Organisk kjemi aldehyder og ketoner kort. Mettede aldehyder og ketoner. Nukleofile addisjonsreaksjoner

Denne presentasjonen ble utviklet av meg for større klarhet i leksjonen om geografien til Smolensk-regionen.

Presentasjonen kan virke som den inneholder unødvendig informasjon, men det er ikke nødvendig å ta hensyn til

Alt materialet kan begrenses til datoene for hovedstadiene. Kartene som er brukt i presentasjonen er hentet fra ulike

informasjonskilder.

Last ned:

Forhåndsvisning:

For å bruke forhåndsvisninger av presentasjoner, opprett en Google-konto og logg på den: https://accounts.google.com


Lysbildetekster:

Hovedstadier Historie om dannelsen av Smolensk-regionen og

Byen Smolensk oppsto som sentrum for foreningen av Krivichi-stammene, den første omtalen er funnet i Ustyuzhny (Arkhangelogorod) kronikk for året 863, da Askold og Dir, på en kampanje fra Novgorod til Konstantinopel, gikk forbi byen, siden byen var sterkt befestet og folkerik. Formidlere av Krivichi integrering i gammel russisk stat det var Varangians, hvis spor er bevart i Gnezdovo-gravhaugene. I 882 ble byen tatt til fange og annektert til Kiev-Russland Prins Oleg, som overleverte den til prins Igor, fra hvis ungdomsmakt i byen ble utøvd av guvernører og lag, og generell ledelse utført fra Kiev. Fyrstedømmet Smolensk

Smolensk fyrstedømme Krivichi-forbundet av stammer tok form til Smolensk fyrstedømme. I nord grenset det til Novgorod-landet, i sør til Chernigov-landene, i vest til Polotsk-landene og i øst til Vladimir-landene.

På 1100-tallet opplevde det uavhengige storhertugdømmet Smolensk sin storhetstid, og okkuperte det meste av territoriet til Smolensk-regionen. De tatar-mongolske hordene nådde ikke Smolensk, men på 1200-tallet anerkjente de vasalasje fra Golden Horde. På 1300-tallet blir prins Ivan av Smolensk, med hjelp fra litauerne, kvitt Tatar-mongolsk åk. Som et resultat invaderte Moskva-Ryazan-Tatar-hæren Smolensk-landene i 1340. Smolensk-prinsene nøler mellom Litauen og Moskva, men intervensjonen ortodokse kirke tvang Smolensk-prinsene til å akseptere en pro-Moskva-posisjon. Smolyanerne kjempet skulder ved skulder med muskovittene i slaget ved Kulikovo. I 1395 tok Vitovt Smolensk med storm for første gang og plasserte Bryansk-prinsen Roman på tronen. I 1399 knuste Smolensk-regimentene sammen med litauerne tatarene på Vorskla. Smolensk fyrstedømme på 1200-tallet

Som en del av Litauen... I juli 1404 erobret den litauiske prinsen Vytautas Smolensk og satte en stopper for dens uavhengighet. I 1410 deltok Smolensk-regimentene sammen med litauerne i kampen med de tyske ridderne. Under slaget ved Vedrosh i 1500 på territoriet til Smolensk-regionen, beseiret Moskva-tropper litauerne. I 1514 gikk Smolensk, og senere andre Smolensk-land, over til Moskva. Smolensk voivodskap

I 1610 fant slaget ved Klushino sted på Smolensk jord, som et resultat av at banen til Moskva ble åpnet for polske tropper. Etter frigjøringen av Moskva fra polakkene ga ikke prins Vladislav opp forsøkene på å ta den russiske tronen og i 1617 valgte han Smolensk som base for sitt felttog mot Moskva. (restene av festningsverkene er fortsatt på Sokolya-fjellet). Etter problemernes tid, i henhold til Deulin-våpenhvilen fra 1618, gikk Smolensk-landet over til det polsk-litauiske samveldet. Smolensk-adelen begynte å danne seg. Under Smolensk-krigen (1632-1634) klarte ikke Russland å gjenvinne Smolensk-landene. Smolensk herre

Som en del av Russland... Smolensk land ble en del av Russland i 1654 som et resultat av den russisk-polske krigen. Smolensk-provinsen ble dannet i 1708. I 1812 stormet Napoleons horder til Moskva gjennom Smolensk, så et av de første kampene på russisk jord fant sted her, hvor franskmennene klarte å ta overtaket. I sent XIXårhundre ble regionen feid av industrialisering. I 1868 ble et vognreparasjonsanlegg opprettet i Roslavl, og i 1870 ble Smolensk koblet til Moskva med jernbane. Smolensk-provinsen

Smolensk-provinsen På slutten av 1800-tallet feide industrialiseringen regionen. I 1868 ble et vognreparasjonsanlegg opprettet i Roslavl, og i 1870 ble Smolensk koblet til Moskva med jernbane.

