Organinės chemijos aldehidai ir ketonai trumpai. Sotieji aldehidai ir ketonai. Nukleofilinės prisijungimo reakcijos

Šį pristatymą sukūriau aš, kad Smolensko srities geografijos pamoka būtų aiškesnė.

Prezentacijoje gali atrodyti, kad jame yra nereikalingos informacijos, tačiau į tai nereikia kreipti dėmesio

Visa medžiaga gali būti apribota pagrindinių etapų datomis. Pristatyme naudojami žemėlapiai paimti iš įvairių

informacijos šaltiniai.

Parsisiųsti:

Peržiūra:

Norėdami naudoti pristatymų peržiūras, susikurkite „Google“ paskyrą ir prisijunkite prie jos: https://accounts.google.com


Skaidrių antraštės:

Pagrindiniai etapai Smolensko srities formavimosi istorija ir

Smolensko miestas iškilo kaip Krivičių genčių sąjungos centras, pirmą kartą paminėtas 863 metų Ustyuzhny (Archangelogorodo) kronikoje, kai Askoldas ir Diras, žygiuodami iš Novgorodo į Konstantinopolį, aplenkė miestą. kadangi miestas buvo stipriai įtvirtintas ir gausus. Krivichi integracijos tarpininkai į senovės Rusijos valstybė buvo varangiškiai, kurių pėdsakai išlikę Gnezdovo pilkapiuose. 882 m. miestas buvo užgrobtas ir prijungtas prie jo Kijevo Rusė Princas Olegas, perdavęs jį kunigaikščiui Igoriui, nuo kurio jaunystės valdžią mieste vykdė gubernatoriai ir būrys, ir generalinis direktorius atlikta iš Kijevo. Smolensko Kunigaikštystė

Smolensko kunigaikštystė Krivičių genčių sąjunga susiformavo į Smolensko kunigaikštystę. Šiaurėje ribojosi su Novgorodo žeme, pietuose su Černigovo žemėmis, vakaruose su Polocko žemėmis, o rytuose su Vladimiro žemėmis.

XII amžiuje nepriklausoma Smolensko Didžioji Kunigaikštystė išgyveno savo klestėjimą, užėmusi didžiąją dalį Smolensko srities teritorijos. Totorių-mongolų ordos Smolensko nepasiekė, bet XIII amžiuje pripažino vasalažas iš Aukso ordos. XIV amžiuje Smolensko kunigaikštis Ivanas, padedamas lietuvių, atsikrato Totorių-mongolų jungas. Dėl to Maskvos-Riazanės-totorių kariuomenė 1340 metais įsiveržė į Smolensko žemes. Smolensko kunigaikščiai dvejoja tarp Lietuvos ir Maskvos, bet įsikišimas Stačiatikių bažnyčia privertė Smolensko kunigaikščius priimti promaskvietišką poziciją. Kulikovo mūšyje smoliečiai petys į petį kovojo su maskvėnais. 1395 m. Vitovtas pirmą kartą užėmė Smolenską ir į sostą pasodino Briansko kunigaikštį Romaną. 1399 m. Smolensko pulkai kartu su lietuviais Vorskloje sutriuškino totorius. Smolensko kunigaikštystė XIII a

Kaip Lietuvos dalis... 1404 m. liepos mėn. Lietuvos kunigaikštis Vytautas užėmė Smolenską ir padarė tašką jo nepriklausomybei. 1410 m. Smolensko pulkai kartu su lietuviais dalyvavo mūšyje su vokiečių riteriais. 1500 m. per Vedrošo mūšį Smolensko srities teritorijoje Maskvos kariuomenė sumušė lietuvius. 1514 m. Smolenskas, o vėliau ir kitos Smolensko žemės atiteko Maskvai. Smolensko vaivadija

1610 m. Smolensko žemėje įvyko Klushino mūšis, dėl kurio lenkų kariuomenei buvo atidarytas kelias į Maskvą. Išvadavęs Maskvą nuo lenkų, kunigaikštis Vladislovas neatsisakė bandymų užimti Rusijos sostą ir 1617 m. pasirinko Smolenską savo kampanijos prieš Maskvą baze. (įtvirtinimų liekanos tebėra ant Sokolyos kalno). Po vargo meto, pagal 1618 m. Deulino paliaubas, Smolensko žemė atiteko Abiejų Tautų Respublikos valdybai. Pradėjo formuotis Smolensko bajorai. Smolensko karo metu (1632-1634) Rusijai nepavyko atgauti Smolensko žemių. Smolensko bajorai

Kaip Rusijos dalis... Smolensko žemė tapo Rusijos dalimi 1654 m. dėl Rusijos ir Lenkijos karo. Smolensko provincija buvo suformuota 1708 m. 1812 metais Napoleono būriai per Smolenską veržėsi į Maskvą, todėl čia įvyko vienas pirmųjų mūšių Rusijos žemėje, kuriame prancūzams pavyko įgyti persvarą. IN pabaigos XIX amžiuje regioną apėmė industrializacija. 1868 metais Roslavlyje buvo įkurta vagonų remonto gamykla, o 1870 metais Smolenskas buvo sujungtas geležinkeliu su Maskva. Smolensko provincija

Smolensko provincija XIX amžiaus pabaigoje regioną apėmė industrializacija. 1868 metais Roslavlyje buvo įkurta vagonų remonto gamykla, o 1870 metais Smolenskas buvo sujungtas geležinkeliu su Maskva.

