MÄÄRATLUS

Aldehüüdid- karbonüülühendite klassi kuuluvad orgaanilised ained, mis sisaldavad oma koostises funktsionaalset rühma -CH \u003d O, mida nimetatakse karbonüüliks.

Aldehüüdide ja ketoonide piiramise üldvalem on C n H 2 n O. Aldehüüdide nimetuses esineb järelliide –al.

Aldehüüdide lihtsaimad esindajad on formaldehüüd (formaldehüüd) -CH 2 \u003d O, atseetaldehüüd (äädikhappe aldehüüd) - CH 3 -CH \u003d O. On tsüklilisi aldehüüde, näiteks tsükloheksaan-karbaldehüüd; aromaatsetel aldehüüdidel on triviaalsed nimed - bensaldehüüd, vanilliin.

Karbonüülrühma süsinikuaatom on sp 2 hübridisatsiooni olekus ja moodustab 3σ sidet (kaks C-H sidet ja üks C-O side). π-side moodustavad süsiniku- ja hapnikuaatomite p-elektronid. Kaksikside C = O on σ- ja π-sidemete kombinatsioon. Elektroni tihedus nihkub hapnikuaatomi poole.

Aldehüüde iseloomustab süsinikskeleti isomeeria, samuti klassidevaheline isomeeria ketoonidega:

CH3-CH2-CH2-CH \u003d0 (butanaal);

CH3-CH(CH3)-CH = O (2-metüülpentanaal);

CH3-C (CH2-CH3) \u003d O (metüületüülketoon).

Aldehüüdide keemilised omadused

Aldehüüdi molekulides on mitu reaktsioonikeskust: elektrofiilne tsenter (karbonüüli süsinikuaatom), mis osaleb nukleofiilsetes liitumisreaktsioonides; põhikeskus on hapnikuaatom, millel on jagamata elektronpaarid; α-CH happekeskus, mis vastutab kondensatsioonireaktsioonide eest; C-H sideme purunemine oksüdatsioonireaktsioonides.

1. Lisamisreaktsioonid:

- kalliskivide dioolide moodustumisega vesi

R-CH = O + H2O ↔ R-CH (OH) -OH;

- alkoholid koos poolatsetaalide moodustumisega

CH3-CH \u003d O + C2H5OH ↔CH3-CH(OH)-O-C2H5;

- tioolid koos ditioatsetaalide moodustumisega (happelises keskkonnas)

CH3-CH \u003d O + C2H5SH↔ CH3-CH (SC2H5)-SC2H5 + H2O;

- naatriumvesiniksulfit koos naatrium-α-hüdroksüsulfonaatide moodustumisega

C2H5-CH \u003d O + NaHS03 ↔ C2H5-CH (OH) -SO3Na;

- amiinid N-asendatud imiinide moodustamiseks (Schiffi alused)

C 6 H 5 CH \u003d O + H 2 NC 6 H 5 ↔ C 6 H 5 CH \u003d NC 6 H 5 + H 2 O;

- hüdrasiinid koos hüdrasoonide moodustumisega

CH3-CH \u003d O + 2 HN-NH2 ↔ CH3-CH = N-NH2 + H2O;

- tsüaniidvesinikhape koos nitriilide moodustumisega

CH3-CH \u003d O + HCN ↔ CH3-CH(N)-OH;

- taastumine. Kui aldehüüdid reageerivad vesinikuga, saadakse primaarsed alkoholid:

R-CH \u003d O + H2 → R-CH2-OH;

2. Oksüdatsioon

- "hõbepeegli" reaktsioon - aldehüüdide oksüdeerimine hõbeoksiidi ammoniaagilahusega

R-CH = O + Ag2O → R-CO-OH + 2Ag ↓;

- aldehüüdide oksüdeerimine vask(II)hüdroksiidiga, mille tulemusena sadestub punase vask(I)oksiidi sade

CH 3 -CH \u003d O + 2Cu (OH) 2 → CH 3 -COOH + Cu 2 O ↓ + 2H 2 O;

Need reaktsioonid on aldehüüdide kvalitatiivsed reaktsioonid.

