![]() Главная Обратная связь Поможем написать вашу работу! ![]() Дисциплины:
Архитектура (936) ![]() |
![]() Альдегиды и кетоны. Изомерия и номенклатура. Физические и медико-биологические свойства. Взаимодействие альдегидов и кетонов с водородом и нуклеофильными реагентами
Карбонильные соединения содержат в молекуле карбонильную группу. Карбонильные соединения делятся на альдегиды и кетоны. Строение карбонильной группы C=O. Альдегиды содержат в молекуле карбонильную группу, обязательно связанную с атомом Н, т.е. альдегидную группу: ─C─HО Кетоны содержат в молекуле карбонильную группу, связанную с 2 углеводородными радикалами, т.е. кетонную группу: R─CО─R Св-ва альдегидов и кетонов определяются строением карбонильной группы >C=O. Атомы С и О в карбонильной группе нах-ся в состоянии sp2-гибридизации. Углерод своими sp2-гибридными орбиталями образует 3 s-связи (одна из них - связь С–О), кот расп-ся в одной плоскости под углом около 120° др к др. 1 из 3 sp2-орбиталей О участвует в s-связи С–О, две др содержат неподеленнные электронные пары. π-связь образована р-электронами атомов углерода и кислорода. Связь С=О сильно полярна. Ее дипольный момент (2,6-2,8D) значительно выше, чем у связи С–О в спиртах (0,70D). Электроны кратной связи С=О, в особенности более подвижные p-электроны, смещены к электроотрицательному атому О, что приводит к появлению на нем частичного отрицательного заряда. Карбонильный С приобретает частичный положительный заряд. Поэтому С подвергается атаке нуклеофильными реагентами, а О - электрофильными, в том числе Н+.
Наибольшее применение имеют метаналь и этаналь. Большое кол-во метаналя используется для получения фенолформальдегидной смолы, кот получают при взаимодействии метаналя с фенолом. Эта смола необходима для производства различных пластмасс. Пластмассы, изготовленные из фенолформальдегидной смолы в сочетании с различными наполнителями, называются фенопластами. При растворении фенолформальдегидной смолы в ацетоне или спирте получают различные лаки. Из метаналя получают карбамидную смолу, а из нее — аминопласты. Из этих пластмасс изготовляют микропористые материалы для нужд электротехники. Метаналь идет также на производство некоторых лекарственных веществ и красителей. Широко применяется водный раствор, содержащий в массовых долях 0,4, или 40%, метаналя. Он называется формалином. Его использование основано на свойстве свертывать белок. Так, например, в кожевенном производстве дубящее действие формалина объясняется свертыванием белка, в р-те чего кожа твердеет и не подвергается гниению. На этом же св-ве основано применение формалина для сохранения биол-ких препаратов. Иногда формалин исп-ся для дезинфекции и протравливания семян. Этаналь в основном идет на производство уксусной кислоты. Ацетон (пропанон, диметилкетон) п. с. бесцветную жидкость с хар-ным запахом. Температура кипения ацетона 56,2 С. Хорошо растворим в воде, и сам явл-ся растворителем орг соединений. Ацетон - важный продукт хим промышленности. Его получают совместно с фенолом кумольным методом. Ацетон применяется как растворитель. Явл-ся исходным в-вом для синтеза многих орг соединений. Номенклатура и изомерия. По номенклатуре ИЮПАК назв. альдегидов производят прибавлением к названию соотв-щего углеводорода суффикса "аль" или к назв. углеводорода, содержащего на один атом С меньше, суффикса "карбальдегид"; в первом случае углерод альдегидной группы нумеруется цифрой 1, во втором - альдегидная группа в нумерацию цепи не включается. В полифункциональных соединениях альдегидная группа обозначается приставкой "формил". По номенклатуре ИЮПАК, название кетонов образуют путем присоединения к названию соответствующих углеводородов суффикса "он" или к назв. радикалов, связанных с кетогруппой С=О, слова "кетон"; при наличии старшей группы кетогруппу обозначают префиксом "оксо". Напр., соединение СН3СН2СОСН2СН2СН3 наз. 3-гексанон или этилпропилкетон, соединение СН3СОСН2СН2СООН - 4-оксопентановая кислота.
Изомерия альдегидов и кетоновизомерия углеродного скелета, начиная с С4 →
циклическими оксидами (с С2) →
непредельными спиртами и простыми эфирами (с С3)
положения карбонильной группы (c C5)
с О - нуклеофилами: 1. с H2O
![]() 2.со спиртами При присоединении первой молекулы спирта обр-ся полуацетали. Реакция катализируется к-ми или основаниями:
3.присоединение бисульфита Присоединение идет через более нуклеофильный атом S, а не O, хотя на нем и имеется отрицательный заряд. Обр-ся производные алкансульфокислот (соли алканоксисульфокислот).
При р-ции с кетонами бисульфиты присоед-ся только к метилкетонам СН3-СО-R. 4.присоединение цианидов Реакция катализируется цианистым калием или натрием. Обр-еся оксинитрилы (или циангидрины) могут быть гидролизованы до оксикарбоновых кислот: Взаимодействие с формальдегидом, альдегидами, кетонами - приводит к первичным, вторичным и третичным спиртам, соответственно. Из кетонов получаются третичные спирты. Так, из метилэтилкетона (бутанон-2) получается 2-метилбутанол-Альдегиды в подобной реакции дают вторичные спирты. Из пропионового альдегида (пропаналь) получается бутанол-2: Из формальдегида образуются первичные спирты. 5.Присоединение аммиака и аминов Первичные амины присоединяются к альдегидам и кетонам с образованием иминов (оснований Шиффа): Аналогичная р-ция вторичных аминов с карбонильными соед-ми дает енамины:
![]() |