SSRS centrinio vykdomojo komiteto sprendimu 1929 m. spalio 1 d. buvo suformuotas Vakarų regionas, kurio centras buvo Smolenske. Roslavlsky, Smolensky (Yartsevsky) ir Sukhinichisky. Vakarų regionas (1929-1937)

SSRS centrinio vykdomojo komiteto 1937 m. rugsėjo 27 d. nutarimu Vakarų sritis buvo panaikinta, o Smolensko ir Oriolo sritys atskirtos nuo jo sudėties. Smolensko sritis, kurios centras yra Smolensko mieste, vėl tapo nepriklausomu teritoriniu ir administraciniu vienetu RSFSR viduje. Iš pradžių regione buvo 49 rajonai, paskui prieš karą buvo pridėta dar 5 valsčiai. Smolensko sritis

1944 metais iš Smolensko srities į naujai suformuotą Kalugos sritį buvo perkelta 13 apygardų ir į Velikoluksko sritį – 3 apygardos, o Smolensko sritis įsigyta. šiuolaikinės sienos. Smolensko sritis

Nustatykite teisingą tvarką: 1. Smolensko sritis 2. Smolensko bajorai 3. Smolensko gubernija 4. Vakarų sritis 5. Smolensko vaivadija 6. Smolensko kunigaikštystė Išbandykite save!

Patikrinkite save!

Ačiū už dėmesį!


Tema: metodiniai tobulinimai, pristatymai ir pastabos

Pristatymas literatūros pamokai 8 klasėje „Piotro Grinevo charakterio formavimasis“

Pristatymas padeda per tekstą atsekti Piotro Grinevo personažo formavimosi etapus. Lavina vaizduotę, Kūrybiniai įgūdžiai, gebėjimas apibendrinti medžiagą, išsakyti savo nuomonę....

Pristatymas geografijos pamokai 8 klasėje „Kaukazas“

Pristatyme kalbama apie Geografinė padėtis Kaukazo kalnai, jų kilmė ir raida. Pristatyme pateikiama informacija apie ledynus ir lavinas. Šis darbas papildo ir iliustruoja...

Pristatomas edukacinis pristatymas, kurį galima panaudoti aplinkosaugos pamokose, biologijos ir gamtos istorijos pamokose, taip pat geografijos pamokose studijuojant Australijos gyvąjį pasaulį....

Aldehidų ir ketonų sandara

Aldehidai- organinės medžiagos, kurių molekulėse yra karbonilo grupė:

sujungtas su vandenilio atomu ir angliavandenilio radikalu. Bendra aldehidų formulė yra tokia:

Paprasčiausiame aldehide kitas vandenilio atomas atlieka angliavandenilio radikalo vaidmenį:


Formaldehidas

Karbonilo grupė, prijungta prie vandenilio atomo, dažnai vadinama aldehidinis:

Ketonai yra organinės medžiagos, kurių molekulėse karbonilo grupė yra susieta su dviem angliavandenilių radikalais. Akivaizdu, kad bendra ketonų formulė yra:

Ketonų karbonilo grupė vadinama keto grupė.

Paprasčiausiame ketone, acetone, karbonilo grupė yra susieta su dviem metilo radikalais:

Aldehidų ir ketonų nomenklatūra ir izomerija

Priklausomai nuo angliavandenilio radikalo, susieto su aldehido grupe, struktūros, yra sotieji, nesotieji, aromatiniai, heterocikliniai ir kiti aldehidai:


Pagal IUPAC nomenklatūrą sočiųjų aldehidų pavadinimai sudaromi iš alkano, kurio molekulėje yra tiek pat anglies atomų, pavadinimo, naudojant priesagą. -al. Pavyzdžiui:


Numeravimas Pagrindinės grandinės anglies atomai prasideda aldehido grupės anglies atomu. Todėl aldehido grupė visada yra pirmame anglies atome ir nereikia nurodyti jos padėties.

Kartu su sistemine nomenklatūra taip pat naudojami trivialūs plačiai naudojamų aldehidų pavadinimai. Šie pavadinimai dažniausiai kilę iš karboksirūgščių pavadinimų, atitinkančių aldehidus.

Dėl titulo ketonai pagal sisteminę nomenklatūrą keto grupė žymima galūne -Jis ir skaičius, nurodantis karbonilo grupės anglies atomo skaičių (numeracija turėtų prasidėti nuo grandinės galo, arčiausiai keto grupės).

Pavyzdžiui:

Dėl aldehidai būdingas tik vienas tipas struktūrinė izomerija - anglies skeleto izomerija, kas įmanoma su butanalu, ir už ketonai- taip pat karbonilo grupės padėties izomerija. Be to, jie taip pat pasižymi tarpklasinė izomerija(propanalas ir propanonas).

Aldehidų ir ketonų fizinės savybės

Aldehido arba ketono molekulėje dėl didesnio deguonies atomo elektronegatyvumo, palyginti su anglies atomu, ryšys C=O yra labai poliarizuotas dėl π jungties su deguonimi elektronų tankio poslinkio:

Aldehidai ir ketonai - polinės medžiagos su pertekliniu elektronų tankiu ant deguonies atomo. Apatiniai aldehidų ir ketonų serijos nariai (formaldehidas, acetaldehidas, acetonas) neribotai tirpsta vandenyje. Jų virimo temperatūra yra žemesnė nei atitinkamų alkoholių. Taip yra dėl to, kad aldehidų ir ketonų molekulėse, skirtingai nei alkoholiuose, nėra judrių vandenilio atomų ir jie nesudaro asocijuotų junginių dėl vandenilinių ryšių.

Žemesni aldehidai turi aštrų kvapą; Aldehidai, kurių grandinėje yra nuo keturių iki šešių anglies atomų, turi nemalonų kvapą; Didesni aldehidai ir ketonai turi gėlių kvapą ir naudojami parfumerijoje.

Aldehido grupės buvimas molekulėje lemia būdingos savybės aldehidai.

Atsigavimo reakcijos.

1. Vandenilio papildymasį aldehido molekules susidaro per dvigubą ryšį karbonilo grupėje:

Aldehidų hidrinimo produktas yra pirminiai alkoholiai, o ketonai yra antriniai alkoholiai.

Taigi hidrinant acetaldehidą ant nikelio katalizatoriaus susidaro etilo alkoholis, o hidrinant acetoną – 2-propanolis.

2. Aldehidų hidrinimas- redukcijos reakcija, kurios metu sumažėja anglies atomo, įtraukto į karbonilo grupę, oksidacijos būsena.