Ved avgjørelsen fra den sentrale eksekutivkomiteen i USSR ble den vestlige regionen dannet 1. oktober 1929, med sentrum i Smolensk. Opprinnelig ble den vestlige regionen delt inn i 8 distrikter: Bryansk, Velikoluksky, Vyazemsky, Klintsovsky, Rzhevsky. Roslavlsky, Smolensky (Yartsevsky) og Sukhinichisky. Vestlig region (1929–1937)

Ved resolusjon fra den sentrale eksekutivkomiteen i USSR 27. september 1937 ble den vestlige regionen avskaffet, og Smolensk- og Oryol-regionene ble skilt fra dens sammensetning. Smolensk-regionen, med sentrum i byen Smolensk, ble igjen en uavhengig territoriell og administrativ enhet innenfor RSFSR. Opprinnelig hadde regionen 49 distrikter, så før krigen ble 5 distrikter til. Smolensk-regionen

I 1944 ble 13 distrikter overført fra Smolensk-regionen til den nyopprettede Kaluga-regionen og 3 distrikter til Velikoluksk-regionen og Smolensk-regionen ervervet moderne grenser. Smolensk-regionen

Etabler riktig rekkefølge: 1. Smolensk-regionen 2. Smolensk-herredømmet 3. Smolensk-provinsen 4. Vestlig region 5. Smolensk voivodskap 6. Smolensk fyrstedømme Test deg selv!

Test deg selv!

Takk for oppmerksomheten!


Om temaet: metodologisk utvikling, presentasjoner og notater

Presentasjon for en litteraturtime i 8. klasse "Danningen av karakteren til Pyotr Grinev"

Presentasjonen hjelper til med å spore gjennom teksten stadiene i dannelsen av karakteren til Pyotr Grinev. Utvikler fantasifull tenkning, kreativitet, evne til å oppsummere materiale, uttrykke sin mening....

Presentasjon for en geografitime i 8. klasse "Kaukasus"

Presentasjonen snakker om geografisk plassering Kaukasusfjellene, deres opprinnelse og utvikling. Presentasjonen inneholder informasjon om isbreer og snøskred. Dette verket utfyller og illustrerer...

En pedagogisk presentasjon presenteres som kan brukes i miljøtimer, biologi og naturhistorietimer, samt i geografitimer når du studerer Australias livsverden....

Struktur av aldehyder og ketoner

Aldehyder- organiske stoffer hvis molekyler inneholder karbonylgruppe:

koblet til et hydrogenatom og et hydrokarbonradikal. Den generelle formelen for aldehyder er:

I det enkleste aldehydet spiller et annet hydrogenatom rollen som et hydrokarbonradikal:


Formaldehyd

En karbonylgruppe bundet til et hydrogenatom kalles ofte aldehyd:

Ketoner er organiske stoffer i hvis molekyler en karbonylgruppe er knyttet til to hydrokarbonradikaler. Åpenbart er den generelle formelen for ketoner:

Karbonylgruppen av ketoner kalles keto gruppe.

I det enkleste ketonet, aceton, er karbonylgruppen knyttet til to metylradikaler:

Nomenklatur og isomerisme av aldehyder og ketoner

Avhengig av strukturen til hydrokarbonradikalet assosiert med aldehydgruppen, er det mettede, umettede, aromatiske, heterosykliske og andre aldehyder:


I samsvar med IUPAC-nomenklaturen dannes navnene på mettede aldehyder fra navnet på en alkan med samme antall karbonatomer per molekyl ved å bruke et suffiks -al. For eksempel:


Nummerering Hovedkjede-karbonatomer begynner med karbonatomet i aldehydgruppen. Derfor er aldehydgruppen alltid lokalisert ved det første karbonatomet, og det er ikke nødvendig å indikere dens posisjon.

Sammen med systematisk nomenklatur brukes også trivielle navn på mye brukte aldehyder. Disse navnene er vanligvis avledet fra navnene på karboksylsyrer som tilsvarer aldehyder.

For tittelen ketoner i henhold til systematisk nomenklatur er ketogruppen betegnet med suffikset -Han og et tall som indikerer nummeret på karbonatomet til karbonylgruppen (nummereringen skal starte fra enden av kjeden nærmest ketogruppen).

For eksempel:

Til aldehyder bare én type er typisk strukturell isomerisme - karbonskjelett-isomerisme, som er mulig med butanal, og for ketoner- også isomerisme av karbonylgruppeposisjon. I tillegg er de også karakterisert interklasse isomerisme(propanal og propanon).

Fysiske egenskaper til aldehyder og ketoner

I et aldehyd- eller ketonmolekyl, på grunn av oksygenatomets større elektronegativitet sammenlignet med karbonatomet, er bindingen C=O er sterkt polarisert på grunn av et skift i elektrontettheten til π-bindingen til oksygen:

Aldehyder og ketoner - polare stoffer med overflødig elektrontetthet på oksygenatomet. De nedre delene av serien av aldehyder og ketoner (formaldehyd, acetaldehyd, aceton) er ubegrenset løselige i vann. Deres kokepunkt er lavere enn de tilsvarende alkoholene. Dette skyldes det faktum at i molekylene av aldehyder og ketoner, i motsetning til alkoholer, er det ingen mobile hydrogenatomer, og de danner ikke tilknyttede forbindelser på grunn av hydrogenbindinger.

Lavere aldehyder har en skarp lukt; Aldehyder som inneholder fire til seks karbonatomer i kjeden har en ubehagelig lukt; Høyere aldehyder og ketoner har blomsterlukter og brukes i parfymeri.

