Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка для лабораторных Органика ПСК.doc
Скачиваний:
40
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
1.05 Mб
Скачать

Лабораторная работа №8 Тема: альдегиды и кетоны

Цель работы: изучить характерные химические свойства карбонильных соединений.

Оборудование и реактивы: раствор едкого натра, 10%-ный; аммиачный раствор оксида серебра, 0,1н; формальдегид, 1%-ный и 40%-ный растворы; сульфат меди, 3%-ный раствор; фуксинсернистая кислота; ацетон; метиловый красный, 0,2%-ный раствор; нитропруссид натрия, 1%-ный раствор; уксусная кислота, 30%-ный раствор; соляная кислота концентрированная. Пробирки, пробиркодержатели, штативы для пробирок; спиртовка, водяная баня; “кипятильные камешки”.

8.1 Теоретическая часть

Альдегидами и кетонами называют производные углеводородов общей формулы СnH2nO, содержащие карбонильную (оксо-) группу С=О.

В альдегидах она связана с радикалом и водородом R-CН =O, в кетонах с двумя радикалами R2C=O. В зависимости от углеводородного радикала различают предельные НСОН – формальдегид, СН3СОН – ацетальдегид, СН3СОСН3 – ацетон, непредельные СН2=СНСОН – акролеин, СН3-СН=СНСОН – кротоновый альдегид, ароматические С6Н5СОН – бензальдегид, СН36Н4-СОН – толуиловые альдегиды. Диальдегиды и дикетоны содержат две оксогруппы: СНОСНО – глиоксалевый альдегид, СНОСН2СНО – малоновый альдегид, СН3-СО-СО-СН3 – диацетил, бутандион (-дикетон), СН3-СО-СН2-СО-СН3 –ацетилацетон, пентандион-2,4 (-дикетон). Альдегиды и кетоны являются изомерами. Изомерия альдегидов и кетонов связана со строением углеродного скелета радикала, у кетонов она также определяется положением карбонильной группы.

8.1.1 Методы получения

1. Альдегиды и кетоны удобно получать пиролизом кислот и их смесей в виде паров над оксидами некоторых металлов (оксидом марганца, оксидом цинка) при 400-450 0С:

2. Гидратация ацетилена и его гомологов в условиях реакции Кучерова приводит соответственно к уксусному альдегиду и кетонам:

3. В технике альдегиды получают прямым присоединением СО и Н2 к олефинам:

4. Альдегиды и кетоны получают окислением или каталитическим дегидрированием спиртов. При окислении первичных спиртов образуются альдегиды, а вторичных – кетоны:

8.1.2 Физические свойства

Низшие альдегиды и кетоны – жидкости (за исключением муравьиного альдегида) легко растворимые в воде, имеющие специфический запах. Плотности альдегидов и кетонов ниже единицы. Альдегиды и кетоны кипят при температурах, значительно более низких, чем спирты с тем же числом атомов углерода, так как не являются сильно ассоциированными жидкостями из-за отсутствия водородной связи.

8.1.3 Химические свойства альдегидов и кетонов

Химические свойства альдегидов и кетонов определяются наличием карбонильной группы. Двойная связь С=О в карбонильной группе имеет некоторое сходство с двойной связью в этиленовых углеводородах (сочетание - и -связей), но отличается сильной поляризацией вследствие различной электроотрицательности образующей ее атомов (С и О). Дипольный момент карбонильной группы – около 2,7D, поэтому углеродный атом карбонильной группы обладает электрофильными свойствами и атакуется нуклеофильными реагентами, в то время как двойная связь в алкенах атакуется электрофильными реагентами. Радикалы, способные увеличить положительный заряд на углеродном атоме, повышают реакционную способность карбонильных соединений.

Поляризация связи С=О является основной причиной высокой реакционной способности карбонильных соединений. При этом отрицательно поляризованная часть молекулы атакующего связь С=О реагента присоединяется к электрофильному центру (атому С), в то время как ее положительная часть к кислородному атому. Альдегиды химически активнее, чем кетоны, что связано с меньшей компенсацией положительного заряда на атоме углерода за счет индукционного эффекта одного алкильного радикала против двух у кетонов. Наиболее реакционоспособен по этой причине формальдегид.

Характерными реакциями для альдегидов и кетонов являются прежде всего реакции нуклеофильного присоединения по связи С=О. Эти процессы протекают ступенчато по следующей схеме:

А : В А+ + :В-