Oksidacijos reakcijos.

Aldehidus galima ne tik redukuoti, bet ir oksiduoti. Oksiduodami aldehidai sudaro karboksirūgštis. Šis procesas gali būti schematiškai pavaizduotas taip:

1. Oksidacija oro deguonimi. Pavyzdžiui, propiono rūgštis susidaro iš propiono aldehido (propanolio):

2. Oksidacija su silpnais oksidatoriais(sidabro oksido amoniako tirpalas). Supaprastinta forma šis procesas gali būti išreikštas reakcijos lygtimi:

Pavyzdžiui:

Šį procesą tiksliau atspindi lygtys:

Jei indo, kuriame vyksta reakcija, paviršius buvo prieš tai nuriebalintas, tai reakcijos metu susidaręs sidabras jį padengia lygia plona plėvele. Todėl ši reakcija vadinama „sidabrinio veidrodžio“ reakcija. Jis plačiai naudojamas gaminant veidrodžius, sidabro dekoracijas ir Kalėdų eglutės papuošalus.

3. Oksidacija šviežiai nusodintu vario(II) hidroksidu. Oksiduojant aldehidą, Cu 2+ redukuojamas į Cu +. Reakcijos metu susidaręs vario (I) hidroksidas CuOH iš karto suyra į raudonąjį vario (I) oksidą ir vandenį.

Ši reakcija, kaip ir reakcija " sidabrinis veidrodis“, naudojamas aldehidams aptikti.

Ketonų neoksiduoja nei atmosferos deguonis, nei toks silpnas oksidatorius, kaip sidabro oksido amoniako tirpalas.

Cheminės savybės aldehidai ir rūgštys – santrauka

Atskiri aldehidų atstovai ir jų reikšmė

Formaldehidas(metanolis, skruzdžių aldehidas HCHO) yra bespalvės aštraus kvapo dujos, kurių virimo temperatūra -21 °C, gerai tirpios vandenyje. Formaldehidas yra nuodingas! Formaldehido tirpalas vandenyje (40%) vadinamas formaldehidu ir naudojamas formaldehido ir acto dezinfekcijai. IN Žemdirbystė Formalinas naudojamas sėkloms apdoroti, o odos pramonėje – odai apdoroti. Gamybai naudojamas formaldehidas metenamino- vaistinė medžiaga. Kartais kaip kuras (sausas alkoholis) naudojamas briketų pavidalu suspaustas metenaminas. Didelis formaldehido kiekis sunaudojamas gaminant fenolio-formaldehidines dervas ir kai kurias kitas medžiagas.

Acetaldehidas(etanolis, acetaldehidas CH 3 CHO) – aštraus, nemalonaus kvapo skystis, kurio virimo temperatūra 21 °C, gerai tirpus vandenyje. Acto rūgštis ir nemažai kitų medžiagų gaminama iš acetaldehido pramoniniu mastu, jis naudojamas įvairių plastikų ir acetatinio pluošto gamybai. Acetaldehidas yra nuodingas!

Atomų grupė -

Skambino karboksilo grupė arba karboksilo.

Organinės rūgštys, kurių molekulėje yra viena karboksilo grupė, yra vienbazis.

Bendra šių rūgščių formulė yra RCOOH, pavyzdžiui:

Karboksirūgštys, turinčios dvi karboksilo grupes, vadinamos dvibazis. Tai apima, pavyzdžiui, oksalo ir gintaro rūgštis:

Taip pat yra daugiabazis karboksirūgštys, turinčios daugiau nei dvi karboksilo grupes. Tai apima, pavyzdžiui, tribazinę citrinų rūgštį:

Priklausomai nuo angliavandenilio radikalo pobūdžio, karboksirūgštys skirstomos į sočiųjų, nesočiųjų, aromatinių.

Riba arba sočiosios karboksirūgštys yra, pavyzdžiui, propano (propiono) rūgštis:

arba jau pažįstama gintaro rūgštis.

Akivaizdu, kad sočiųjų karboksirūgščių angliavandenilio radikale nėra π jungčių.

Nesočiųjų karboksirūgščių molekulėse karboksilo grupė yra susijusi su nesočiuoju, nesočiuoju angliavandenilio radikalu, pavyzdžiui, akrilo (propeno) molekulėse.

CH2 =CH-COOH

arba oleino

CH3-(CH2)7-CH=CH-(CH2)7-COOH

ir kitos rūgštys.

Kaip matyti iš benzenkarboksirūgšties formulės, tai yra aromatingas, nes jo molekulėje yra aromatinis (benzeno) žiedas:

Karboksirūgšties pavadinimas kilęs iš atitinkamo alkano (alkano, kurio molekulėje yra tiek pat anglies atomų) pavadinimo, pridedant priesagą. -s, pabaigos -ir aš ir žodžiai rūgšties. Anglies atomų numeracija prasideda karboksilo grupe. Pavyzdžiui:

Karboksilo grupių skaičius pavadinime nurodomas priešdėliais di-, tri-, tetra-:

Daugelis rūgščių taip pat turi istoriškai nusistovėjusius arba nereikšmingus pavadinimus.

Sočiųjų vienbazių karboksirūgščių sudėtis bus išreikšta bendra formule C n H 2n O 2, arba C n H 2n+1 COOH, arba RCOOH.

Fizikinės karboksirūgščių savybės

Žemesnės rūgštys, t. y. santykinai mažos molekulinės masės rūgštys, kurių vienoje molekulėje yra iki keturių anglies atomų, yra skysčiai, turintys būdingą aštrų kvapą (pavyzdžiui, kvapą). acto rūgštis). Rūgštys, turinčios nuo 4 iki 9 anglies atomų, yra klampūs aliejiniai skysčiai su nemalonus kvapas; kurių molekulėje yra daugiau nei 9 anglies atomai – kietos medžiagos, kurios netirpsta vandenyje. Sočiųjų vienbazių karboksirūgščių virimo temperatūra didėja didėjant anglies atomų skaičiui molekulėje ir, atitinkamai, didėjant santykinei molekulinei masei. Taigi skruzdžių rūgšties virimo temperatūra yra 100,8 °C, acto rūgšties - 118 °C, propiono rūgšties - 141 °C.

