Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Cпособы получения оксосоединений



Окисление спиртов

Данный способ подробно рассмотрен в химических свойствах спиртов (см. п.4, с.27).

2.Пиролиз солей карбоновых кислот (разложение солей карбоновых кислот при нагревании). Используются кальциевые или бариевые соли. Данный способ позволяет получить альдегиды и кетоны. Для получения альдегида необходимо в состав соли ввести остаток муравьиной кислоты.

 

 

Пример: O O

|| ||

CH3-C-O-Ca-O-C-H t CH3-CH=O + CaCO3

 

кальциевая соль этаналь

муравьиной и уксусной кислот

 

СН3-С-О-Ва-О-С-СН3 t CH3 – C – CH3 + BaCO3

|| || ||

O O O

бариевая соль уксусной кислоты пропанон-2

Гидролиз геминальных дигалогенопроизводных

В исходных соединениях атомы галогена расположены у одного атома углерода. По данному способу получают альдегиды и кетоны. Реакция протекает через образование промежуточного соединения – двухатомного спирта с последующим отщеплением воды.

Пример Сl ОН

| |

СН3 – СН−С1 2Н2О СН3- СН−ОН СН3-СН=О

1.1-дихлорэтан -2HCl диол -Н2О этаналь

Сl ОН

| |

СН3 - С – СН32О СН3 – С – СН32О СН3 – С – СН3

| -2HCl | ||

Сl ОН O

2,2дихлорпропан диол пропанон-2

4. РеакцияКучерова

По данному способу можно получить только кетоны (за исключением этаналя). Реакция протекает по правилу Марковникова (см.п.1.4 с.21).

5.Оксосинтез (взаимодействие алкенов с СО и Н2. По данносму способу можно получить толькоальдегиды. Исходный алкен берется на один атом углерода меньше, чем получаемый альдегид.

По данному способу одновременно получают два изомерных альдегида.

 

 

Пример:

2СН3-СН2-СН=СН-СН3 + 2СО + 2Н2 СН3-СН2-СН2СН-СН=О

→ |

пентен-2 -СН=О, -Н СН3

2-метилпентаналь

СН3-СН2-СН-СН=О

|

С2Н5

2-этилбутаналь

Химические свойства

Двойная связь С=О в карбонильной группе состоит из и -связей. Вследствие большей электроотрицательности атом кислорода смещает электронную плотность на себя, т.е. на кислороде образуется избыто электронной плотности, на углероде – недостаток.

+ - + -

R – C = O R – C = O

H R1

Поэтому атом углерода приобретает электрофильные свойства и активно реагирует с нуклеофилами. Введение в углеводородный радикал акцептора увеличивает положительный заряд на углероде карбонильной группы, т.е. облегчает присоединение нуклеофила и наоборот, донор в радикале – затрудняет присоединение нуклеофила. Чем ближе акцептор к карбонильной группе, тем сильнее его влияние, тем легче протекают реакции нуклеофильного присоединения. Чем ближе донор к карбонильной группе- тем слабее протекают данные реакции. Реакции нуклеофильного присоединения обозначаются АN. Чем сильнее акцептор - тем легче протекают данные реакции, чем сильнее донор – тем слабее данные реакции.



Общий ряд активности карбонильных соединений в реакциях А N.

 

Н – С = О > CH3 – C = O > CH3 – C = O > CH3 – C = O

| | | |

H H CH3 C2H5

Общая схема реакций АN

 
 


R – CH = O + A+B- R – CH – O + A+ R – CH – OA

−A+ | |

B B

1. Реакции А N.

1.1.Реакция с синильной кислотой.

В данную реакцию вступают альдегиды и кетоны, образуя оксинитрилы.

Пример:

СН3-СН=О + НСN CH3 – CH – OH

|

этаналь CN

оксинитрил

 

 

CN

|

CH3-C =O + HCN CH3 – C – OH

| |

бутанон-2 C2H5 C2H5 оксинитрил

1.2. Реакция с бисульфитом натрия.

В данную реакцию вступают все альдегиды и метилкетоны( кетоны, у которых метильная группа непосредственно связана с карбонильной группой С=О). В результате реакции образуются бисульфитные производные.

Пример:

СН3-СН=О + NaHSO3 CH3 – CH – OH

|

SO3Na

бисульфитное производное

C2H5

|

CH3−C =O + NaHSO3 CH3 – C – OH

| |

C2H5 SO3Na

1.3. Реакция с аммиаком.

В данную реакцию вступают только альдегиды,образуя имины.

