Aldehidek és ketonok tartalom platform

1. meghatározása Az aldehidek és ketonok, a különbség a szerkezetben.

2. Nómenklatúra és izoméria

3. Fizikai tulajdonságok

4. Kémiai tulajdonságok. Felépítése a karbonilcsoport (elektronikus hatások csoport).

5. Az aldehidek és ketonok.

6. Hatás az emberi egészségre és a környezetre.

Aldehidek és ketonok, oxigénezett tartalmazó szerves vegyületek forráspontú karbonil-csoport (-C = O).

Az általános képletű karbonil-vegyületek:

Az aldehidek X = H (kivétel formaldehid (R = X = H); ketonokban X = R, R „- alkilcsoportok (CH3- S2N5-).

Nómenklatúra Az aldehidek és ketonok

Az aldehidek használt triviális racionális Nómenklatúra és a nómenklatúra a IUPAC (szisztematikus).

Triviális nevek aldehidek által termelt triviális nevek a savak, amelyek átalakítják az oxidációs aldehidek.

Szerkezet karbonil-csoport C = O

Tulajdonságai aldehid és keton-karbonil-csoportok által meghatározott szerkezetű> C = O

szénatomot és az oxigén a karbonilcsoport állapotban sp2-hibridizáció. A szén sp2-hibrid pályák képez 3 s-kötések (egyikük - C-O kötés) van kiképezve, amelyek egy síkban szögben körülbelül 120 ° egymással. Az egyik a három sp2-pályák oxigén részt vesz a s-kötés-O, a másik két tartalmaznak nepodelennnye elektronpár.

p-p-összeköttetés van kialakítva elektronok által a szén és az oxigén atomok.

C = O kötés erősen polarizált. Az elektronok többszörös kötés C = O, különösen p-mozgó elektronok toljuk el egy elektronegatív oxigénatom, ami a megjelenés rajta a részlegesen negatív töltéssel. Karbonil-szén szerez parciális pozitív töltéssel rendelkezik.

Ezért, a szén-dioxid-megtámadja nukleofilekkel, és az oxigén - elektrofil, beleértve protonok H +.

A molekulák aldehidek és ketonok nem hidrogénatom kialakítására képes hidrogénkötések (hasonló alkoholok). Ezért, annak forráspontja alacsonyabb, mint a megfelelő alkoholok.

Metanal (formaldehid) - gáz éles szag, vízben oldható, C2-C5 aldehidek és ketonok C3-C4 - folyékony, magasabb - szilárd anyagok.

Alsó homológok vízben oldhatók, mivel a hidrogén kötések kialakulását közötti hidrogénatomok a vízmolekulák és a karbonil-oxigénatom. A növekvő szénhidrogéncsoport vízben való oldhatósága csökken.

Alsó aldehidek van egy éles, kellemetlen szag, magasabb homológjai rendelkeznek szagú virágok és gyümölcsök.

Előállítása Az aldehidek és ketonok

Aldehidek és ketonok előállíthatók számos általános módszerek:

1) A legáltalánosabb módja - Alkoholok oxidálására. ahol a primer alkoholok a képződő aldehidek, és a másodlagos - ketonok.

Az oxidációs alkoholok alkalmazásával réz katalizátor.

2) Egy másik módszer - a katalitikus gidratatsiyaatsetilena. közbenső - vinil-alkohol kopolimer (ezt a módszert tartották az első modul - és az úgynevezett Kucherova reakció).

Ha ahelyett, acetilén, metil-acetilén venni, akkor kap az aceton.

3) ozonolizisét alkének is vizsgálták részletesen az első modul (alkének téma)

4) Az előállítást úgy végezzük, hogy a pirolízis ipar karbonsavak és ezek sói.

5) Hidrolízis digalogenproizvodnyh alkánok és metilarenov.

Ez a reakció vezet aldehidek, amikor mindkét halogénatomok ugyanahhoz a szénatomhoz. Ha az atom van a végén a lánc - kapott aldehidet, ha mid - keton.

6) A Friedel-Crafts reakciót (áttekintve acilezési reakciók arének elektrofil helyettesítésével aromás szénhidrogének).

Kémiai tulajdonságait aldehidek és ketonok

A kémiai tulajdonságok által meghatározott szerkezeti jellemzői a karbonilcsoportok> C = O, melynek polaritása - az elektronsűrűség közötti C és O atomok egyenlőtlenül, eltolódik a elektronegatívabb atommal O. Ennek eredményeként, a karbonilcsoport lekérné megnövekedett reaktivitás nyilvánul meg a különböző hozzáadás reakciók a kettős kötés .

Továbbá, mivel az elmozdulás az elektron sűrűsége hidrogénatomok található # 945-helyzetben a karbonilcsoport szerezhet a mobilitás, ez a tulajdonság az úgynevezett CH-savasságát.

Minden esetben -ketonok kevésbé reaktív, mint az aldehidek, különösen, a sztérikus gátlás okozta két szerves csoport R.