Paprasčiausia karboksirūgštis yra skruzdžių HCOOH, turinti mažą santykinę molekulinę masę (M r (HCOOH) = 46), normaliomis sąlygomis tai yra skystis, kurio virimo temperatūra yra 100,8 ° C. Tuo pačiu metu butanas (M r (C 4 H 10) = 58) tomis pačiomis sąlygomis yra dujinis ir jo virimo temperatūra yra -0,5 ° C. Šis virimo taškų ir santykinės molekulinės masės neatitikimas paaiškinamas tuo karboksirūgšties dimerų susidarymas, kuriame dvi rūgšties molekulės yra sujungtos dviem vandeniliniai ryšiai:

Vandenilio jungčių atsiradimas tampa aiškus įvertinus karboksirūgšties molekulių struktūrą.

Sočiųjų monobazių karboksirūgščių molekulėse yra polinė atomų grupė - karboksilo

Ir praktiškai nepolinis angliavandenilio radikalas. Karboksilo grupę traukia vandens molekulės, sudarydamos su jomis vandenilinius ryšius:

Skruzdžių ir acto rūgštys neribotai tirpsta vandenyje. Akivaizdu, kad angliavandenilio radikale didėjant atomų skaičiui, karboksirūgščių tirpumas mažėja.

Cheminės karboksirūgščių savybės

Bendrosios rūgščių (tiek organinių, tiek neorganinių) klasei būdingos savybės atsiranda dėl to, kad molekulėse yra hidroksilo grupė, turinti stiprų polinį ryšį tarp vandenilio ir deguonies atomų. Panagrinėkime šias savybes naudodami vandenyje tirpių organinių rūgščių pavyzdį.

1. Disociacija susidarant vandenilio katijonams ir rūgšties liekanos anijonams:

Tiksliau, šis procesas apibūdinamas lygtimi, kurioje atsižvelgiama į vandens molekulių dalyvavimą jame:

Karboksirūgščių disociacijos pusiausvyra pasislenka į kairę; didžioji dauguma jų yra silpni elektrolitai. Tačiau, pavyzdžiui, acto ir skruzdžių rūgščių rūgštus skonis atsiranda dėl disociacijos į vandenilio katijonus ir rūgščių liekanų anijonus.

Akivaizdu, kad „rūgštaus“ vandenilio buvimas karboksilo rūgščių molekulėse, ty karboksilo grupės vandenilis, lemia ir kitas būdingas savybes.

2. Sąveika su metalais, stovinčios elektrocheminės įtampos serijoje iki vandenilio:

Taigi, geležis redukuoja vandenilį iš acto rūgšties:

3. Sąveika su baziniais oksidais susidarant druskai ir vandeniui:

4. Sąveika su metalų hidroksidais susidarant druskai ir vandeniui (neutralizacijos reakcija):

5. Sąveika su silpnesnių rūgščių druskomis susiformavus pastarajam. Taigi, acto rūgštis išstumia stearino rūgštį iš natrio stearato ir anglies rūgštį iš kalio karbonato:

6. Karboksilo rūgščių sąveika su alkoholiais su esterių susidarymu - esterinimo reakcija (viena iš svarbiausių karboksirūgštims būdingų reakcijų):

Karboksilo rūgščių sąveiką su alkoholiais katalizuoja vandenilio katijonai.

Esterifikavimo reakcija yra grįžtama. Pusiausvyra krypsta švietimo link esteris esant vandenį šalinančioms medžiagoms ir iš reakcijos mišinio šalinant eterį.

Atvirkštinėje esterinimo reakcijoje, vadinamoje esterio hidrolize (esterio reakcija su vandeniu), susidaro rūgštis ir alkoholis:

Akivaizdu, kad polihidroksiliai alkoholiai, pavyzdžiui, glicerolis, taip pat gali reaguoti su karboksirūgštimis, t. y. įsijungti į esterinimo reakciją:

Visų karboksirūgščių (išskyrus skruzdžių rūgštį) kartu su karboksilo grupe jų molekulėse yra angliavandenilio liekanų. Žinoma, tai negali turėti įtakos rūgščių savybėms, kurias lemia angliavandenilio likučio pobūdis.

7. Kelios pridėjimo reakcijos- juose yra nesočiųjų karboksirūgščių. Pavyzdžiui, vandenilio pridėjimo reakcija yra hidrinimas. Rūgščiai, kurios radikaloje yra viena n-jungtis, lygtis gali būti parašyta bendra forma:

Taigi, kai oleino rūgštis hidrinama, susidaro sočioji stearino rūgštis:

Nesočiosios karboksirūgštys, kaip ir kiti nesotieji junginiai, per dvigubą jungtį prideda halogenų. Pavyzdžiui, akrilo rūgštis pašalina bromo vandens spalvą:

8. Pakeitimo reakcijos (su halogenais)- į jas gali patekti sočiųjų karboksi rūgščių. Pavyzdžiui, acto rūgštį reaguojant su chloru, galima gauti įvairių chloruotų rūgščių:

Cheminės karboksirūgščių savybės – santrauka

Atskiri karboksirūgščių atstovai ir jų reikšmė

Skruzdžių (metano) rūgštis HCOOH- aštraus kvapo skystis, kurio virimo temperatūra 100,8 °C, gerai tirpus vandenyje.

Skruzdžių rūgštis yra nuodinga ir, patekusi ant odos, sukelia nudegimus! Skruzdžių išskiriamame geluonies skystyje yra šios rūgšties.

Skruzdžių rūgštis turi dezinfekuojančių savybių, todėl ji naudojama maisto, odos ir farmacijos pramonėje bei medicinoje. Jis naudojamas audiniams ir popieriui dažyti.

