Анализ карбонильных соединений: альдегидов и кетонов, их состав и получение. Гомологический ряд и дегидрирование спиртов. Действие воды на дигалоидные соединения и ацетиленовые углеводороды. Гидролиз виниловых эфиров. Образование бисульфитных соединений.
Аннотация к работе
Альдегиды и кетоны объединяют общим названием карбонилсодержащие или карбонильные соединения. В кетонах к карбонильной группе присоединены два углеводородных остатка, а в альдегидах один из них водород. Их следы содержатся в эфирных маслах и часто способствуют их приятному запаху, например, коричный альдегид (в кассиевом масле его может быть до 75 %, а в цейлонском коричном масле даже до 90 %) и ванилин. альдегид кетон эфир гидролизАльдегиды (от лат. alcohol dehydrogenatus - спирт, лишенный водорода) - класс органических соединений, содержащих альдегидную группу (-CHO). ИЮПАК определяет альдегиды как вещества вида RCHO, в которых карбонильная группа связана с одним атомом водорода и одной группой R. Слово альдегид было придумано Юстусом фон Либихом как сокращение латинского alcohol dehydrogenatus - дегидрированный спирт[ (в некоторых источниках - alcohol dehydrogenatum).Простейший альдегид, называемый муравьиным альдегидом или формальдегидом, содержит альдегидную группу, связанную с атомом водорода, и имеет строение или сокращенно Н-СНО. Альдегиды можно также рассматривать как вещества, происшедшие от замещения в парафиновых углеводородах атома водорода на альдегидную группу, т. е. как однозамещенные производные углеводородов гомологического ряда метана. Так, альдегид СН3-СНО называется уксусным альдегидом или ацетальдегидом, СН3СН2-СНО - пропионовым альдегидом, СН3СН2СН2-СНО - нормальным масляным альдегидом или бутиральдегидом, (СН3)2СН-СНО - изомасляным альдегидом, альдегиды С4Н9-СНО - валериановыми альдегидами и т. д. По женевской номенклатуре, названия альдегидов производятся от названий углеводородов, имеющих то же число углеродных атомов, с присоединением к окончанию ан слога аль, например метаналь Н-СНО, этаналь СН3-СНО, 2-метилпропаналь СН3СН(СН3)-СНО и т. д. Третий гомолог может существовать в трех изомерных формах: Названия кетонов, так же как и названия альдегидов, по женевской номенклатуре, производятся от названий углеводородов с тем же числом атомов углерода, с присоединением к окончанию ан слога он и прибавлением цифры, обозначающей место атома углерода карбонильной группы, считая от начала нормальной углеродной цепи; ацетон, таким образом, носит название пропанон, диэтилкетон - пентанон-3, метилизопропилкетон - 2-метилбутанон и т. д.Альдегиды и кетоны могут быть получены окислением спиртов, причем при окислении первичных спиртов получаются альдегиды, а при окислении вторичных - кетоны. При пропускании паров спирта через нагретые трубки с мелко раздробленной, восстановленной водородом металлической медью первичные спирты распадаются на альдегид и водород, а вторичные на кетон и водород. Для всех кислот, кроме муравьиной, реакция идет следующим образом: Чаще восстанавливают не самые кислоты, а их производные, например хлорангидриды: т. е. образуется кетон с двумя одинаковыми радикалами и карбонат кальция. Если взять смесь солей двух кислот или смешанную соль, то наряду с предыдущей реакцией происходит также реакция между молекулами разных солей: Если же взять смесь солей, из которых одна - соль муравьиной кислоты, то получается альдегид: Вместо сухой перегонки готовых солей используют также контактный способ, так называемую реакцию кетонизации кислот, состоящую в том, что пары кислот пропускают при повышенной температуре над катализаторами, в качестве которых применяют углекислые соли кальция или бария, закись марганца, окись тория, окись алюминия и др. При этом можно было бы ожидать обмена атомов галоида на гидроксилы и получения двухатомных спиртов, у которых обе гидроксильные группы находятся при одном и том же атоме углерода, например: Но такие двухатомные спирты в обычных условиях не существуют, они отщепляют молекулу воды, образуя альдегиды или кетоны: Таким образом, альдегиды и кетоны можно рассматривать как ангидриды двухатомных спиртов этого рода.Соединения, содержащие карбонильную группу, относятся к числу наиболее реакционноспособных органических веществ, причем альдегиды значительно более реакционноспособны, чем кетоны. Присоединение чаще всего происходит таким образом, что присоединяющаяся молекула распадается на два остатка (атомы или радикалы), причем один из них (очень часто это бывает атом водорода) присоединяется к атому кислорода, а другой - к атому углерода карбонильной группы. В карбонильной группе следует допустить частичную поляризацию ?-связи между углеродом и кислородом, что может быть отражено формулами: Смещение электронной плотности к кислородному атому вызывает соответствующую ориентацию присоединяющейся полярной молекулы, например: Реже, чем карбонильная группа, в реакциях принимает участие остальная часть молекулы альдегида или кетона - в большинстве случаев атомы углерода, соседние с карбонильной группой, и связанные с ними атомы водорода. Альдегиды и кетоны способны восстанавливаться, т. е. присоединять атомы водорода, причем главными продуктами восстановления являются спирты: первичные - из альдегидов и вторичные - из кетонов. Восстановление кетонов часто може