Химические свойства альдегидов

Высокая реакционноспособность связана с наличием высокополярной связи С=О. Проявляют свойства органических оснований.

1 Реакции присоединения

Восстановление. Альдегиды способны к восстановлению, основной продукт восстановления — первичные спирты.

НСНО + НН → СН₃ОН

Присоединение синильной кислоты. Используется для удлинения углеродной цепи.

R—CHO + HCN → R-CH(OH)-CN

Присоединение гидросульфита натрия. Используется для выделения альдегидов из растворов.

R—CHO + NaHSO₃ → R-CH(OH)-SO₃Na

Присоединение спиртов с образованием полуацеталей (при избытке спирта и хлороводороде образуются ацетали)

2 Окисление. Альдегиды легко (значительно легче, чем спирты) окисляются в соответствующие карбоновые кислоты.

Реакция «серебряного зеркала». Альдегид + Ag₂O (в аммиачном растворе) = Кислота + 2Ag. Тонкий слой осадка металлического серебра образует зеркальную поверхность (таким способом раньше получали зеркала)

СН₃СНО + Ag₂O--NH₄OH,t--> CH₃COOH + 2Ag↓

Реакция «медного зеркала». Окислителем здесь выступает свежеприготовленный (СuSO₄+2NaOH→...) Cu(OH)₂, гидроксид меди(II). Образуется кирпично-красный осадок оксида Cu(I)

R—CHO + 2Cu(OH)₂ → R—COOH + Cu₂O↓ + 2H₂O

3 Реакция полимеризации

Линейная полимеризация образование параформальдегида (n=8-100) происходит при длительном стоянии или испарении формальдегида

nHCHO → [CH₂O]n

образование полиформальдегида

nHCHO --Fe(CO)₅--> [CH₂O]n

Циклическая полимеризация Перегонка подкисленного альдегида c образованием триоксана (правильно записать в виде шестиугольника)

3HCHO ---t,H+-->-СН₂-О-СН₂-О-СН₂-О-

3 Реакция поликонденсации При нагревании (с Н+ или ОН-) альдегида с фенолом образуются фенолформальдегидные смолы

Химические свойства кетонов

Существует три основных типа реакций кетонов.

Первый связан с нуклеофильной атакой по атому углерода карбонильной группы. Например, взаимодействие кетонов с цианид-анионом или металлорганическими соединениями. К этому же типу (нуклеофильного присоединения) относится взаимодействие карбонильной группы со спиртами, приводящее к ацеталям и полуацеталям.

Взаимодействие со спиртами:

CH₃COCH₃ + 2C₂H₅OH → C₂H₅—O—C(CH₃)₂—O—C₂H₅ + H₂O

c реактивами Гриньяра:

C₂H₅—C(O)—C₂H₅ + C₂H₅MgI → (C₂H₅)₃—COMgI → (C₂H₅)₃—COH, третичный спирт. Реакции с альдегидами, и особенно с метаналем идут заметно активнее, при этом с альдегидами образуются вторичные спирты, а с метаналем — первичные.

Также кетоны реагируют с азотистыми основаниями, например, с аммиаком и первичными аминами с образованием иминов:

CH₃—C(O)—CH₃ + CH₃NH₂ → CH₃—C(N—CH₃)—CH₃ + H₂O

Второй тип реакций — депротонирование бета-углеродного атома, по отношению к карбонильной группе. Образующийся карбанион стабилизирован за счёт сопряжения с карбонильной группой, лёгкость удаления протона возрастает, поэтому карбонильные соединения являются сравнительно сильными С—Н кислотами.

Третий — координация электрофилов по неподелённой паре атома кислорода, например, таких кислот Льюиса, как AlCl₃.

К отдельному типу реакций можно отнести восстановление кетонов — восстановление по Лейкарту с выходами близкими к количественным.