Acto (etano) rūgštis CH 3 COOH- bespalvis skystis, turintis būdingą aštrų kvapą, bet kokiu santykiu maišomas su vandeniu. Vandeniniai tirpalai Acto rūgštis parduodama pavadinimu actas (3-5% tirpalas) ir acto esencija (70-80% tirpalas) ir yra plačiai naudojama Maisto pramone. Acto rūgštis - geras tirpiklis daug organinės medžiagos todėl naudojamas dažymo, rauginimo ir dažų bei lako pramonėje. Be to, acto rūgštis yra žaliava daugelio techniškai svarbių organinių junginių gamybai: pavyzdžiui, iš jos gaunamos piktžolėms naikinti naudojamos medžiagos – herbicidai. Acto rūgštis yra pagrindinė vyno acto sudedamoji dalis, kuriai būdingas kvapas. Tai yra etanolio oksidacijos produktas ir susidaro iš jo, kai vynas laikomas ore.

Svarbiausi aukštesnių sočiųjų vienbazių rūgščių atstovai yra palmitino C 15 H 31 COOH ir stearino C 17 H 35 COOH rūgštys. Skirtingai nuo žemesnių rūgščių, šios medžiagos yra kietos ir blogai tirpios vandenyje.

Tačiau jų druskos – stearatas ir palmitatas – puikiai tirpsta ir turi plovimo efektą, todėl jie dar vadinami muilu. Akivaizdu, kad šios medžiagos gaminamos dideliu mastu.

Iš nesočiųjų aukštesniųjų karboksirūgščių didžiausia vertė Tai turi oleino rūgštis C 17 H 33 COOH arba CH 3 - (CH 2) 7 - CH = CH - (CH 2) 7 COOH. Tai į aliejų panašus skystis be skonio ir kvapo. Jo druskos plačiai naudojamos technologijoje.

Paprasčiausias dvibazių karboksirūgščių atstovas yra oksalo (etandio) rūgštis HOOC-COOH, kurio druskų yra daugelyje augalų, tokių kaip rūgštynės ir rūgštynės. Oksalo rūgštis yra bespalvė kristalinė medžiaga, gerai tirpstanti vandenyje. Jis naudojamas metalo poliravimo, medžio apdirbimo ir odos pramonėje.

Etaloninė medžiaga testui atlikti:

Mendelejevo lentelė

Tirpumo lentelė

Įvadas

Tai junginiai, kuriuose yra karbonilo grupė = C = O. Aldehiduose karbonilas yra sujungtas radikalu ir vandeniliu. Bendra aldehidų formulė:

Ketonuose karbonilas yra prijungtas prie dviejų radikalų. Bendra ketonų formulė:

Aldehidai yra aktyvesni už ketonus (ketonuose karbonilą blokuoja radikalai iš abiejų pusių).

Classpatvirtinimas

1.pagal angliavandenilio radikalą (sotųjį, nesotųjį, aromatinį, ciklinį).

2) pagal karbonilo grupių skaičių (viena, dvi ir kt.)

Izomerizmas ir nomenklatūra

Aldehidų izomerija atsiranda dėl anglies skeleto izomerijos. Ketonuose, be anglies skeleto izomerijos, stebima karbonilo grupės padėties izomerija. Pagal trivialią nomenklatūrą aldehidai vadinami pagal karboksirūgštis, į kurias jie virsta oksiduodami. Pagal mokslinę nomenklatūrą aldehidų pavadinimai sudaromi iš atitinkamų angliavandenilių pavadinimų, pridedant galūnę al. Aldehido grupės anglies atomas lemia numeracijos pradžią. Remiantis empirine nomenklatūra, ketonas įvardijamas pagal radikalus, susijusius su karboksilu, pridedant žodį ketonas. Remiantis moksline nomenklatūra, ketonų pavadinimai susideda iš atitinkamų angliavandenilių pavadinimų, pridedant OH galūnę, o pabaigoje nurodomas anglies atomo, kuriame yra karbonilas, skaičius. Numeravimas prasideda nuo grandinės pabaigos, esančios arčiausiai ketonų grupės.

Sočiųjų aldehidų atstovai. CnH2n+1C=O

Sočiųjų ketonų atstovai

Metodaigavimo

1) Oksiduojant alkoholius. Aldehidai gaunami iš pirminių alkoholių, o ketonai iš antrinių alkoholių. Alkoholiai oksiduojasi veikiant stiprioms oksiduojančioms medžiagoms (chromo mišiniui), šiek tiek kaitinant. Pramonėje oro deguonis naudojamas kaip oksidacija esant katalizatoriui - variui (Cu) esant t0 = 300-5000C

CH3 - CH2 - CH2 - OH + O K2Cr2O7 CH3 - CH2 - C =O + HOH

propanolis -1 H

propanalis

CH3 - CH - CH3 + O K2Cr2O7 CH3 - C - CH3

propanolis -2 propanonas

2) Karbo rūgščių kalcio druskų terminis skaidymas, o jei imama skruzdžių rūgšties druska, susidaro aldehidai, o jei kitos rūgštys - ketonai.

O acetaldehidas

O - Ca kalcinavimas CaCO3 + CH3 - C = O

CH3 -C - O CH3

Tai laboratoriniai gamybos metodai.

3) Pagal Kučerovo reakciją (iš alkinų ir vandens katalizatorius yra gyvsidabrio druskos rūgščioje aplinkoje). Aldehidai susidaro iš acetileno, o ketonai iš bet kokių kitų alkinų.

CH = CH + HON CH2 = CH - OH CH3 - C = O

acetileno vinilas CH3

alkoholio acetaldehidas

CH3 - C = CH + HON CH3 - C = CH2 CH3 - C = O

propinas OH CH3

propenolis - 2 acetonas

4) Oksosintezė. Tai tiesioginė alkenų sąveika su vandeninėmis dujomis (CO + H2), esant kobalto arba nikelio katalizatoriams, esant 100-200 atmosferų slėgiui, esant t0 = 100-2000C. Šiuo metodu gaunami aldehidai

CH3 - CH2 - CH2 - C = O

butanalas N

CH3 - CH = CH2 + CO + H2

CH3 - CH - C = O

2-metilpropanalis

5) Dihalogeno darinių hidrolizė. Jei abu halogenai yra prie pirminio anglies atomo, tada susidaro aldehidas, jei prie antrinio anglies atomo – ketonas.