Tilstedeværelsen av en aldehydgruppe i et molekyl bestemmer karakteristiske egenskaper aldehyder.

Gjenopprettingsreaksjoner.

1. Hydrogentilsetning til aldehydmolekyler skjer via en dobbeltbinding i karbonylgruppen:

Produktet av hydrogenering av aldehyder er primære alkoholer, og ketoner er sekundære alkoholer.

Ved hydrogenering av acetaldehyd på en nikkelkatalysator dannes det således etylalkohol, og ved hydrogenering av aceton dannes 2-propanol.

2. Hydrogenering av aldehyder- en reduksjonsreaksjon hvor oksidasjonstilstanden til karbonatomet inkludert i karbonylgruppen avtar.

Oksidasjonsreaksjoner.

Aldehyder kan ikke bare reduseres, men også oksideres. Ved oksidering danner aldehyder karboksylsyrer. Denne prosessen kan skjematisk representeres som følger:

1. Oksidasjon med luftoksygen. For eksempel dannes propionsyre fra propionaldehyd (propanal):

2. Oksidasjon med svake oksidasjonsmidler(ammoniakkløsning av sølvoksid). I en forenklet form kan denne prosessen uttrykkes ved reaksjonsligningen:

For eksempel:

Denne prosessen reflekteres mer nøyaktig av ligningene:

Hvis overflaten av karet som reaksjonen utføres i tidligere er blitt avfettet, dekker sølvet som dannes under reaksjonen den med en jevn tynn film. Derfor kalles denne reaksjonen "sølvspeilreaksjonen". Det er mye brukt til å lage speil, sølvpynt og juletrepynt.

3. Oksidasjon med nyutfelt kobber(II)hydroksid. Ved å oksidere aldehydet reduseres Cu 2+ til Cu +. Kobber(I)hydroksidet CuOH dannet under reaksjonen brytes umiddelbart ned til rødt kobber(I)oksid og vann.

Denne reaksjonen, akkurat som reaksjonen " sølv speil", brukes til påvisning av aldehyder.

Ketoner oksideres ikke av atmosfærisk oksygen eller av et så svakt oksidasjonsmiddel som en ammoniakkløsning av sølvoksid.

Kjemiske egenskaper aldehyder og syrer - oppsummering

Individuelle representanter for aldehyder og deres betydning

Formaldehyd(metanal, mauraldehyd HCHO) er en fargeløs gass med en skarp lukt og et kokepunkt på -21 ° C, svært løselig i vann. Formaldehyd er giftig! En løsning av formaldehyd i vann (40%) kalles formaldehyd og brukes til formaldehyd- og eddikdesinfeksjon. I jordbruk Formalin brukes til å behandle frø og i lærindustrien til å behandle lær. Formaldehyd brukes til å produsere metenamin- medisinsk stoff. Noen ganger brukes metenamin komprimert i form av briketter som drivstoff (tørr alkohol). En stor mengde formaldehyd forbrukes i produksjonen av fenol-formaldehydharpikser og noen andre stoffer.

Acetaldehyd(etanal, acetaldehyd CH 3 CHO) - en væske med en skarp, ubehagelig lukt og et kokepunkt på 21 ° C, svært løselig i vann. Eddiksyre og en rekke andre stoffer produseres av acetaldehyd i industriell skala det brukes til produksjon av ulike plast- og acetatfibre. Acetaldehyd er giftig!

Gruppe av atomer -

Ringte karboksylgruppe eller karboksyl.

Organiske syrer som inneholder en karboksylgruppe i molekylet er monobasisk.

Den generelle formelen for disse syrene er RCOOH, for eksempel:

Karboksylsyrer som inneholder to karboksylgrupper kalles dibasisk. Disse inkluderer for eksempel oksalsyre og ravsyre:

Det finnes også polybasisk karboksylsyrer som inneholder mer enn to karboksylgrupper. Disse inkluderer for eksempel tribasisk sitronsyre:

Avhengig av arten av hydrokarbonradikalet deles karboksylsyrer inn i mettet, umettet, aromatisk.

Begrense, eller mettede, karboksylsyrer er for eksempel propansyre (propionsyre):

eller den allerede kjente ravsyren.

Det er åpenbart at mettede karboksylsyrer ikke inneholder π-bindinger i hydrokarbonradikalet.

I molekyler av umettede karboksylsyrer er karboksylgruppen assosiert med et umettet, umettet hydrokarbonradikal, for eksempel i akryl (propen) molekyler

CH2=CH-COOH

eller oljesyre

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

og andre syrer.

Som man kan se fra formelen for benzosyre, er det det aromatisk, siden den inneholder en aromatisk (benzen) ring i molekylet:

Navnet på en karboksylsyre er avledet fra navnet på den tilsvarende alkanen (alkan med samme antall karbonatomer i molekylet) med tillegg av suffikset -s, avslutninger -th og ord syre. Nummerering av karbonatomer starter med en karboksylgruppe. For eksempel:

Antall karboksylgrupper er angitt i navnet med prefikser di-, tri-, tetra-:

Mange syrer har også historisk etablerte, eller trivielle, navn.