Aldehüüdide füüsikalised omadused

Aldehüüdide homoloogse seeria esimene esindaja - formaldehüüd (formaldehüüd) - gaasiline aine (n.o.), hargnemata struktuuri ja koostisega aldehüüdid C 2 -C 12 - vedelikud, C 13 ja pikemad - tahked ained. Mida rohkem süsinikuaatomeid sisaldab sirge ahelaga aldehüüd, seda kõrgem on selle keemispunkt. Aldehüüdide molekulmassi suurenemisega suurenevad nende viskoossuse, tiheduse ja murdumisnäitaja väärtused. Formaldehüüd ja atseetaldehüüd on võimelised segunema veega piiramatus koguses, kuid süsivesinike ahela kasvades see aldehüüdide võime väheneb. Madalamatel aldehüüdidel on terav lõhn.

Aldehüüdide saamine

Aldehüüdide saamise peamised meetodid:

- alkeenide hüdroformüülimine. See reaktsioon seisneb CO ja vesiniku lisamises alkeenile teatud VIII rühma metallide karbonüülide, näiteks oktakarbonüüldikoobalti (Co 2 (CO) 8) juuresolekul. Reaktsioon viiakse läbi kuumutades temperatuurini 130 °C ja rõhul 300 atm

CH3-CH \u003d CH2 + CO + H2 → CH3-CH2-CH2-CH = O + (CH3)2CHCH = O;

— alküünide hüdratsioon. Alküünide interaktsioon veega toimub elavhõbeda (II) soolade juuresolekul ja happelises keskkonnas:

HC≡CH + H20 → CH3-CH = O;

- primaarsete alkoholide oksüdatsioon (reaktsioon kulgeb kuumutamisel)

CH3-CH2-OH + CuO → CH3-CH \u003d O + Cu + H2O.

Aldehüüdide kasutamine

Aldehüüdid on leidnud laialdast rakendust erinevate toodete sünteesi toorainena. Niisiis toodab formaldehüüd (suurtootmine) mitmesuguseid vaiku (fenoolformaldehüüd jne), ravimeid (urotropiin); atseetaldehüüd on tooraine äädikhappe, etanooli, erinevate püridiini derivaatide jne sünteesiks. Parfümeerias kasutatakse koostisainetena palju aldehüüde (võihape, kaneel jne).

Näited probleemide lahendamisest

NÄIDE 1

Harjutus	Broomimine n H 2-ga n +2 andis 9,5 g monobromiidi, mis NaOH lahjendatud lahusega töödeldes muutus hapnikku sisaldavaks ühendiks. Selle aurud koos õhuga juhitakse üle punakuuma vaskvõre. Kui saadud uut gaasilist ainet töödeldi Ag20 ammoniaagilahuse liiaga, eraldus 43,2 g sadet. Millist süsivesinikku ja millises koguses võeti, kui broomimisetapi saagis on 50%, ülejäänud reaktsioonid kulgevad kvantitatiivselt.
Otsus	Kirjutame üles kõigi toimuvate reaktsioonide võrrandid: CnH2n+2 + Br2 = CnH2n+1Br + HBr; C n H 2n+1 Br + NaOH = C n H 2n+1 OH + NaBr; CnH2n+1OH → R-CH = O; R-CH \u003d O + Ag 2 O → R-CO-OH + 2Ag ↓. Viimases reaktsioonis eralduv sade on hõbe, seega leiate hõbeda vabanenud aine koguse: M(Ag) = 108 g/mol; v(Ag) \u003d m / M \u003d 43,2 / 108 \u003d 0,4 mol. Vastavalt probleemi seisukorrale tekkis reaktsioonis 2 saadud aine laskmisel üle kuuma metallvõre gaas, mille ainsaks gaasiks aldehüüdiks on metanaal, seega on lähteaineks metaan. CH 4 + Br 2 \u003d CH 3 Br + HBr. Bromometaani aine kogus: v (CH3Br) \u003d m / M \u003d 9,5/95 \u003d 0,1 mol. Seejärel on 50% bromometaani saagiseks vajalik metaani kogus 0,2 mol. M (CH4) \u003d 16 g/mol. Siit tuleneb metaani mass ja maht: m(CH4) = 0,2 × 16 = 3,2 g; V (CH 4) \u003d 0,2 × 22,4 \u003d 4,48 l.
Vastus	Metaani mass - mass 3,2 g, metaani maht - 4,48 l

NÄIDE 2

Harjutus

Kirjutage reaktsioonivõrrandid, mille abil saab läbi viia järgmisi teisendusi: buteen-1 → 1-bromobutaan + NaOH → A - H 2 → B + OH → C + HCl → D.