CH3 - CH2 - C - CL2 + HOH 2HCL + CH3 - CH2 - C = O

1,1-dichlorpropeno propenalis

CH3 - C - CH3 + HOH 2HCL + CH3 - C = O

2,2-dichlorpropano propanonas

Skruzdžių aldehidas yra dujos, kiti žemesnieji aldehidai ir ketonai yra skysčiai, lengvai tirpūs vandenyje; Aldehidai turi dusinantį kvapą, kuris stipriai praskiestas tampa malonus (gėlių ar vaisių). Ketonai kvepia gana maloniai. Todėl karbonilas = C = O yra kvapo nešiklis, todėl kvepalų pramonėje naudojami aldehidai ir ketonai. Aldehidų ir ketonų virimo temperatūra didėja didėjant molekulinei masei.

Karbonilo grupės prigimtis

Daugumą aldehidų ir ketonų reakcijų lemia karbonilo grupės buvimas. Panagrinėkime karbonilo prigimtį = C = O. Pavyzdžiui,

1.anglis ir deguonis karbonile yra sujungti dviguba jungtimi: viena yra sigma jungtis, kita - pi jungtis. Dėl aldehidų ir ketonų P-jungties skilimo atsiranda adityvinės reakcijos (nukleofilinio tipo):

R - C = O R - C - O:

Deguonis yra labiau elektronegatyvus elementas nei anglis, todėl deguonies atomo elektronų tankis yra didesnis nei anglies atomo. Sudėjimo reakcijų metu nukleofilinė reagento dalis bus pridėta prie anglies, o elektrofilinė dalis – į deguonį.

2. Pakeitimo reakcijose karbonilo deguonis gali būti pakeistas. Tai nutraukia dvigubą ryšį tarp C ir O.

3.karbonilas veikia C - H ryšius radikale, susilpnindamas juos, ypač alfa padėtyje, tai yra šalia karbonilo grupės.

N - ?S -? C – ?C – C = O

Veikiamas laisvųjų halogenų, vandenilis bus pakeistas anglies radikalu prie alfa anglies atomo.

CH3 - CH2 - CH2 - C = O + CL2 CH3 - CH2 - CH - C = O + HCL

Chlorobutiraldehidas

Cheminės savybės

Iš visų organinių junginių klasių aldehidai ir ketonai yra reaktyviausi. Be to, chemiškai aldehidai yra aktyvesni nei ketonai. Jiems būdingos šios reakcijos: oksidacija, pridėjimas, pakeitimas, polimerizacija, kondensacija. Ketonams nėra būdingos polimerizacijos reakcijos.

Oksidacijos reakcijos

Aldehidai lengvai oksiduojasi net su silpnais oksidatoriais HBrO, OH, Fehlingo tirpalu. Oksiduojant aldehidus susidaro karboksirūgštys.

CH3 - C = O + O CH3 - C = O - acto rūgštis

Jei oksidatorius yra OH, tada išsiskiria laisvas sidabras („sidabro veidrodžio“ reakcija yra kokybinė reakcija į aldehidus).

CH3 - C = O + 2OH CH3 - C = O + 2 Ag + 4 NH3 + H2O

Ketonų oksidacija vyksta daug sunkiau ir tik su stipriais oksidatoriais. Oksidacijos produktai yra karboksirūgštys. Oksiduojant ketonui susidaro alkoholio ketonas, po to – diketonas, kurį suskaidžius susidaro rūgštys.

CH3 - CH2 - C - CH2 - CH3 + O CH3 - CH - C - CH2 - CH -H2O+O CH3 - C - C - CH2 - CH3 +O + H2O

O HE O O O

dietilketonas alkoholis ketonas diketonas

CH3 - C = O + O = C - CH2 - CH3

acto rūgštis propiono rūgštis

Mišraus ketono atveju oksidacija vyksta pagal Popovo-Wagnerio taisyklę, tai yra, pagrindinė reakcijos kryptis yra mažiausiai hidrinto anglies atomo, esančio šalia karbonilo, oksidacija. Bet be pagrindinės krypties, bus ir šoninė reakcijos kryptis, tai yra, anglies atomas kitoje karbonilo pusėje bus oksiduotas. Taip susidaro įvairių karboksirūgščių mišinys.

CH3 - C - CH - CH3 - alkoholio ketonas + O - H2O

CH3 - C - CH2 - CH3 OH O

O CH2 - C - CH2 - CH3 + O - H2O

Butanono-2 alkoholio ketonas

CH3 - C - C - CH3 +O +H2O 2 CH3 - C = O

diketono acto rūgštis

CH-C - CH2 - CH3 + O + H2O HC = O + CH3 - CH2 - C = O

diketonas skruzdžių rūgštis propiono rūgštis

Reakcijosprisijungimas

Atsiranda dėl pi jungties plyšimo karbonile. Šios reakcijos yra nukleofilinis pridėjimas, tai yra, pirmiausia nukleofilinė reagento dalis su laisvąja elektronų pora pridedama prie teigiamai įkrautos karbonilo anglies (vyksta lėtai):

C+ = O - + :X - = C - O -

Antrasis etapas yra protono ar kito katijono pridėjimas prie gauto anijono (vyksta greitai):

C - O - + H + = C - OH

1.Vandenilio pridėjimas.

Šiuo atveju pirminiai alkoholiai gaunami iš aldehidų, o antriniai – iš ketonų. Reakcija vyksta esant katalizatoriams Ni, Pt ir kt.