Sammensetningen av mettede monobasiske karboksylsyrer vil bli uttrykt med den generelle formelen C n H 2n O 2, eller C n H 2n+1 COOH, eller RCOOH.

Fysiske egenskaper til karboksylsyrer

Lavere syrer, dvs. syrer med en relativt liten molekylvekt som inneholder opptil fire karbonatomer per molekyl, er væsker med en karakteristisk skarp lukt (for eksempel lukten). eddiksyre). Syrer som inneholder fra 4 til 9 karbonatomer er viskøse oljeholdige væsker med ubehagelig lukt; som inneholder mer enn 9 karbonatomer per molekyl - faste stoffer som ikke løses opp i vann. Kokepunktene til mettede monobasiske karboksylsyrer øker med økende antall karbonatomer i molekylet og følgelig med økende relativ molekylvekt. Dermed er kokepunktet for maursyre 100,8 °C, eddiksyre er 118 °C, og propionsyre er 141 °C.

Den enkleste karboksylsyren er maur HCOOH, med en liten relativ molekylvekt (M r (HCOOH) = 46), under normale forhold er det en væske med et kokepunkt på 100,8 ° C. Samtidig er butan (M r (C 4 H 10) = 58) under samme forhold gassformig og har et kokepunkt på -0,5 ° C. Denne avviket mellom kokepunkt og relative molekylvekter forklares med dannelse av karboksylsyredimerer, der to syremolekyler er koblet sammen med to hydrogenbindinger:

Forekomsten av hydrogenbindinger blir tydelig når man vurderer strukturen til karboksylsyremolekyler.

Molekyler av mettede monobasiske karboksylsyrer inneholder en polar gruppe atomer - karboksyl

Og praktisk talt ikke-polart hydrokarbonradikal. Karboksylgruppen tiltrekkes av vannmolekyler og danner hydrogenbindinger med dem:

Maursyre og eddiksyre er ubegrenset løselig i vann. Det er åpenbart at med en økning i antall atomer i et hydrokarbonradikal, reduseres løseligheten av karboksylsyrer.

Kjemiske egenskaper til karboksylsyrer

De generelle egenskapene som er karakteristiske for klassen av syrer (både organiske og uorganiske) skyldes tilstedeværelsen i molekylene av en hydroksylgruppe som inneholder en sterk polar binding mellom hydrogen- og oksygenatomer. La oss vurdere disse egenskapene ved å bruke eksemplet med vannløselige organiske syrer.

1. Dissosiasjon med dannelse av hydrogenkationer og anioner av syreresten:

Mer nøyaktig er denne prosessen beskrevet av en ligning som tar hensyn til deltakelsen av vannmolekyler i den:

Dissosiasjonslikevekten til karboksylsyrer er forskjøvet til venstre; de aller fleste av dem er svake elektrolytter. Den sure smaken av for eksempel eddiksyre og maursyre skyldes imidlertid dissosiasjon til hydrogenkationer og anioner av sure rester.

Det er åpenbart at tilstedeværelsen av "surt" hydrogen i molekylene av karboksylsyrer, dvs. hydrogenet til karboksylgruppen, også bestemmer andre karakteristiske egenskaper.

2. Interaksjon med metaller, stående i den elektrokjemiske spenningsserien opp til hydrogen:

Dermed reduserer jern hydrogen fra eddiksyre:

3. Interaksjon med basiske oksider med dannelse av salt og vann:

4. Interaksjon med metallhydroksider med dannelse av salt og vann (nøytraliseringsreaksjon):

5. Interaksjon med salter av svakere syrer med dannelsen av sistnevnte. Dermed fortrenger eddiksyre stearinsyre fra natriumstearat og karbonsyre fra kaliumkarbonat:

6. Interaksjon av karboksylsyrer med alkoholer med dannelse av estere - esterifiseringsreaksjon (en av de viktigste reaksjonene som er karakteristiske for karboksylsyrer):

Interaksjonen mellom karboksylsyrer og alkoholer katalyseres av hydrogenkationer.

Forestringsreaksjonen er reversibel. Balansen skifter mot utdanning ester i nærvær av vannfjernende midler og ved fjerning av eter fra reaksjonsblandingen.

I omvendt reaksjon av esterifisering, kalt esterhydrolyse (reaksjonen av en ester med vann), dannes en syre og en alkohol:

Det er åpenbart at flerverdige alkoholer, for eksempel glyserol, også kan reagere med karboksylsyrer, dvs. gå inn i en forestringsreaksjon:

Alle karboksylsyrer (unntatt maursyre), sammen med karboksylgruppen, inneholder en hydrokarbonrest i molekylene. Selvfølgelig kan dette ikke annet enn å påvirke egenskapene til syrer, som bestemmes av arten av hydrokarbonresten.

7. Flere addisjonsreaksjoner- de inneholder umettede karboksylsyrer. For eksempel er reaksjonen av hydrogentilsetning hydrogenering. For en syre som inneholder en n-binding i radikalet, kan ligningen skrives i generell form:

Således, når oljesyre er hydrogenert, dannes mettet stearinsyre:

Umettede karboksylsyrer, som andre umettede forbindelser, tilfører halogener via en dobbeltbinding. For eksempel avfarger akrylsyre bromvann:

8. Substitusjonsreaksjoner (med halogener)- mettede karboksylsyrer er i stand til å trenge inn i dem. For eksempel, ved å reagere eddiksyre med klor, kan forskjellige klorerte syrer oppnås:

Kjemiske egenskaper av karboksylsyrer - oppsummering

Individuelle representanter for karboksylsyrer og deres betydning

Maursyre (metansyre) HCOOH- en væske med en skarp lukt og et kokepunkt på 100,8 °C, svært løselig i vann.