Otsus

1-bromobutaani saamiseks buteen-1-st on vaja läbi viia hüdrobroomimisreaktsioon peroksiidühendite R 2 O 2 juuresolekul (reaktsioon kulgeb Markovnikovi reegli kohaselt): CH3-CH2-CH \u003d CH2 + HBr → CH3-CH2-CH2-CH2Br. Leelise vesilahusega suhtlemisel hüdrolüüsub 1-bromobutaan, mille käigus moodustub butanool-1 (A): CH3-CH2-CH2-CH2Br + NaOH → CH3-CH2-CH2-CH2OH + NaBr. Butanool-1 moodustab dehüdrogeenimise ajal aldehüüdi - butanaali (B): CH3-CH2-CH2-CH2OH → CH3-CH2-CH2-CH \u003d O. Hõbeoksiidi ammoniaagilahus oksüdeerib butanaali ammooniumsoolaks - ammooniumbutüraadiks (C): CH3-CH2-CH2-CH \u003d O + OH → CH3-CH2-CH2-COONH4 + 3NH3 + 2Ag ↓ + H2O. Ammooniumbutüraat moodustab vesinikkloriidhappega suhtlemisel või(butaan)happe (D): CH3-CH2-CH2-COONH4 + HCl → CH3-CH2-CH2-COOH + NH4Cl.

Aldehüüdid on orgaanilised ühendid, milles karbonüülrühm (C-O) on seotud vesinikuga ja radikaaliga R (alifaatsete, aromaatsete ja heterotsükliliste ühendite jäägid):

Karbonüülrühma polaarsus tagab molekuli kui terviku polaarsuse, seega on aldehüüdidel kõrgem keemistemperatuur kui võrreldava molekulmassiga mittepolaarsetel ühenditel.

Kuna aldehüüdides olevad vesinikuaatomid on seotud ainult süsinikuaatomiga (lähedased suhtelised elektronegatiivsused), siis molekulidevahelisi vesiniksidemeid ei teki. Seetõttu on aldehüüdide keemistemperatuurid madalamad kui vastavatel alkoholidel või karboksüülhapetel. Näiteks saame võrrelda metanooli (T ^ 65 ° C), sipelghappe (H keemistemperatuur 101 ° C) ja formaldehüüdi (7 ^, -21 ° C) keemistemperatuure.

Madalamad aldehüüdid lahustuvad vees, tõenäoliselt vesiniksidemete moodustumise tõttu lahustunud aine ja lahusti molekulide vahel. Kõrgemad aldehüüdid lahustuvad hästi enamikes orgaanilistes lahustites (alkoholid, eetrid). Madalamad aldehüüdid on terava lõhnaga, C3-C6-ga aldehüüdid on väga ebameeldiva lõhnaga, kõrgemad aldehüüdid aga lille lõhnaga ja neid kasutatakse parfümeerias.

Keemiliselt on aldehüüdid väga reaktiivsed ühendid. Nukleofiilsed liitumisreaktsioonid on kõige iseloomulikumad aldehüüdidele, mis on tingitud elektrofiilse tsentri olemasolust molekulis - C=0 rühma karbonüüli süsinikuaatomist.

Paljusid neist reaktsioonidest, näiteks oksiimide, semikarbasoonide ja muude ühendite moodustumist, kasutatakse aldehüüdide rühma kuuluvate ravimite kvalitatiivses ja kvantitatiivses analüüsis, kuna aldehüüdide liitumisprodukte iseloomustab iga aldehüüdi jaoks spetsiifiline sulamistemperatuur. Niisiis, aldehüüdid, raputades naatriumvesiniksulfiti küllastunud lahusega, lähevad kergesti liitumisreaktsiooni:

Liitproduktid on soolad, millel on teatud sulamistemperatuur, mis lahustuvad vees hästi, kuid ei lahustu orgaanilistes lahustites.