CH3 - C = O + H + : H - CH3 - C - H

acetaldehido etanolis

CH3 - C - CH3 + H+: H - CH3 - CH - CH3

propanonas propanolis -2

2. Natrio bisulfato (vandenilio sulfato) pridėjimas:

R - C = O + HSO3Na R - C - SO3Na

Tokiu atveju susidaro bisulfito dariniai. Ši reakcija naudojama aldehidams ir ketonams išvalyti ir atskirti juos nuo priemaišų.

3. Ciano rūgšties pridėjimas. Tokiu atveju susidaro β-hidroksinitrilai, kurie yra tarpiniai hidroksi rūgščių ir aminorūgščių sintezės produktai:

R - C = O + HCN R - C - C =N

Oksinitrilas

4. Amoniako NH3 pridėjimas. Tokiu atveju susidaro oksiaminai.

R - C = O + H - NH2 CH3 - CH - NH2

Oksiaminas

5. Organinių magnio halogenido junginių (Grignardo reagento) pridėjimas. Reakcija naudojama alkoholiams gaminti.

6. Alkoholių (bevandenių) pridėjimas. Tokiu atveju iš pradžių susidaro pusacetaliai (kaip įprasta prisijungimo reakcija). Tada kaitinant su alkoholio pertekliumi susidaro acetaliai (kaip eteriai).

R - C = O + CH3 - OH R - CH - O - CH3 + CH3OH R - CH - O - CH3

H OH O - CH3

pusacetalis acetalis

Gamtoje yra daug pusacetalio ir acetalio junginių, ypač tarp angliavandenių (cukrų).

Pakeitimo reakcijos

Karbonilo grupių deguonis gali būti pakeistas halogenais ir kai kuriais azoto turinčiais junginiais.

1. Pakeitimas halogenais. Atsiranda, kai aldehidai ir ketonai yra veikiami halogenų PCL3 ir PCL5 fosforo junginių. Veikiamas laisvųjų halogenų, vandenilis pakeičiamas angliavandenilio radikale ties α-anglies atomu.

PCL5 CH3 - CH2 - CH -CL2 + POCL3

CH3 - CH2 - C = O 1,1-dichloropopinas (fosforo oksichloridas)

H +CL2 CH3 - CH - CH = O + HCL

propanalis CL

Monochlorpropionaldehidas

2. Reakcija su hidroksiaminu NH2OH. Tokiu atveju susidaro aldehidų (aldoksilų) ir ketonų (ketoksinų) oksidai.

CH3 - CH = O + H2N - OH CH3 - CH - N - OH + H2O

acetaldehidas oksietanolis

Ši reakcija naudojama kiekybiniam karboksilo junginių nustatymui.

3. Reakcija su hidrazinu NH2 - NH2. Reakcijos produktai yra hidrazinai (kai reaguoja viena aldehido arba ketono molekulė) ir azinai (kai reaguoja dvi molekulės).

CH3 - CH = O + NH2 - NH2 CH3 - CH = N - NH2

ethanal hidrazinas hidrazinas etanalis

CH3 - CH = N - NH2 + O = CH - CH3 CH3 - CH =N - N = HC - CH3

azino etanalis (aldazinas)

4. Reakcijos su fenilhidrazinu. C6H5 - NH - NH2. Reakcijos produktai yra fenilhidrazinai.

CH3 - CH = O + H2N - NH - C6H5 CH3 - CH = N - NH - C6H5

Fenilhidrazono etanolis

Oksidai, hidrazinai, azinai, fenilhidrazinai – tai kietos kristalinės medžiagos, turinčios būdingas lydymosi temperatūras, kurios lemia karbonilo junginio prigimtį (struktūrą).

Polimerizacijos reakcijos

Būdinga tik aldehidams. Tačiau net ir tada polimerizuojasi tik dujiniai ir lakieji aldehidai (skruzdžių, acto). Tai labai patogu laikant šiuos aldehidus. skruzdžių aldehidas polimerizuojasi esant sieros arba druskos rūgščiai normalioje temperatūroje. Polimerizacijos koeficientas n=10-50. Polimerizacijos produktas yra kieta medžiaga, vadinama polioksimetilenu (formalinu).

N - C = O - C - O - C - O - ...- C - ... - C - O -

N N N N N n

Polioksimetilenas

Jis yra kietas, tačiau jį galima paversti formikaldehidu skiedžiant vandeniu ir švelniai kaitinant.

Acetaldehidas, veikiamas rūgščių, sudaro skystą ciklinį trimerį - paraldozę ir kietą tetramerą - metalozę ("sausą alkoholį").

3 CH3 - CH = O O

CH3 - HC CH - CH3

paraldehidas

4 CH3 - CH = O CH3 - HC O

Metaldehidas

Kondensacijos reakcijos

1. Aldehidai silpnai šarminėje aplinkoje (esant kalio acetonui, kaliui, kalio sulfatui) vyksta aldolio kondensacija ir susidaro aldehidiniai alkoholiai, sutrumpintai vadinami aldoliais. Šią reakciją sukūrė chemikas A.P. Borodinas (kuris taip pat yra kompozitorius). Viena molekulė dalyvauja reakcijoje su savo karbonilo grupe, o kita molekulė su vandeniliu prie anglies atomo.

CH3 - CH = O + HCH2 - CH = O CH3 - CH - CH2 - CH = O

JIS aldolas

(3 – hidroksibutanas arba β-hidroksibutiraldehidas)

CH3 - CH - CH2 - CH = O + HCH2 - CH = O CH3 - CH - CH2 - CH - CH2 -CH =O

heksenciolis-3,5-al

OH grupių skaičius kaskart didėja. Sutankinant susidaro aldehido derva didelis skaičius molekulių.

2. Krotono kondensacija. aldehidams tai yra aldolio kondensacijos tęsinys, tai yra, kai kaitinama, aldolis atskiria vandenį, sudarydamas nesočią aldehidą.

CH3 - CH - CH2 - CH = O CH3 - CH = CH - C = O

krotonaldehidas

Pažvelkime į šias ketonų reakcijas.