Maursyre er giftig og forårsaker brannskader hvis den kommer i kontakt med huden! Den stikkende væsken som utskilles av maur inneholder denne syren.

Maursyre har desinfiserende egenskaper og finner derfor sin bruk i mat-, lær- og farmasøytisk industri og medisin. Den brukes til farging av tekstiler og papir.

Eddiksyre (etansyre) CH 3 COOH- en fargeløs væske med en karakteristisk skarp lukt, blandbar med vann i alle forhold. Vandige løsninger eddiksyre selges under navnet eddik (3-5 % løsning) og eddiksyre (70-80 % løsning) og er mye brukt i næringsmiddelindustrien. Eddiksyre - godt løsemiddel mange organisk materiale og brukes derfor i farging, garving og maling- og lakkindustrien. I tillegg er eddiksyre et råmateriale for produksjon av mange teknisk viktige organiske forbindelser: for eksempel hentes stoffer som brukes til å kontrollere ugress - ugressmidler - fra den. Eddiksyre er hovedkomponenten i vineddik, den karakteristiske lukten som skyldes det. Det er et produkt av etanoloksidasjon og dannes av det når vin lagres i luft.

De viktigste representantene for høyere mettede monobasiske syrer er palmitin C 15 H 31 COOH og stearin C 17 H 35 COOH syrer. I motsetning til lavere syrer er disse stoffene faste og dårlig løselige i vann.

Saltene deres - stearater og palmitater - er imidlertid svært løselige og har en vaskemiddeleffekt, og det er derfor de også kalles såper. Det er tydelig at disse stoffene produseres i stor skala.

Fra umettede høyere karboksylsyrer høyeste verdi har oljesyre C17H33COOH, eller CH3-(CH2)7-CH = CH-(CH2)7COOH. Det er en oljelignende væske uten smak eller lukt. Dens salter er mye brukt i teknologi.

Den enkleste representanten for dibasiske karboksylsyrer er oksalsyre (etandisyre). HOOC-COOH, hvis salter finnes i mange planter, som sorrel og sorrel. Oksalsyre er et fargeløst krystallinsk stoff som er svært løselig i vann. Den brukes i metallpolering, trebearbeiding og lærindustri.

Referansemateriale for å ta testen:

Periodesystemet

Løselighetstabell

Introduksjon

Dette er forbindelser som inneholder en karbonylgruppe = C = O. I aldehyder er karbonylen bundet av et radikal og hydrogen. Generell formel for aldehyder:

I ketoner er karbonylen bundet til to radikaler. Generell formel for ketoner:

Aldehyder er mer aktive enn ketoner (i ketoner er karbonylen blokkert av radikaler på begge sider).

Classifikasjon

1.ved hydrokarbonradikal (mettet, umettet, aromatisk, syklisk).

2.ved antall karbonylgrupper (en, to osv.)

Isomerisme og nomenklatur

Isomerismen til aldehyder skyldes isomerismen til karbonskjelettet. I ketoner, i tillegg til isomerisme av karbonskjelettet, observeres isomerisme av karbonylgruppens posisjon. I følge triviell nomenklatur kalles aldehyder i henhold til karboksylsyrene de omdannes til ved oksidasjon. I følge vitenskapelig nomenklatur er navnene på aldehyder sammensatt av navnene på de tilsvarende hydrokarbonene med tillegg av endelsen al. Karbonatomet i aldehydgruppen bestemmer begynnelsen av nummereringen. I følge empirisk nomenklatur er et keton navngitt av radikalene assosiert med karboksylen med tillegg av ordet keton. I følge vitenskapelig nomenklatur er navnene på ketoner sammensatt av navnene på de tilsvarende hydrokarbonene med tillegg av OH-enden, og på slutten setter de nummeret på karbonatomet der karbonylen vises. Nummereringen starter fra enden av kjeden nærmest ketongruppen.

Representanter for mettede aldehyder. CnH2n+1C=O

Representanter for mettede ketoner

Metodermottar

1) Ved oksidasjon av alkoholer. Aldehyder oppnås fra primære alkoholer, og ketoner fra sekundære alkoholer. Oksidasjon av alkoholer skjer under påvirkning av sterke oksidasjonsmidler (kromblanding) med lett oppvarming. I industrien brukes atmosfærisk oksygen som oksidasjon i nærvær av en katalysator - kobber (Cu) ved t0 = 300-5000C

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

propanol -1 H

propanal

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

propanol-2 propanon

2) Termisk nedbrytning av kalsiumsalter av karboksylsyrer, og tar man et salt av maursyre, dannes det aldehyder, og tar man andre syrer, så ketoner.

O acetaldehyd

O - Ca-kalsinering CaCO3 + CH3 - C = O

CH3-C - O CH3

Dette er laboratorieproduksjonsmetoder.

