдегидов:

1. Найдите главную углеродную цепь - это самая длинная цепь атомов углерода, включающая атом углерода альдегидной группы.

2. Пронумеруйте атомы углерода в главной цепи, начиная с атома углерода альдегидной группы.

3. Назовите соединение по алгоритму для углеводородов.

4. В конце названия допишите суффикс -аль.

Изомерия:

1. Углеродного скелета

2. Межклассовая – кетоны

3. ТОЛЬКО У КЕТОНОВ: положение функциональной группы

Физические свойства:

Низшие альдегиды имеют резкий запах, высшие альдегиды, содержащие 8-12 атома «С» - душистые вещества. Альдегиды с 1-3 атомами «С» хорошо растворяются в воду, с увеличением числа атомов «С» растворимость уменьшается. Все альдегиды растворяются в органических растворителях.

Альдегиды раздражают слизистые оболочки глаза и верхних дыхательных путей, вредно влияют на нервную систему.

Химические свойства альдегидов и кетонов:

Альдегиды – один из наиболее реакционноспособных классов органических соединений, что связанно с наличием в их молекулах высокополяризованной карбонильной группы.

Для альдегидов характерны реакции присоединения, окисления, полимеризации и поликонденсации.

• Горение:

2CH₃CHO + 5O₂ = 4CO₂ + 4H₂O

• Присоединение (по двойной связи карбонильной группы).

В ряду

HCHO⟶RCHO⟶RCOR′ склонность к реакциям присоединения уменьшается. Это связано с наличием и числом углеводородных радикалов, связанных с атомом углерода карбонильной группы.

а) Гидрирование (восстановление водородом):

HCHO+H2⟶Ni,tCH3OH CH3−CO−CH3+H2⟶Ni,tCH3−CH(OH)−CH3

Из альдегидов при этом получаются первичные спирты, а из кетонов - вторичные.

• Окисление:

CH3CHO+Ag2O=2Ag↓+CH3COOH (реакция "серебряного зеркала" - качественная реакция)

HCHO+2Cu(OH)2=2H2O+Cu2O↓+HCOOH (образуется красный осадок - качественная реакция)

Кетоны слабыми окислителями не окисляются.

• Замещение атомов водорода в углеводородном радикале (замещение происходит в альфа-положение, т. е. замещается атом водорода у 2-го атома углерода):

CH₃CHO + Cl₂ = CH₂Cl-CHO + HCl

Применение важнейших представителей:

Муравьиный альдегид:

1. Полимеры

2. Антисептик

3. Для хранения анатомических препаратов

Уксусный альдегид:

1. Получение этанола

2. Производство зеркал

3. Лекарства

4. Ацетатное волокно

5. Получение уксусной кислоты

6. Получение уксусного ангидрида

7. Получение сложного эфира – этилацетат.