I.Prisoedinenie kettős kötés C = O, reakció O-, N-, S-nukleofilek

1) A reakcióban az alkoholok aldehidekkel alkotnak félacetálok - tartalmazó vegyületek alkoxicsoport egyszerre - és hidroxi-csoport egyetlen szénatom. Félacetálok tovább reagálhat egy másik molekula alkohol alkotnak egy teljes acetálok - egy vegyület, ahol az egyik szénatom egyidejűleg két RO csoport. A reakció katalizátora savak és bázisok. Abban az esetben, alkoholok ketonokká csatlakozás kettős kötés a C = O nehéz.

2) Hasonlóképpen, aldehidek és ketonok reagáltatunk hidrogén-HCN. képező hidroxi-nitrilek - vegyület, amely egy szénatom OH - és a CN-csoport. A reakció kényelmes, mert lehetővé teszi, hogy növelje a szénlánc (van egy új C-C - Communication). Mielőtt felhívni a reakció, úgy a szerkezet kéksav.

3) Hasonlóképpen, (ismertet egy kettős kötés C = O) reagálnak aldehidekkel és ketonokkal, ammónia és aminok. addíciós termékek nem stabilak, és kondenzáljuk víz eltávolításával és kialakulása egy kettős kötés a C = N. Ez a reakció lehetővé teszi, hogy különbséget aldehidek és ketonok.

Abban az esetben, kölcsönhatás az aldehid és az ammónia kapunk iminek és aminok kialakítva az úgynevezett Schiff-bázis - vegyületeket tartalmazó csoporttal> C = NR.

Ketonok ammóniával ilyen vegyületek nem képezik. Ők sokkal lassabban reagálnak, és nehéz:

4) csatlakozási nátrium-hidrogén-szulfit (NaHSO 3) képződéséhez vezet a hidroszulfidot származékok aldehidek és ketonok, amelyek könnyen bomlik vízben. # 945; -Gidroksilalkansulfonaty nem oldódik szerves vegyületek, úgy tűnik, színtelen kristályok alakjában. Ez a reakció kvalitatív.

5) hidroxilamin végezzük vízlehasítás. A reakció terméke egy aldehid vagy keton és a hidroxil-oxim. Ezek a vegyületek az érdeklődés for Organic Synthesis.

6) A reakció hidrazinnal reagáltatva a különböző termékek, és ez attól függ, hogy a komponensek aránya. Reakciója 1 mól karbonil-vegyület és egy hidrazin megszűnik adni hidrazon. és 2 mól - hozam azin.

7) aldehidek és ketonok reagálnak galogennukleofilami. Mivel reagenst alkalmazunk halogenidek foszfor és a kén, de gyakrabban - foszfor-pentaklorid.

8) csatlakozási Grignard-reagensekkel aldehidek és ketonok, például A vegyes alkoholátok, amelyek könnyen hidrolizál alkoholok (ezeket a reakciókat vizsgálták „Alkoholok” előadás).

II. A reakciókat érintő hidrogénatomok találhatók # 945 szénatom.

1) Mobilitás protonok található # 945-helyzetben a karbonilcsoport lehetőséget ad arra, hogy reagáljon halogénekkel (Cl2, Br2, I2). A reakciókat gyorsított jelenlétében és savak és bázisok.

A szerepe a katalizátor, hogy felgyorsítsa a enolizáció folyamat (a katalizátort példában tárgyaljuk kondenzációs reakcióban).

2) A kondenzációs reakciók. Aldehidek és ketonok lehetséges kondenzációs áthaladó két molekula között ugyanazon vegyület. Az ilyen, aldehidkondenzációból kettős kötés az egyik a molekulákat olyan képződött vegyületet egyaránt tartalmazó aldehid és OH-csoport, az úgynevezett aldol (aldegidospirt).

Áramló kondenzációs nevezett, illetve aldol, ezt a reakciót bázis hozzáadásával katalizáljuk. A kapott aldol tovább kondenzálódnak, amely kettős kötést képez a C = C és a kondenzált víz kisülés. Az eredmény a telítetlen aldehidet (krotonaldehid). Ezt a kondenzációs nevezik krotonsav a címe az első vegyület egy sor telítetlen aldehidek.

Ketonok is részt vehessen aldol, és a második szakasz - kroton kondenzációs nehéz számukra.

Az aldol kondenzáció részt együtt molekulák a különféle aldehidek és mindkét aldehid és keton, minden esetben van egy meghosszabbítása a szénlánc.

Nézzük meg a mechanizmus a reakció:

Hidroxilion-reakciót úgy indítjuk, hogy elválasztja a proton a metil-csoport, aldehid (I. lépés). Ezután metilén-komponenst megtámadja a karbonil komponens - egy második molekulához a karbonil-vegyület (II) lépésben. Termékek aldolizációs könnyen lehasítható víz jelenlétében bázis (Ili) lépésben.