Lahjendatud hapetega kuumutamisel hüdrolüüsivad hüdrosulfiidi derivaadid lähteühenditeks.

Aldehüüdide võimet moodustada hüdrosulfiidi derivaate kasutatakse nii ravimi autentsuse määramiseks, mille molekulis on aldehüüdrühm, kui ka aldehüüdide puhastamiseks ja nende isoleerimiseks segudest teiste ainetega, mis ei reageeri naatriumvesiniksulfitiga.

Aldehüüdid lisavad kergesti ka ammoniaaki ja muid lämmastikku sisaldavaid nukleofiile. Lisaproduktid on tavaliselt ebastabiilsed ning kergesti dehüdreeruvad ja polümeriseeruvad. Polümerisatsiooni tulemusena tekkinud tsüklilised ühendid lagunevad lahjendatud hapetega kuumutamisel kergesti, vabastades taas aldehüüdi:

r-ch-nh2	g h	-NH R-SS
	-zn2o "
kas ta on

Aldehüüdid oksüdeeruvad kergesti. Hõbe(I)oksiid ja teised madala oksüdatsioonipotentsiaaliga oksüdeerivad ained on võimelised oksüdeerima aldehüüde. Näiteks aldehüüde iseloomustab hõbepeegli moodustumise reaktsioon, mis toimub AgNO3 ammoniaagilahusega:

AgN03 + 3NH3 - OH + NH4N03

Tollensi reaktiiv

Sel juhul moodustatakse katseklaasi seintele metallist hõbedast peegelkate:

2OH + RCOH 2Agi + RCOOH + 4NH3T + H20

Samamoodi võivad aldehüüdid vase(II) redutseerida vaseks(1). Reaktsiooni läbiviimiseks lisatakse aldehüüdi lahusele Fehlingi reaktiiv (vask(II)tartraadikompleksi leeliseline lahus) ja kuumutatakse. Esiteks moodustub vask (1) hüdroksiidi - CuOH kollane sade ja seejärel vask (1) oksiidi - Cu20 punane sade:

2KNa + RCOH + 3NaOH + 2KOH -

2CuOHi + RCOONa + 4KNaC4H406 + 2H20 2CuOH - Cu20 + H20

Redoks hõlmab ka aldehüüdide interaktsiooni reaktsiooni Nessleri reagendiga aluselises keskkonnas; sel juhul langeb välja tume taandatud elavhõbeda sade:

K2 + RCOH + ZKON - RCOOK + 4KI + Hgl + 2H20

Tuleb meeles pidada, et reaktsioon Nessleri reagendiga on tundlikum, seetõttu kasutatakse seda aldehüüdi lisandite tuvastamiseks ravimites. Aldehüüdrühma sisaldavate ravimite ehtsust kinnitavad vähem tundlikud reaktsioonid: hõbedane peegel või Fehlingi reaktiiv. Ag(I) ja Cu(II) ühendid oksüdeerivad ka mõningaid teisi ühendeid, näiteks polüfenoole, s.t. reaktsioon ei ole spetsiifiline.

Formaldehüüd ja atseetaldehüüd kipuvad polümeriseerima. Formaldehüüd polümeriseerub, moodustades tsüklilisi trimeere, tetrameere või lineaarseid polümeere. Polümerisatsioonireaktsioon kulgeb hapniku nukleofiilse rünnaku tulemusena ühest karbonüülsüsinikuaatomi molekulist teise:

Niisiis moodustub formaldehüüdi (formaliini) 40% vesilahusest lineaarne polümeer - paraform (u = 8 - 12), trimer ja tetrameer.

Aldehüüde iseloomustavad narkootilised ja desinfitseerivad omadused. Võrreldes alkoholidega suurendab aldehüüdrühm aine mürgisust. Halogeeni sisestamine aldehüüdi molekuli suurendab selle narkootilisi omadusi. Näiteks on kloraali narkootilised omadused rohkem väljendunud kui atseetaldehüüdil:

s!3s-ss

Kviitung. Aldehüüde võib saada primaarsete alkoholide oksüdeerimisel kroomhappega (Na2Cr04, H2SO4) keemisel või kaaliumpermanganaadiga aluselises keskkonnas:

Primaarsete alkoholide dehüdrogeenimine toimub vaskkatalüsaatoril (Cu, Cr2O3) temperatuuril 300-400 °C.

