6. Взаимодействие с аммиаком:

Альдимины легко полимеризуются в циклические альдегидаммиаки, используемые как ускорители вулканизации каучуков:

Взаимодействием формальдегида с аммиаком получают уротропин:

6 НСОН + 4NH₃  (CH₂)₆N₄ + 6H₂O

7. Образование оксимов с гидроксиламином:

R – CH = O + H₂N-OH  H₂O + R-CH = NOH

альдоксим

R₂C = O + H₂N-OH  R₂C = N – OH + Н₂О

кетоксим

Эти реакции применяют для количественного определения карбонильных соединений, используя солянокислый гидроксиламин.

8. Взаимодействие с гидразином и его замещенными.В зависимости от условий гидразин образует гидразоны:

или азины (альдазины и кетазины):

9. Реакции полимеризации альдегидов в присутствии следов минеральных кислот.При этом формальдегид может превращаться в параформ:

nСН₂О  (-CН₂О-)_n

со степенью полимеризации n=8-10, полиформальдегид со степенью полимеризацииn=1000, циклический продукт – триоксиметилен:

Полимеризация уксусного альдегида приводит к образованию паральдегида:

паральдегид

10. Реакции конденсации альдегидов, приводящие к образованию альдолей, называют альдольной конденсацией (а).Конденсация, сопровождающаяся отщеплением воды и образованием непредельного альдегида, называетсякротоновой конденсацией (б).Альдольная конденсация кетонов протекает в более жестких условиях с образованием-кетоноспиртов (в):

а) СН₃СНО + НСН₂СОН  СН₃СН(ОН)СН₂СНО

3-оксибутаналь (альдоль)

б

-H₂O

) СН₃СН(ОН)СН₂СНО  СН₃СН=СН-СНО

кротоновый альдегид

в) (СН₃)₂С=О+НСН₂-СО-СН₃(СН₃)₂С(ОН)-СН₂-СО-СН₃(СН₃)₂С=СН-СО-СН₃

-H₂O

диацетоновый спирт окись мезитила

(4-окси-4-метилпентанон-2) (4-метилпентен-3-он-2)

Из соединений, участвующих в ключевой стадии при альдольной конденсации, одно должно быть донором пары электронов, а другое – акцептором.

Альдегиды, не способные к альдольной конденсации, вступают в реакцию Канниццаро (реакция дисмутации альдегидов):

2 (СН₃)₂СНСНО + КОН  (СН₃)₂СНСООК + (СН₃)₂СНСН₂ОН

11. Сложноэфирная конденсация (по Тищенко) в присутствии алкоголятов алюминия приводит к получению из ацетальдегида этилацетата:

СН₃СНО + СН₃СНО  СН₃СООС₂Н₅

12. Получение пентаэритрита (щелочной катализ):

СН₃СНО + 3СН₂О  С (СН₂ОН)₄

13. Замещение карбонильного кислорода хлором при действии РCI₅ позволяет получить геминальные дигалогенпроизводные:

R₂C=О + РСI₅  R₂CCI₂ + POCI₃

14.Карбонильная группа оказывает активирующее действие на реакционную способность связанных с ней углеродных атомов(особенно-атомов), вследствие чегодля альдегидов и кетоновхарактерны реакции замещения в углеводородном радикале:

СН₃СН₂СНО + CI₂  CH₃CHCICHO

Реакции отличаются от реакций галогенирования алканов тем, что протекают в присутствии кислых или щелочных катализаторов.

При пропускании хлора через ацетальдегид получается 2,2,2-трихлорацетальдегид (хлораль) –CI₃-CH=O, который широко используется в органическом синтезе.

15. Галоформная реакция,индуцируемая основаниями, приводит к получению галоидпроизводных типаСНHaI₃и может служить качественной реакцией на метилкетоны .

Образующийся тригалогенкетон легко атакуется основанием, что приводит к расщеплению С-С связи:

Образование иодоформа (осадок в виде желтых кристаллов) является качественной реакцией на группу СН₃СО-.

16. Реакции окисления. Альдегиды окисляются до карбоновых кислот даже такими слабыми окислителями, как аммиачный раствор оксида серебра (реактив Толленса). Эта качественная реакция на альдегиды известна под названием “реакции серебряного зеркала”:

RCOH + 2Ag(NH₃)₂OH  RCOONH₄ + 2Ag + 3NH₃ + H₂O

Альдегиды окисляются также феллинговой жидкостью (“реакция медного зеркала”).