Пример:

СН3-СН=О + NH3 CH3-CH=NH + H2O имин

 

 

1.4. Реакция со спиртами.

В данную реакцию вступают только альдегиды, образуя полуацетали.

Пример:

СН3-СН=О + С2Н5ОН СН3-СН-ОН

|

ОС2Н5

полуацеталь

1.5. Реакция с гидроксиламином.

В данную реакцию вступают альдегиды и кетоны, образуя оксимы.

Пример:

СН3-СН=О + NH2OH CH3-CH=NOH + H2O



оксим

СН3-С=О + NH2OH CH3-C=NOH + H2O

| |

C2H5 C2H5

1.6. Реакция с гидразином.

В данную реакцию вступают альдегиды и кетоны,образуя гидразоны.

Пример:

СН3-СН=О + NH2NH2 CH3-CH=N-NH2 + H2O

гидразон

СН3-С=О + NH2-NH2 CH3-C=N-NH2 + H2O

| |

C2H5 C2H5

1.7. Реакция с РСl5.

В данную реакцию вступаютальдегиды и кетоны,образуя дигалогенопроизводные.

Пример: Сl

|

СН3−СН=О + РСl5 СН3−СН−Сl + РОСl3

этаналь 1,1-дихлорэтан

 

 

С3Н7 С3Н7

| |

СН3−С=О + РСl5 СН3−С−Сl + РОСl3

|

пентанон-2 Сl 2,2-дихлорпентан

2. Реакции окисления.

2.1. Окисление альдегидов.

Конечными продуктами окисления альдегидов являются карбоновые кислоты. В качестве окислителей используют: реактив Толленса(аммиачный раствор гидроксида серебра) и реактив Фелинга (комплексную соль меди и натрий калиевой соли винной кислоты). Эти реакции являются качественными на альдегиды.

2.1.1. Реакция с реактивом Толленса (реакция серебряного зеркала).

В результате реакции выделяется металлическое серебро.

Пример:

 

СН3-СН=О + Ag(NH3)2OH CH3-COOH + Ag + NH3+H2O

уксусная кислота

2.1.2. Реакция с реактивом Фелинга.

В результате реакции медь меняет степень окисления с 2+ на 1+. Образуется осадок оксида меди (1) красного цвета.

Пример:

СН3-СН=О + Cu(OH)2 + Na,K-виннокислый →СН3-СООН+Сu2O

2.2. Окисление кетонов.

При окислении кетонов образуется смесь карбоновых кислот и низкомолекулярных кетонов. Происходит разрыв связи С-С у

-углеродного атомов по отношению к оксогруппе.

Пример:

2.2.1. Окисление кетонов без разветвления у -углеродного атома. О

1 || 2

СН3 - СН2 – С − С3Н7 1 СН3-СООН + С3Н7-СООН

гексанон-3 [O] уксусная масляная

→ кислоты

2 СН3-СН2-СООН + С2Н5СООН

пропионовые кислоты

В данном случае образуется смесь карбоновых кислот. Молекулы кислот могут быть одинаковыми или разными в зависимости от строения исходного кетона.

2.2.2.Окисление кетонов с разветвлением у одного

-углеродного атома.

О СН3 СН3

1 || 2 | |

СН3 - СН2 – С – СН-СН3 1 СН3-СН2-СООН + О=С-СН3

2-метилпентанон-3 [O] ацетон

→ СН3

|

2 СН3-СООН + СН3-СН-СООН

изомасляная кислота

В данном случае образуется смесь из кетона и трех карбоновых кислот.

2.2.3. Окисление кетонов с разветвлением у двух

-углеродных атомов.

 

СН3 О С2Н5 СН3 С2Н5

| 1 || 2 | | |

СН3 – СН – С − СН – СН3 1 СН3-С=О + СН3-СН-СООН

2.4-диметилгексанон-3 [O] 2-метилбутановая

→ кислота

СН3 С2Н5

| |

2 СН3-СН-СООН + СН3-С=О

бутанон-2

В данном случае образуется смесь из двух кетонов и двух карбоновых кислот.

3. Реакции по -углеродному атому.

Исходя из строения оксогруппы описанного ранее, атом водорода в -положении приобретает подвижность и способен к отщеплению.

3.1. Галогенирование оксосоединений.

При галогенировании в присутствии красного фосфора происходит замещение водорода в -положении на галоген, образуются галогензамещенные альдегидов и кетонов.

Пример:

Н Сl

| |

СН3-СН-СН=О С12, Ркр СН3-СН-СН=О + НСl

пропаналь 2-хлорпропаналь

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!