3) Ifølge Kucherov-reaksjonen (fra alkyner og vann er katalysatoren kvikksølvsalter i et surt miljø). Aldehyder dannes fra acetylen, og ketoner dannes fra andre alkyner.

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

acetylen vinyl CH3

alkohol acetaldehyd

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

propyn OH CH3

propenol - 2 aceton

4) Oksosyntese. Dette er den direkte interaksjonen av alkener med vandig gass (CO + H2) i nærvær av kobolt- eller nikkelkatalysatorer under et trykk på 100-200 atmosfærer ved t0 = 100-2000C. Aldehyder oppnås ved hjelp av denne metoden

CH3 - CH2 - CH2 - C = O

butanal N

CH3 - CH = CH2 + CO + H2

CH3 - CH - C = O

2-metylpropanal

5) Hydrolyse av dihalogenderivater. Hvis begge halogenene er lokalisert ved det primære karbonatomet, dannes et aldehyd, hvis det ved det sekundære karbonatomet dannes en keton.

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

1,1-diklorpropenpropenal

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

2,2-diklorpropanpropanon

Mauraldehyd er en gass, andre lavere aldehyder og ketoner er væsker, lett løselige i vann; Aldehyder har en kvelende lukt, som ved kraftig fortynning blir behagelig (blomstret eller fruktig). Ketoner lukter ganske godt. Derfor er karbonyl = C = O en luktbærer, og derfor brukes aldehyder og ketoner i parfymeindustrien. Kokepunktet til aldehyder og ketoner øker når molekylvekten øker.

Karbonylgruppens art

De fleste reaksjoner av aldehyder og ketoner er drevet av tilstedeværelsen av en karbonylgruppe. La oss vurdere naturen til karbonyl = C = O. For eksempel

1.karbon og oksygen i karbonyl er forbundet med en dobbeltbinding: den ene er en sigmabinding, den andre er en pi-binding. På grunn av spaltningen av P-bindingen i aldehyder og ketoner oppstår addisjonsreaksjoner (nukleofil type):

R - C = O R - C - O:

Oksygen er et mer elektronegativt grunnstoff enn karbon, og derfor er elektrontettheten til oksygenatomet større enn karbonatomets. Under addisjonsreaksjoner vil den nukleofile delen av reagenset tilsettes karbon, og den elektrofile delen tilsettes oksygen.

2. I substitusjonsreaksjoner kan karbonyloksygen erstattes. Dette bryter dobbeltbindingen mellom C og O.

3.karbonyl påvirker C - H-bindingene i radikalet, og svekker dem, spesielt i alfaposisjonen, det vil si ved siden av karbonylgruppen.

N - ?S -? C - C - C = O

Ved eksponering for frie halogener vil hydrogen erstattes i karbonradikalet ved alfakarbonatomet.

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

Klorbutyraldehyd

Kjemiske egenskaper

Av alle klasser av organiske forbindelser er aldehyder og ketoner de mest reaktive. Dessuten er aldehyder kjemisk mer aktive enn ketoner. De er preget av følgende reaksjoner: oksidasjon, addisjon, substitusjon, polymerisasjon, kondensasjon. Ketoner er ikke preget av polymerisasjonsreaksjoner.

Oksidasjonsreaksjoner

Aldehyder oksideres lett, selv med svake oksidasjonsmidler HBrO, OH, Fehlings løsning. Når aldehyder oksideres, dannes karboksylsyrer.

CH3 - C = O + O CH3 - C = O - eddiksyre

Hvis oksidasjonsmidlet er OH, frigjøres fritt sølv («sølvspeilreaksjonen» er en kvalitativ reaksjon på aldehyder).

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

Oksidasjon av ketoner skjer mye vanskeligere og kun med sterke oksidasjonsmidler. Oksydasjonsproduktene er karboksylsyrer. Når et keton oksideres, dannes det en alkoholketon, deretter en diketon, som når den brytes, danner syrer.

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

dietylketon alkohol keton diketon

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

eddiksyre propionsyre

Når det gjelder et blandet keton, fortsetter oksidasjonen i henhold til Popov-Wagner-regelen, det vil si at hovedretningen for reaksjonen er oksidasjonen av det minst hydrogenerte karbonatomet ved siden av karbonylen. Men i tillegg til hovedretningen vil det også være en sideretning av reaksjonen, det vil si at karbonatomet på den andre siden av karbonylen vil oksideres. Dette produserer en blanding av forskjellige karboksylsyrer.

CH3 - C - CH - CH3 - alkoholketon + O - H2O

CH3 - C - CH2 - CH3 OH O

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

Butanon-2 alkoholketon

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

diketoneddiksyre

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

diketon maursyre propionsyre

Reaksjonertiltredelse

Oppstår på grunn av brudd på pi-bindingen i karbonylen. Disse reaksjonene er nukleofil addisjon, det vil si at først tilsettes den nukleofile delen av reagenset med et fritt elektronpar til det positivt ladede karbonylkarbonet (fortsetter sakte):

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

Det andre trinnet er tilsetningen av et proton eller et annet kation til det resulterende anionet (fortsetter raskt):

C - O - + H + = C - OH

1.Tilsetting av hydrogen.