Кетоны окисляются труднее. Они более устойчивы к слабым окислителям и к кислороду воздуха. При действии сильных окислителей происходит разрыв углеродной цепи и образование смеси кислот. При окислении симметричных кетонов образуется не более двух кислот:

О

СН₃-СН₂-СО-СН₂-СН₃  СН₃-СН₂-СООН + СН₃СООН

3. Карбоновые кислоты

Карбоновыми кислотами называют производные углеводородов, содержащие одну или несколько карбоксильных групп - СООН.

Карбоновые кислоты классифицируют по числу карбоксильных групп (одноосновные и многоосновные), по количеству атомов углерода (низшие и высшие), в зависимости от строения углеводородного радикала (предельные, непредельные, ароматические, оксикислоты, фенолокислоты, альдегидо- и кетокислоты и другие группы). В соответствии с вышеуказанным различают следующие гомологические ряды карбоновых кислот.

Предельные одноосновные кислоты		Непредельные одноосновные кислоты
НСООН	муравьиная	СН2=СН-СООН	Акриловая
СН3СООН	уксусная	СН2=СН-СН2-СООН	Винилуксусная
СН3СН2СООН	пропионовая	СН3СН=СНСООН	кротоновая
СН3(СН2)2-СООН	масляная	СН2=С(СН3)-СООН	метакриловая
СН3(СН2)3-СООН	валериановая	СН3-(СН=СН)2-СООН	сорбиновая
СН3(СН2)4-СООН	капроновая	СН3(СН2)7СН=СН(СН2)7-СООН	Олеиновая (цис-), элаидиновая (транс-)
СН3(СН2)5-СООН	энантовая	С17Н31СООН	линолевая
СН3(СН2)10-СООН	лауриновая	С17Н29СООН	Линоленовая
СН3(СН2)14-СООН	пальмитиновая	СН=С-СООН	Пропиоловая
СН3(СН2)16-СООН	стеариновая	СН3С=С-СООН	тетроловая
С20Н31СООН	арахидоновая

Предельные двухосновные кислоты: НООС-СООН – щавелевая, НООС-СН₂-СООН – малоновая, НООС-(СН₂)₂-СООН – янтарная, НООС-(СН₂)₃-СООН – глутаровая, НООС-(СН₂)₄-СООН – адипиновая, НООС-(СН₂)₅-СООН – пимелиновая, НООС-(СН₂)₆-СООН – пробковая, НООС-(СН₂)₇- СООН – азелаиновая, НООС-(СН₂)₈-СООН – себациновая.

Непредельные двухосновные кислоты: НООС-СН=СН-СООН – малеиновая (цис-изомер) и фумаровая (транс-изомер).

Ароматические карбоновые кислоты: одноосновные – С₆Н₅-СООН –бензойная; СН₃-С₆Н₄-СООН – толуиловые кислоты (орто-, мета-, пара-), двухосновные:

фталевая изофталевая терефталевая

Предельные жирно-ароматические кислоты: С₆Н₅-СН₂-СООН – фенилуксусная.

Непредельные жирно-ароматические кислоты: С₆Н₅-СН=СН-СООН – коричная

Оксикарбоновые кислоты: одноосновные:НО-СООН– оксимуравьиная, угольная;НО-СН₂-СООН– гликолевая;СН₃СН(ОН)-СООН– молочная; двухосновные:НООС-СНОН-СООН– тартроновая,НООС-СН₂-СНОН-СООН– яблочная,НООС-СНОН-СНОН-СООН– винная;

НООС-СН₂-С(ОН)(СООН)-СН₂-СООН– лимонная; ароматические оксикислоты (фенолокислоты):

салициловая о-оксикоричная

Методы получения

Карбоновые кислоты встречаются в природе в свободном состоянии (муравьиная кислота – в крапиве, яблочная – в фруктах, сорбиновая – в ягодах рябины, брусники, изовалериановая – в валериановом корне), а также в виде сложных эфиров и жиров. Основным источником получения карбоновых кислот является все же органический синтез.

1. Окисление спиртов, альдегидов, кетонов, углеводородов (см. химические свойства указанных соединений).