Альдегиды и кетоны
Введение
Это единения, содержащие карбонильную группу = С = О . У альдегидов карбонил связан радикалом и водородом. Общая формула альдегидов:
R
– C = O
H
У кетонов карбонил связан с двумя радикалами. Общая формула кетонов:
R
1– C = O
R2
Альдегиды являются более активными, чем кетоны (у кетонов карбонил как бы блокирован радикалами с обеих сторон).
Классификация
1.по углеводородному радикалу (предельные, непредельные, ароматические, циклические).
2.по числу карбонильных групп (одна, две и тд.)
Изомерия и номенклатура
Изомерия альдегидов обусловлена изомерией углеродного скелета. У кетонов помимо изомерии углеродного скелета наблюдается изомерия положения карбонильной группы. По тривиальной номенклатуре альдегиды называют соответственно карбоновым кислотам, в которые они переходят при окислении. По научной номенклатуре названия альдегидов складываются из названий соответствующих углеводородов с добавлением окончания аль. Атом углерода альдегидной группы определяет начало нумерации. По эмпирической номенклатуре кетон называют по радикалам, связанным с карбоксилом с добавлением слова кетон. По научной номенклатуре названия кетонов складываются из названий соответствующих углеводородов с добавлением окончания ОН, в конце ставят номер углеродного атома, при котором стоит карбонил. Нумерацию начинают от ближайшего к кетонной группе конца цепи.
Представители
предельных
альдегидов.
CnH2n+1C=O
H
-
Формула
Тривиальное название
Научное название
Н
– С = ОН
Муравьиный
Формальдегид
метаналь
СН3
– С = ОН
Уксусный
Ацетальдегид
Этаналь
СН3
– СН2 – С = ОН
Пропионовый
Пропаналь
СН3
– СН2 – СН2 – С =
ОН
Масляный
Бутаналь
СН3
– (СН2)3 – С = О
Н
Валериановый
Пентаналь
СН3
– (СН2)4 – С = ОН
Капроновый
Гексаналь
Представители предельных кетонов
-
Формула
Эмпирическое название
Научное название
СН3
– С = ОСН3
Диметилкетон
Пропанон
СН3
– С = ОСН2 – СН3
Метилэтилкетон
Бутенон
СН3
– С = ОСН2 – СН2 – СН3
Метилпропилкетон
Пентанон -2
СН3
– СН2 – С = ОСН2 – СН3
Диэтилкетон
Пентанон -3
СН3
– С = О
СН
– СН3СН3
метилпропилкетон
3-метилбутанон-2
Способы получения
1) Путем окисления спиртов. Из первичных спиртов получаются альдегиды, из вторичных кетоны. Окисление спиртов происходит при действии сильных окислителей (хромовая смесь) при небольшом нагревании. В промышленности в качестве окисления используют кислород воздуха в присутствии катализатора – меди (Cu) при t0= 300-5000С
СН3
– СН2 – СН2
– ОН + О К2Cr2O7
CH3 – CH2
– C =O +
HOH
пропанол -1 H
пропаналь
СН3
– СН – СН3 + О
К2Cr2O7
СН3 – С – СН3
ОН О
пропанол -2 пропанон
2) Термическое разложение кальциевых солей карбоновых кислот, причем, если взть соль муравьиной кислоты, то образуются альдегиды, а если других кислот, то кетоны.
СН3
– С = О
О –
Са прокаливание
СаСО3 + СН3
– С = О
Н
–С – О
Н
О уксусный альдегид
СН3
– С = О
О
– Са прокаливание
СаСО3 + СН3
– С = О
СН3
–С – О
СН3
О ацетон
Это лабораторные способы получения.
3) По реакции Кучерова (из алкинов и воды, катализатор – соли ртути в кислой среде). Из ацетилена образуются альдегиды, из любых других алкинов – кетоны.
СН
= СН + НОН СН2
= СН – ОН СН3
– С = О
ацетилен виниловый СН3
спирт уксусный альдегид
СН3
– С = СН + НОН
СН3 – С = СН2
СН3 – С
= О
пропин ОН СН3
пропенол – 2 ацетон
4) Оксосинтез. Это прямое взаимодействие алкенов с водным газом (СО+Н2) в присутствии кобальтового или никелевого катализаторов под давлением 100- 200 атмосфер при t0 = 100-2000С. По этому способу получают альдегиды
СН3 – СН2
– СН2 – С = О
бутаналь Н
СН3
– СН = СН2 + СО
+ Н2