CH3 - C = O + HCH2 - C = O CH3 - C - CH2 - C = O CH3 - C = CH - C = O

CH3 CH3 OH CH3 CH3 CH3 CH3

4-hidroksi-4-metilpentanonas-2 4-metilpentan-3-onas-2

3.Eesterio kondensatas. Būdinga tik aldehidams. Sukūrė V.E. Tishchenko. atsiranda esant aliuminio alkoksido katalizatoriams (CH3 - CH2 - O)3 AL.

CH3 - CH = O + O = HC - CH3 CH3 - CH2 - O - C = O

etilo acetatas

1.CH2 = CH - CH =O - propen-2-al - akrilo aldehidas arba akroleinas

2.CH3 - CH = CH - CH = O - butenas - 2 - al - krotonaldehidas

Akroleinas kitaip vadinamas čadu, jis gaunamas kaitinant degant riebalams. Chemiškai nesotieji aldehidai turi visas karbonilo grupės sočiųjų aldehidų savybes, o dėl dvigubos jungties radikale gali vykti adityvinės reakcijos.

Šie aldehidai turi konjuguotą dvigubų jungčių sistemą, todėl chemiškai jie skiriasi prisijungimo reakcijomis. Konjuguotos sistemos galuose pridedama vandenilio, halogenų ir vandenilio halogenidų.

Elektronų tankis pasislenka link deguonies ir teigiamai įkrauta reagento dalis nukreipta į jį, o neigiama reagento dalis – į teigiamai poliarizuotą anglį.

CH2+ = CH- - CH+= O- + H+: Br- CH2 - CH = CH - OH CH2 - CH2 - CH = O

3-brompropanalis

Gauta enolinė aldehido forma iš karto virsta stabilesne karbonilo forma. Taigi vandenilio halogenidų pridėjimas prie radikalo prieštarauja Markovnikovo taisyklei.

Aromatiniai aldehidai

Atstovai C6H5 -CH = O - benzoaldehidas. Tai karčiųjų migdolų kvapo skystis, randamas slyvų, vyšnių, laukinių abrikosų ir kitų vaisių kauliukuose.

SUnaudotos literatūros sąrašas

1) Granberg I.I. Organinė chemija. - M., 2002 m

2) Kim A.M. Organinė chemija. - Novosibirskas, 2007 m

Aldehidai ir ketonai– tai angliavandenilių dariniai, turintys funkcinę karbonilo grupę CO. Aldehiduose karbonilo grupė yra susijusi su vandenilio atomu ir vienu radikalu, o ketonuose su dviem radikalais.

Bendrosios formulės:

Šių klasių bendrųjų medžiagų pavadinimai pateikti lentelėje. 10.

Metanalis yra bespalvės dujos, turinčios aštrų dusinantį kvapą, gerai tirpios vandenyje (tradicinis 40 % tirpalo pavadinimas yra formalinas), nuodingas. Tolesni homologinės aldehidų serijos nariai yra skysčiai ir kietosios medžiagos.

Paprasčiausias ketonas yra propanonas-2, geriau žinomas kaip acetonas, kambario temperatūroje – bespalvis skystis su vaisių kvapu, virimo temperatūra = 56,24 °C. Gerai maišosi su vandeniu.

Cheminės aldehidų ir ketonų savybės atsiranda dėl karbonilo grupės CO buvimo; jie lengvai įsitraukia į prisijungimo, oksidacijos ir kondensacijos reakcijas.

Kaip rezultatas prisijungimas vandenilio į aldehidai susidaro pirminiai alkoholiai:

Kai redukuojama vandeniliu ketonai susidaro antriniai alkoholiai:

Reakcija prisijungimas Natrio hidrosulfitas naudojamas aldehidams išskirti ir išvalyti, nes reakcijos produktas mažai tirpsta vandenyje:

(tokie produktai veikiant praskiestoms rūgštims paverčiami aldehidais).

Oksidacija aldehidai lengvai praeina veikiami atmosferos deguonies (produktai yra atitinkamos karboksirūgštys). Ketonai yra gana atsparūs oksidacijai.

Aldehidai gali dalyvauti reakcijose kondensacija. Taigi formaldehido kondensacija su fenoliu vyksta dviem etapais. Pirma, susidaro tarpinis produktas, kuris yra fenolis ir alkoholis tuo pačiu metu:

Tada tarpinis produktas reaguoja su kita fenolio molekule ir gamina produktą polikondensacijafenolio formaldehido derva:

Kokybinė reakcija aldehido grupėje - „sidabro veidrodžio“ reakcija, ty C(H)O grupės oksidacija sidabro (I) oksidu, esant amoniako hidratui:

Reakcija su Cu(OH) 2 vyksta panašiai kaitinant, atsiranda raudonos vario (I) oksido Cu 2 O nuosėdos.

Kvitas: bendras metodas aldehidams ir ketonams – dehidrogenacija alkoholių (oksidacija). Dehidrogenuojant pirminis gaunami alkoholiai aldehidai o antrinių alkoholių dehidrinimo metu – ketonai. Paprastai dehidrogenavimas vyksta kaitinant (300 °C) ant smulkiai susmulkinto vario:

Pirminių alkoholių oksidacijos metu stiprus oksiduojančios medžiagos (kalio permanganatas, kalio dichromatas rūgščioje aplinkoje) apsunkina proceso sustabdymą aldehidų gamybos stadijoje; aldehidai lengvai oksiduojami į atitinkamas rūgštis:


Tinkamesnis oksidatorius yra vario(II) oksidas:

Acetaldehidas viduje industrija gautas Kučerovo reakcijos būdu (žr. 19.3).

Dauguma programų Aldehidai apima metanalį ir etanalą. metanalis naudojamas plastikų (fenoplastų), sprogmenų, lakų, dažų ir vaistų gamybai. Etanalis– svarbiausias tarpinis produktas acto rūgšties ir butadieno sintezėje (sintetinės gumos gamyboje). Paprasčiausias ketonas – acetonas – naudojamas kaip tirpiklis įvairiems lakams, celiuliozės acetatams, plėvelių ir sprogmenų gamyboje.