Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Оксосоединения.doc
Скачиваний:
228
Добавлен:
13.02.2016
Размер:
615.42 Кб
Скачать

23

Лекция № 8 Оксосоединения

План

8.1. Общая характеристика оксосоединений (карбоксильных соединений)

8.2. Реакции нуклеофильного присоединения в ряду альдегидов и кетонов

8.3. Реакции окисления и восстановления органических соединений

8.1. Общая характеристика оксосоединений

К карбоксильным соединениям относят соединения, содержащие группу

С= О: альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты.

В альдегидах карбонильняа группа связана по крайней мере с одним атомом водорода

R — C

Н, в кетонах – с двумя радикаламиR—C—R′,в карбоновых кислотах она входит в состав карбоксильной группы

R— С

ОН

Альдегиды. Классификация.

В зависимости от радикала различают предельные и ароматические альдегиды.

Электронное строение карбонильной группы характеризуется наличием 3δ и 1π связи. Двойная связь в оксогруппе существенно отличается от двойной связи в алкенах тем, что она сильно поляризована.

Для альдегидов и кетонов, имеющих атом углерода в sр2-гибридизации характерны реакции АN.

Рассмотрим реакционные центры в молекулах альдегидов и кетонов.

Атом углерода карбонильной группы является электрофильным центром и представляет собой удобный центр для атаки нуклеофилом.

Легкость нуклеофильной атаки зависит:

1) от величины эффективного положительного заряда на карбонильном атоме углерода;

2) от пространственной доступности атома углерода в карбонильной группе;

3) от кислотно-основных свойств среды.

Исходя из этого понятно, что легче вступают в реакции АNальдегиды, а из них – формальдегид.

8.2. Реакции аn в ряду альдегидов и кетонов

Примеры реакции АN

1) Гидратация

гидраты альдегидов и кетонов

Гидраты альдегидов и кетонов в свободном виде выделить, как правило, не удается, т.к. равновесие этой реакции сдвинуто влево. Однако, такой альдегид, как трихлоруксусный альдегид удалось прогидратировать.

Хлораль

Хлораль гидрат используется в медицине в качестве успокаивающего, снотворного средства.

Аналогично возможно образование стабильного гидрата – нингидрина, который используется для обнаружения аминокислот, пептидов, белков в медико-биологических исследованиях.

Индантрион-1,2,3 Нингидрин

2) Ацетализация – присоединение спиртов. Реакция протекает в кислой среде с образованием полуацеталей, при избытке спирта образуются ацетали.

Ацеталь

Механизм реакции образования полуацеталей

оксонитовый катион метилацеталь уксусного альдегида

Механизм реакции образования ацеталей

диметилацеталь уксусного альдегида

1,1-диметоксиэтан

Реакция образования полуацеталей и ацеталей обратима в кислой среде. В щелочной среде R – О–с. 8…ион более трудноуходящая группа, чем гидроксид ион.

Гидролиз полуацеталей и ацеталей в кислой среде механизм реакции

метилацеталь

муравьиного

альдегида

гидратная форма,

очень неустойчива

Если альдегидная и спиртовая группы находятся в одной молекуле, то за счет внутримолекулярной реакции может образовываться циклический полуацеталь.

циклический полуацеталь

4-оксибутаналя

Эта реакция имеет большое значение в химии углеводов.

3. Присоединение тиолов

полуацеталь

тиоацеталь

меркаптиль

дитиоацеталь

4. Присоединение аммиака, аминов и их производных протекает в 2 стадии: 1 стадия – нуклеофильное присоединение по карбонильной группе. 2 стадия – отщепление воды. Поэтому эти реакции получили название – реакции присоединения отщепления.

замещенный имин метилимин

уксусного альдегида