2) Kondenzáció Az aldehidek és ketonok fenolokkal való eltávolításával karbonil O atom (a víz formájában), és metilén-csoport jelentése CH2 csoport vagy egy szubsztituált metiléncsoport (CHR vagy CR 2) van beágyazva két fenol molekulák. Leggyakrabban, ezt a reakciót előállításához használt fenol-formaldehid gyanták.

III redukciós és oxidációs

Aldehidek és ketonok, mint intermedierek között alkoholok és karbonsavak. Recovery vezet alkoholok és oxidációs - karbonsavak. Amikor H2 fellépés (jelenlétében Pt vagy Ni-katalizátor), aldehidek redukáljuk primer alkoholok és ketonok - szekunder alkoholok (ilyen reakciók áttekintése a „Alkoholok” előadás).

A oxidációja aldehidek karbonsavakká tart elég könnyen jelenlétében O2 révén vagy a gyenge oxidálószerek mint például ammóniás ezüst-hidroxid-oldattal. Ezt a reakciót kíséri kialakulása egy ezüst tükör a belső felületén a reakció eszköz (általában, a hagyományos tubus), hogy használják a kvalitatív kimutatására az aldehid csoport.

Aldehidek felingovoy oxidált folyadék. Fehling-oldatot - egy vizes alkalikus oldatban, amelyet Cu (OH) 2 és kálium-nátrium-tartarát (Rochelle-só). Amikor elvezetését megoldások kialakított komplex vegyületet (így például a réz-glikolát). Következő aldehidet visszaállítja kupri réz. Ketonok nem lép ilyen reakciót.

Ezzel szemben a aldehidek, ketonok jobban ellenáll az oxidációval, és oxidált szigorú körülmények között csak (ha melegítés jelenlétében erős oxidáló szerekkel, mint például KMnO 4-gyel, H2Cr2O7). Ez keverékét termeli karbonsavak rövidített (összehasonlítva a kiindulási keton) szénhidrogén lánc.

A reakciót szabálynak megfelelően Popov: törés C-C kötések fordul elő mindkét oldalán a> C = O-csoport (ez lehet az út I vagy II).

A ketonok is, vannak olyan kvalitatív reakciók - például iodoformnaya minta. A reakció eredményeként metil-ketonok (a reakció során, és a jód színe eltűnik SH3I kicsapása kiosztott egyidejűleg).

3CH3CO-R + 3I2 + 4NaOH = CH 3i-ot¯ + RCOONa + 3NaI + 3H2O

Használata aldehidek és ketonok

Formaldehid H2C = O (a vizes oldat úgynevezett formalin) alkalmazunk a bőr barnító szer és egy tartósítószert Biologicals.

Aceton (CH 3) 2C = O - széles körben használt extrahálószer és az oldószert lakkok és zománcok.

Aromás keton benzofenon (C6H5) 2C = O geránium szagú alkalmazott parfüm készítmények és ízesítésére szappan.

Néhány aldehidek először találtak a készítmény illóolajok a növények és később mesterségesen szintetizált.

Alifás aldehiddel CH3 (CH2) 7C (H) = O (szabad név - pelargonsav aldehid) tartalmazó illóolajok a citrus, a narancs szagtalan, a használatát, mint egy élelmiszer-ízesítő.

Aromás aldehid vanillin található vanília gyümölcsök trópusi növények, most gyakrabban használt szintetikus vanillin - egy jól ismert íz-adalékanyag cukrászda.

vanillint benzaldehid benzofenon

Benzaldehid, keserűmandula-szag szereplő mandula olaj és eukaliptusz olajat éterben. Szintetikus benzaldehidet használt élelmiszer-aroma és illatanyagok a készítményekben.

Benzofenon és származékai képesek UV sugárzás abszorbeálására, hogy határozza meg alkalmazásukat krémek és testápolók barnító, továbbá, néhány benzofenon-származékok antimikrobiális aktivitással rendelkeznek, és alkalmazhatók tartósítószerként. Benzofenon kellemes illata muskátli, és mert használják illatszer kompozíciókban és ízesítésére szappan.

Az a képesség, aldehidek és ketonok részt venni a különböző transzformációk meghatározva az elsődleges használatuk kiindulási vegyületek szintézisének különböző szerves vegyületek: alkoholok, karbonsavak, ezek anhidridjei, drogok (urotropin), polimer termékek (fenol-formaldehid-gyanták, polyformaldehyde), a gyártás mindenféle aromaanyagokat (alapuló benzaldehid) és a színezékek.

Hatását az emberi egészségre és a természet

Aldehidek - kémiailag hatóanyagoknak egy toxikus hatással (kábító és irritálja a nyálkahártyákat). A molekulatömeg növekedésével a narkotikus hatás a vegyületek fokozott. Az alsó és telítetlen aldehidek mutagén és karcinogén tulajdonságait.

Amikor a koncentrációja aldehidek a tartályban meghaladja az 50 mg / L leölt halakból, a belépő és aldehidek a szennyvízben gátolja azok biokémiai tisztítás.

Toxikus hatása ketonok nyilvánul meg a központi idegrendszeri károsodás. Származtatva a test lassan, mert a jó oldhatóság a vérben.