Общие свойства карбонильных соединений, номенклатура альдегидов и кетонов, свойства альдегидов. Получение. Применение. Применение альдегидов в медицине. Альдегиды необходимы для получения пластмасс, лаков, красителей, уксусной кислоты.
Из остатков отмерших - растений образовались торф и каменный уголь. Нефть и природный газ возникали на дне огромных озер и морей, где было необычайно много водорослей и водных животных. Карбонильные соединения содержат в молекуле карбонильную группу Карбонильные соединения делятся на альдегиды и кетоны Углерод своими sp2-гибридными орбиталями образует 3 s-связи (одна из них - связь С-О), которые располагаются в одной плоскости под углом около 120° друг к другу. Одна из трех sp2-орбиталей кислорода участвует в s-связи С-О, две другие содержат неподеленнные электронные пары. р-Связь образована р-электронами атомов углерода и кислорода.Систематические названия альдегидов строят по названию соответствующего углеводорода и добавлением суффикса-аль. Нумерацию цепи начинают с карбонильного атома углерода. Тривиальные названия производят от тривиальных названий тех кислот, в которые альдегиды превращаются при окислении. В молекулах альдегидов карбонильная группа соединена с углеводородным радикалом и атомом водорода (или двумя атомами водорода ), т. е. общая формула этих соединений: Названия альдегидов по заместительной номенклатуре в соответствии с правилами ИЮПАК производят из названия соответствующего углеводорода с добавлением окончания-аль.Карбонильная группа обуславливает высокую реакционную способность альдегидов. Слово "альдегид" буквально означает "спирт, лишенный водорода" (от лат. alcohol dehydrogenatus), т. е. окисленный спирт. Двойная связь между кислородом и углеродом в группе С = О в отличие от обычной двойной углерод-углеродной связи сильно поляризована, так как кислород обладает значительно большей электроотрицательностью, чем углерод, и электронная плотность р-связи смещается к кислороду: Окисление альдегидов оксидом серебра в аммиачном растворе (реакция "серебряного зеркала"). Свежеприготовленный голубой осадок гидроксила меди (II), окисляя альдегид, при нагревании до кирпично-красного осадка оксида меди (I): Часто для проведения этой реакции используют темно-синюю жидкость Фелинга - смесь растворов сульфата меди (II) со щелочным раствором сегнетовой соли (калиево-натриевая соль винной кислоты КООН - СНОН - СНОН - COONA). В присутствии никелевых или платиновых катализаторов альдегиды присоединяют водород и восстанавливаются до первичных спиртов, например: Присоединяя спирты, альдегиды образуют соединения, которые имеют название ацетали.Окисление хромовой кислотой, как правило, нежелательно для спиртов, содержащих неустойчивые к действию кислот или легкоокисляющиеся фрагменты (например, С=С, аллильные или бензильные С-Н-связи), а в случае первичных спиртов зачастую вызывает переокисление до карбоновых кислот. Благодаря простоте получения и применения ПХХ является важной альтернативой широко используемому комплексу оксида хрома (VI) с пиридином (реактив Коллинза), поскольку в первом случае достигаются лучшие выходы, а неустойчивые к действию кислот спирты можно "гладко" окислить системами ПХХ-ацетат натрия или ПХХ-оксид алюминия. Первичные алкил-и аллилгалогениды, а также тозилаты первичных спиртов превращаются в альдегиды под действием ДМСО, т. е. окислением по Корнблюму. Для восстановления карбоновых кислот и производных карбоновых кислот до альдегидов применяют ряд методов: а) Хлорангидриды кислот можно наряду с восстановлением по Розенмунду (Pd-BASO4, улучшенный вариант) легко и препаративно просто превратить в альдегиды посредством Li[Hal(OET)3]. б) Точно так же используют амиды карбоновых кислот, которые восстанавливаются в виде N,N-диметиламидов посредством Li[Hal(OET)3] или в виде N-метиланилидов посредством LIALH4. в) Прямое восстановление карбоновых кислот, ангидридов карбоновыхх кислот и нитрилов до альдегидов осуществляется с помощью изобутилалюминийгидрида (ДБАГ). Для получения ароматических альдегидов наряду с окислением метиларенов (по реакции Эгара или аммонийцерий (IV) нитратом) и бензиловых спиртов применяют прямое формилирование (активированных) ароматических соединений диметилформамидом или М-метилформанилидом и оксихлоридом фосфора по Вильсмейеру.
План
СОДЕРЖАНИЕ
Общие свойства карбонильных соединений……………………… Номенклатура альдегидов и кетонов……………………………… Свойства альдегидов.………………………………………………. Получение…………………………………………………………… Применение…………………………………………………………. Литература……………………………………………………………… 3 6 7 12 17 20