I dette tilfellet oppnås primære alkoholer fra aldehyder, og sekundære alkoholer fra ketoner. Reaksjonen skjer i nærvær av katalysatorer Ni, Pt, etc.

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

acetaldehyd etanol

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

propanonpropanol -2

2. Tilsetning av natriumbisulfat (hydrogensulfat):

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

I dette tilfellet dannes bisulfittderivater. Denne reaksjonen brukes til å rense aldehyder og ketoner og skille dem fra urenheter.

3.Tilsetning av blåsyre. I dette tilfellet dannes β-hydroksynitriller, som er mellomprodukter av syntesen av hydroksysyrer og aminosyrer:

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

Oksynitril

4. Tilsetning av ammoniakk NH3. I dette tilfellet dannes oksyaminer.

R - C = O + H - NH2CH3 - CH - NH2

Oksyamin

5. Tilsetning av orga(Grignard-reagens). Reaksjonen brukes til å produsere alkoholer.

6.Tilsetning av alkoholer (vannfri). I dette tilfellet dannes først hemiacetaler (som en normal addisjonsreaksjon). Deretter, når de varmes opp med overflødig alkohol, dannes acetaler (som etere).

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

H OH O - CH3

hemiacetal acetal

Det er mange hemiacetal- og acetalforbindelser i naturen, spesielt blant karbohydrater (sukker).

Substitusjonsreaksjoner

Oksygenet i karbonylgruppene kan erstattes med halogener og noen nitrogenholdige forbindelser.

1. Substitusjon med halogener. Oppstår når aldehyder og ketoner utsettes for fosforforbindelser av halogenene PCL3 og PCL5. Når det utsettes for frie halogener, erstattes hydrogen i hydrokarbonradikalet ved a-karbonatomet.

PCL5 CH3 - CH2 - CH -CL2 + POCL3

CH3 - CH2 - C = O 1,1-dikloropin (fosforoksyklorid)

H +CL2CH3 - CH - CH = O + HCL

propanal CL

Monoklorpropionaldehyd

2. Reaksjon med hydroksyamin NH2OH. I dette tilfellet dannes oksider av aldehyder (aldoksyler) og ketoner (ketoksiner).

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

acetaldehyd oksyetanal

Denne reaksjonen brukes til kvantitativ bestemmelse av karboksylforbindelser.

3. Reaksjon med hydrazin NH2 - NH2. Reaksjonsproduktene er hydraziner (når ett molekyl aldehyd eller keton reagerer) og aziner (når to molekyler reagerer).

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

etanal hydrazin hydrazin etanal

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

azinetanal (aldazin)

4. Reaksjoner med fenylhydrazin. C6H5 - NH - NH2. Reaksjonsproduktene er fenylhydraziner.

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

Fenylhydrazon etanal

Oksider, hydraziner, aziner, fenylhydraziner er faste krystallinske stoffer med karakteristiske smeltepunkter, som bestemmer karbonylforbindelsens natur (struktur).

Polymerisasjonsreaksjoner

Karakteristisk kun for aldehyder. Men selv da er det bare gassformige og flyktige aldehyder (maursyre, eddiksyre) som gjennomgår polymerisering. Dette er veldig praktisk når du oppbevarer disse aldehydene. mauraldehyd polymeriserer i nærvær av svovelsyre eller saltsyre ved normal temperatur. Polymerisasjonskoeffisient n=10-50. Polymerisasjonsproduktet er et fast stoff som kalles polyoksymetylen (formalin).

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

N N N N N n

Polyoksymetylen

Det er et fast stoff, men kan omdannes til formikaldehyd ved å fortynne det med vann og forsiktig varme det opp.

Acetaldehyd, under påvirkning av syrer, danner en flytende syklisk trimmer - paraldose og en fast tetramer - metalldose ("tørr alkohol").

3 CH3 - CH = O O

CH3 - HC CH - CH3

paraldehyd

4 CH3 - CH = O CH3 - HC O

Metaldehyd

Kondensasjonsreaksjoner

1. Aldehyder i et svakt basisk miljø (i nærvær av kaliumaceton, kaliumklorid, kaliumsulfat) gjennomgår aldolkondensering for å danne aldehydalkoholer, forkortet aldols. Denne reaksjonen ble utviklet av kjemikeren A.P. Borodin (også komponist). Ett molekyl deltar i reaksjonen med sin karbonylgruppe, og det andre molekylet med hydrogenet ved karbonatomet.

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

HAN aldol

(3 - hydroksybutanal eller a-hydroksybutyraldehyd)

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

heksensiol-3,5-al

Antall OH-grupper øker hver gang. Produserer aldehydharpiks når den komprimeres stort antall molekyler.

2. Krotonkondensering. for aldehyder er det en fortsettelse av aldolkondensasjon, det vil si at ved oppvarming spalter aldolen vann for å danne et umettet aldehyd.

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

krotonaldehyd

La oss se på disse reaksjonene for ketoner.

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

CH3 CH3 OH CH3 CH3 CH3 CH3

4-hydroksy-4-metylpentanon-2 4-metylpentan-3-on-2

3.Esterkondens. Karakteristisk kun for aldehyder. Utviklet av V.E. Tishchenko. forekommer i nærvær av aluminiumalkoksydkatalysatorer (CH3 - CH2 - O)3AL.