Metanaali tööstuslik tootmine põhineb metanooli aurufaasis oksüdeerimisel raud-molübdeenkatalüsaatoriga:

2CH3OH + 02 500 ~ 600 2CH2=0 + H20

Formaldehüüdi lahus (formaliin)

Kviitung. Formaliin on formaldehüüdi vesilahus (40%), mis on stabiliseeritud metanooliga (6-10%). Euroopa farmakopöa sisaldab FS "Formaldehüüdi lahus (35%)" (vt tabel 9.1). Laboratoorsetes tingimustes võib formaldehüüdi saada metanooli dehüdrogeenimisel vase kohal või paraformi depolümeriseerimisel.

Autentsuse määratlus. Farmakopöa meetod - hõbepeegli reaktsioon.

Kuna formaldehüüd läheb kergesti kondensatsioonireaktsioonidesse, näiteks hüdroksüülrühma sisaldavate aromaatsete ühenditega koos värviliste ühendite moodustumisega, soovitab Global Fund selle tuvastamiseks kasutada ka reaktsiooni salitsüülhappega, mille tulemusena tekib punane värvus:

							H2S04
		AGA
	varsti

Reaktsioon kromotroophappega kulgeb sarnaselt sinivioletsete ja punakasvioletsete produktide (EP) moodustumisega.

Formaldehüüdi autentsuse määramiseks võib kasutada reaktsioone lämmastikku sisaldavate nukleofiilidega, nagu primaarsed amiinid:

H-Ctf° + H2N-R - n-c^^K + H20

Saadud N-asendatud imiinid (Schiffi alused) lahustuvad halvasti, mõned neist on värvilised, teised annavad värvilisi ühendeid raskmetalliioonidega. EF pakub välja reaktsiooni fenüülhüdrasiiniga. Kaaliumferritsüaniidi juuresolekul happelises keskkonnas tekivad intensiivsed punased reaktsiooniproduktid.

Puhtuse testid. Sipelghappe lisandite kontroll viiakse läbi happesuse määramise teel. Global Fundi andmetel ei tohiks sipelghappe kontsentratsioon preparaadis ületada 0,2%; sipelghappe sisalduse määramine neutraliseerimismeetodiga (GF). EP järgi määratakse metanool gaasikromatograafiaga (9-15 mahuprotsenti). Sulfaattuhk - mitte rohkem kui 0,1% proovis 1,0 g.

I2 + 2NaOH - Nal + NaOI + H20

Hüpojodiit oksüdeerib formaldehüüdi sipelghappeks. Lahuse hapestamisel liigse väävelhappega muutub reageerimata hüpojodiit joodiks, mis tiitritakse naatriumtiosulfaadiga:

HCOH + NaOI + NaOH - HCOONa + Nal + H20 NaOI + Nal + H2S04 -*■ I2 + Na2S04 + H20 I2 + 2Na2S203 - Na2S406 + 2NaI

Formaldehüüdi määramisel on võimalik kasutada ka teisi tiitrivaid aineid: vesinikperoksiidi leeliselises lahuses, tseerium(IV)sulfaati, naatriumsulfiti.

Ravimit võib pidada eelravimiks, kuna füsioloogilist toimet ei avalda mitte heksametüleentetramiin ise, vaid formaldehüüd, mis vabaneb ravimi lagunemisel happelises keskkonnas. See selgitab selle lisamist sellesse jaotisesse (vt tabel 9.1).

Kviitung. Urotropiin (tetraasaadamantaan) saadakse metanaali ja ammoniaagi kondenseerimisel vesilahustest. Reaktsiooni vaheprodukt on heksahüdro-1,3,5-triasiin:

ll Heksahüdro-urotropiin 1,3,5-tranasiin

Autentsuse määratlus. Preparaadi segu lahjendatud väävelhappega kuumutamisel moodustub ammooniumisool, millest leelise liia lisamisel eraldub ammoniaak:

(CH2)6N4 + 2H2S04 + 6Н20 - 6НСО + 2(NH4)2S04 (NH4)2S04 + 2NaOH - 2NH3t + Na2S04 + 2H20

Heksametüleentetramiini saab tuvastada ka lahuse punase värvuse järgi, kui salitsüülhapet lisatakse pärast eelkuumutamist väävelhappega (vt formaldehüüdi identifitseerimist).

