35. Получение альдегидов и кетонов. Распространение в природе. Использование в ветеринарии и медицине.

1. Гидратация алкинов. Из ацетилена получается альдегид, из его гомологов — кетоны :

        Hg²⁺, H⁺   СH≡СН + Н₂О  →  СН₃-СН=О.

           

Hg²⁺, H⁺  СН₃-С≡СН + Н₂О  →  СН₃-СО-СН₃.

Из-за своей относительной дороговизны, а также из-за того, что получаемые соединения загрязнены токсичными соединениями ртути, в настоящее время этот способ находит ограниченное применение.

2.    Общий способ получения  карбонильных соединений окисление спиртов . В качестве окислителя можно использовать не только дихромат или перманганат калия, но и другие окислители, например, оксид меди (II) при нагревании:

t СН₃-СН₂-ОН + СuО    →  СН₃-СН=О + Сu + Н₂О,

 t СН₃-СН(ОН)-СН₃ + СuО  →  СН₃-СО-СН₃ + Сu + Н₂О.

3.    При щелочном гидролизе дигалогеналканов, содержащих два атома галогена при одном атоме углерода, образуются двухатомные спирты, в которых две группы ОН соединены с одним атомом углерода. Эти вещества неустойчивы и отщепляют воду, превращаясь в карбонильные соединения:

                  2NaOH СН₃-СНСl₂   →    [СН₃СН(ОН)2]        → СН₃-СН=О + Н₂О.                   -2NaCl

4.    Дегидрирование спиртов. Одним из промышленных спосо бов получения альдегидов и кетонов является дегидрированиеспиртов в газовой фазе над металлическими медью, серебром, хромом, никелем, оксидом цинка и др., например:

      ZnO, 380° С СН₃-СН(ОН)-СН₃        →     СН₃-СО-СН₃

Пропанол-2      Ацетон (выход-90%)

5.    Окисление алкенов. Альдегиды и кетоны получают окислением углеводородов ряда этилена кислородом воздуха в присутствии хлоридов палладия (II) и меди (I), например:

          

  Этилен                                                           Уксусный альдегид

                                                                               (выход >90%}

Этим экономичным способом в промышленности получают низ шие альдегиды и кетоны.

6.    Простейший кетон — ацетон — получают кумольным методом вместе с фенолом.

Химические свойства альдегидов и кетонов определяются тем, что в состав их молекул входит карбонильная группа с по­лярной двойной связью. Альдегиды и кетоны — химически ак тивные соединения, которые склонны к реакциям присоединения по связи С=О. Эти реакции протекают по механизму нуклеофильного присоединения (обозначается A_N от англ, addition nucleophilic). Активность альдегидов и кетонов в реакциях при соединения определяется величиной положительного заряда d+  на атоме углерода в карбонильной группе. Электронодонорные группы, связанные с группой СО, уменьшают величину этого заряда. Карбонильная группа кетонов связана с двумя углеводородными радикалами (которые являются электронодонорными груп пами), поэтому кетоны менее активны, чем альдегиды (в которых группа СО связана только с одним радикалом). Самым активным из альдегидов является формальдегид H₂CO.

В молекулах альдегидов и кетонов отсутствуют атомы водорода, способные к образованию водородных связей. Поэтому их температуры кипения ниже, чем у соответствующих спиртов. Метаналь (формальдегид) - газ, альдегиды С₂–C₅ и кетоны С₃–С₄ - жидкости, высшие - твердые вещества. Низшие гомологи растворимы в воде, благодаря образованию водородных связей между атомами водорода молекул воды и карбонильными атомами кислорода. С увеличением углеводородного радикала растворимость в воде падает.

Муравьиный альдегид (формальдегид) – газообразное вещество с резким запахом. Раствор известен под названием формалина. Формалин – ядовит и является сильным дезинфицирующим средством. Он применяется для дезинфекции помещений и протравливания зерна. В формалине сохраняются анатомические препараты.