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)






Кетоны – органические соединения, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя УВ радикалами



 

Номенклатура и изомерия.

 

Названия альдегидов по международной номенклатуре образуется от названия соответствующего алкана с добавлением окончания –аль. Нумерацию углеродной цепи начинают от атома углерода альдегидной группы. Для боковых ответвлений указывают номер атома углерода, от которого отходит радикал, называют его, добавляя название основной цепи с окончанием –аль (например, 3-метилгексаналь).

Кроме международной номенклатуры у альдегидов используются тривиальные названия в соответствии с названиями карбоновых кислот, в которые альдегиды превращаются при окислении:

- метаналь – муравьиный альдегид (формальдегид);

- этаналь – уксусный альдегид;

- пропаналь – пропионовый альдегид;

- бутаналь – масляный альдегид;

- пентаналь – валериановый альдегид;

- гексаналь – капроновый альдегид.

В пределах класса альдегидов возможен только один вид изомерии – изомерия углеродной цепи. Кроме этого, существует межклассовая изомерия. Альдегиды изомерны кетонам. Например, с формулой C3H6O – пропаналь и пропанон (диметилкетон, ацетон).

 

Электронное строение.

 

Атом углерода карбонильной группы sp2-гибридизирован, поэтому атомы, которые с ним связаны (атомы «О», «Н», «С») находятся в одной плоскости.

Атом углерода карбонильной группы соединен с атомом кислорода двойной связью, которая состоит из σ- и π-связи. Электроны π-связи смещены в сторону более ЭО атома кислорода. В результате атом кислорода имеет частичный отрицательный заряд δ-, а атом «С» – частичный положительный заряд δ+. Это оказывает влияние на химические свойства.

 

Химические свойства.

 

Реакции нуклеофильного присоединения.

 

 

Альдегиды и кетоны, обладая электрофильным центром, способны вступать во взаимодействие с нуклеофильными реагентами. Поэтому для них характерны реакции, протекающие по механизму нуклеофильного присоединения АN. В зависимости от нуклеофильного реагента, присоединяющегося по двойной связи С=О, альдегиды и кетоны превращаются в разнообразные соединения.

Нуклеофильная части Nu- атакует электрофильный центр молекулы оксосоединения – атом углерода карбонильной группы – и присоединяется к нему за счет своей пары электронов. Одновременно происходит гетеролитический разрыв π-связи С=О и пара электронов, образовывавшая эту связь, переходит к атому кислорода, создавая на нем отрицательный заряд. Таким образом, в результате присоединения нуклеофильного реагента оксосоединение превращается в алкоксид-ион. Эта стадия реакции протекает медленно.



Алкоксид-ион является сильным основанием. Поэтому он легко взаимодействует с любой, даже слабой кислотой (например, с молекулой воды). Вторая стадия реакции, протекающая быстро, заключается в стабилизации алкоксид-иона путем присоединения протона из среды. В результате реакции атом углерода оксогруппы переходит из sp2- в sp3-гибридное состояние.

Атака нуклеофила протекает тем легче, чем больше величина частичного положительного заряда на карбонильном атоме углерода. Существенное влияние на величину δ+ оказывают углеводородные радикалы и заместители в них.

 

Гидрирование (восстановление) с образованием первичных спиртов RCH2OH (Ni (Pt)).

Присоединение спиртов с образованием полуацеталей.

 

 

При взаимодействии альдегидов со спиртами образуются полуацетали (когда к атому карбонильного кислорода присоединяется атом водорода гидроксогруппы спирта). Эта полуацетальная гидроксогруппа очень реакционноспособна.

В присутствии катализатора – хлороводорода HCl и при избытке спирта образуются ацетали RCH(OR’)2:

 

 

Присоединение гидросульфита натрия NaHSO3 с образованием гидросульфитных производных альдегидов.

 

(гидросульфитное производное этаналя)

 

Этой реакцией часто пользуются для выделения альдегидов из смесей или с целью их очистки.

 

Взаимодействие с цианидами металлов.

 

При взаимодействии оксосоединений с солями циановодородной кислоты – цианидами – образуются гидроксинитрилы (содержащие в молекуле гидроксильную группу и цианогруппу).

 

 

Реакция имеет важное значение в органической химии, так как с помощью этой реакции можно удлинить углеродную цепь исходного вещества на один атом углерода, а также, продукты реакции – гидроксинитрилы – служат исходными соединениями для синтеза гидроксикарбоновых кислот.



 

Взаимодействие с водой.

 

В результате образуется соединение, в котором с одним атомом углерода связаны две гидроксогруппы. Такие вещества очень неустойчивы (например, гидрат ацетльдегида).

 

Реакции окисления.

 

В молекулах альдегидов атом углерода карбонильной группы, имеющий избыточный положительный заряд, притягивает к себе электроны связи С–Н. Вследствие этого атом водорода приобретает большую реакционную активность, что проявляется в способности альдегидов к окислению. Альдегиды легко окисляются до карбоновых кислот с тем же числом углеродных атомов различными окислителями (сильные окислители: O2 воздуха, подкисленный раствор K2Cr2O7 или KMnO4; слабые окислители: аммиачный раствор оксида серебра (I), щелочной раствор сульфата меди (II) т.д.).

 


Эта страница нарушает авторские права

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