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

etylacetat

1.CH2 = CH - CH =O - propen-2-al - akrylaldehyd eller akrolein

2.CH3 - CH = CH - CH = O - buten - 2 - al - krotonaldehyd

Akrolein kalles ellers tsjad det oppnås ved å varme opp forbrenningen av fett. Kjemisk har umettede aldehyder alle egenskapene til mettede aldehyder i karbonylgruppen, og på grunn av dobbeltbindingen i radikalet kan de gjennomgå addisjonsreaksjoner.

Disse aldehydene har et konjugert system av dobbeltbindinger, så kjemisk er de forskjellige i tilleggsreaksjoner. Tilsetningen av hydrogen, halogener og hydrogenhalogenider skjer i endene av det konjugerte systemet.

Elektrontettheten forskyves mot oksygen og den positivt ladede delen av reagenset rettes mot den, og den negative delen av reagenset rettes mot det positivt polariserte karbonet.

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

3-brompropanal

Den resulterende enolformen av aldehydet forvandles umiddelbart til en mer stabil karbonylform. Dermed går tilsetning av hydrogenhalogenider til en radikal mot Markovnikovs regel.

Aromatiske aldehyder

Representanter C6H5 -CH = O - benzoaldehyd. Dette er en væske med lukten av bitre mandler, som finnes i groper av plommer, kirsebær, ville aprikoser og andre frukter.

MEDliste over brukt litteratur

1) Granberg I.I. Organisk kjemi. - M., 2002

2) Kim A.M. Organisk kjemi. - Novosibirsk, 2007

Aldehyder og ketoner– dette er hydrokarbonderivater som inneholder en funksjonell karbonylgruppe CO. I aldehyder er karbonylgruppen assosiert med et hydrogenatom og ett radikal, og i ketoner med to radikaler.

Generelle formler:

Navnene på vanlige stoffer i disse klassene er gitt i tabellen. 10.

Metanal er en fargeløs gass med en skarp kvelende lukt, svært løselig i vann (det tradisjonelle navnet på en 40 % løsning er formalin), giftig. De påfølgende medlemmene av den homologe serien av aldehyder er væsker og faste stoffer.

Det enkleste ketonet er propanon-2, bedre kjent som aceton, ved romtemperatur – fargeløs væske med fruktig lukt, kokepunkt = 56,24 °C. Blander godt med vann.

De kjemiske egenskapene til aldehyder og ketoner skyldes tilstedeværelsen av karbonylgruppen CO; de går lett inn i addisjons-, oksidasjons- og kondensasjonsreaksjoner.

Som et resultat tiltredelse hydrogen til aldehyder er dannet primære alkoholer:

Når redusert med hydrogen ketoner er dannet sekundære alkoholer:

Reaksjon tiltredelse Natriumhydrosulfitt brukes til isolering og rensing av aldehyder, siden reaksjonsproduktet er lett løselig i vann:

(slike produkter omdannes til aldehyder ved påvirkning av fortynnede syrer).

Oksidasjon aldehyder passerer lett under påvirkning av atmosfærisk oksygen (produktene er de tilsvarende karboksylsyrene). Ketoner er relativt motstandsdyktige mot oksidasjon.

Aldehyder er i stand til å delta i reaksjoner kondensasjon. Dermed skjer kondenseringen av formaldehyd med fenol i to trinn. Først dannes et mellomprodukt, som er fenol og alkohol på samme tid:

Mellomproduktet reagerer deretter med et annet fenolmolekyl for å produsere produktet polykondensasjonfenol formaldehyd harpiks:

Kvalitativ reaksjon på aldehydgruppen - "sølvspeilreaksjonen", dvs. oksidasjon av C(H)O-gruppen med sølv(I)oksid i nærvær av ammoniakkhydrat:

Reaksjonen med Cu(OH)2 fortsetter på samme måte ved oppvarming, et rødt bunnfall av kobber(I)oksid Cu20;

Kvittering: generell metode for aldehyder og ketoner – dehydrogenering(oksidasjon) av alkoholer. Ved dehydrogenering primære alkoholer oppnås aldehyder, og under dehydrogenering av sekundære alkoholer – ketoner. Vanligvis skjer dehydrogenering ved oppvarming (300 °C) over finknust kobber:

Under oksidasjon av primære alkoholer sterk oksidasjonsmidler (kaliumpermanganat, kaliumdikromat i et surt miljø) gjør det vanskelig å stoppe prosessen på stadiet med å produsere aldehyder; aldehyder oksideres lett til de tilsvarende syrene:


Et mer egnet oksidasjonsmiddel er kobber(II)oksid:

Acetaldehyd i industri oppnådd ved Kucherov-reaksjonen (se 19.3).

De fleste applikasjoner Aldehyder inkluderer metanal og etanal. Metanal brukes til produksjon av plast (fenoplaster), eksplosiver, lakk, maling og medisiner. Ethanal– det viktigste mellomproduktet i syntesen av eddiksyre og butadien (produksjon av syntetisk gummi). Det enkleste ketonet, aceton, brukes som løsemiddel for ulike lakker, celluloseacetater og i produksjon av film og eksplosiver.