Puhtuse testid. Orgaaniliste ühendite, paraformi, ammooniumisoolade lisandite olemasolu preparaadis ei ole lubatud. GF näitab kloriidide, sulfaatide ja raskmetallide lisandite sisalduse lubatud piirnorme.

Kvantifikatsioon. Heksametüleentetramiini kvantitatiivseks määramiseks soovitab GF kasutada neutraliseerimismeetodit. Selleks kuumutatakse ravimi proovi 0,1 M väävelhappe lahusega. Happe liig tiitritakse 0,1 mol/l leeliselahusega (metüülpunane indikaator).

Heksametüleentetramiini võime anda joodiga tetrajodiide põhineb kvantitatiivse määramise jodomeetrilisel meetodil.

Esimene omaduste rühm on liitumisreaktsioonid. Karbonüülrühmas süsiniku ja hapniku vahel on kaksikside, mis, nagu mäletate, koosneb sigma- ja pi-sidemest. Lisaks reaktsioonidele katkeb pi-side ja tekib kaks sigma sidet – üks süsinikuga, teine ​​hapnikuga. Süsinikul on osaliselt positiivne laeng ja hapnikul on osaline negatiivne laeng. Seetõttu on reagendi negatiivselt laetud osake, anioon, seotud süsinikuga ja molekuli positiivselt laetud osa hapnikuga.

Esiteks omadus - hüdrogeenimine, vesiniku lisamine.

Reaktsioon toimub kuumutamisel. Kasutatakse teile juba tuntud hüdrogeenimiskatalüsaatorit niklit. Primaarsed alkoholid saadakse aldehüüdidest, sekundaarsed alkoholid ketoonidest.

Sekundaarsetes alkoholides on hüdroksorühm seotud sekundaarse süsinikuaatomiga.

Teiseks omadus - hüdratsioon, vee lisamine. See reaktsioon on võimalik ainult formaldehüüdi ja atseetaldehüüdi korral. Ketoonid ei reageeri veega üldse.

Kõik liitmisreaktsioonid kulgevad nii, et pluss läheb miinusesse ja miinus plussiks.

Nagu alkoholide videost mäletate, on kahe hüdroksorühma olemasolu ühel aatomil peaaegu võimatu olukord, sellised ained on äärmiselt ebastabiilsed. Seega on need kaks juhtumit - formaldehüüd ja atseetaldehüüdhüdraat - võimalikud, kuigi need eksisteerivad ainult lahuses.

Reaktsioone endid pole vaja teada. Tõenäoliselt võib küsimus eksamil kõlada faktiväitena, näiteks reageerivad nad veega ja ained on loetletud. Nende hulgas võib olla metanaal või etanaal.

Kolmandaks omadus - vesiniktsüaniidhappe lisamine.

Jällegi, pluss läheb miinusesse ja miinus plussiks. Saadakse aineid, mida nimetatakse hüdroksünitriilideks. Jällegi, reaktsioon ise pole tavaline, kuid peate selle omaduse kohta teadma.

Neljandaks omadus - alkoholide lisamine.

Siingi ei pea reaktsioonivõrrandit peast teadma, vaid tuleb lihtsalt aru saada, et selline koostoime on võimalik.

Nagu tavaliselt karbonüülrühma lisamise reaktsioonides - pluss miinus ja miinus plussile.

Viiendaks omadus - reaktsioon naatriumvesiniksulfitiga.

Ja jällegi on reaktsioon üsna keeruline, seda tõenäoliselt ei õpita, kuid see on üks aldehüüdide kvalitatiivseid reaktsioone, kuna tekkiv naatriumsool sadestub. See tähendab, et tegelikult peaksite teadma, et aldehüüdid reageerivad naatriumvesiniksulfitiga, sellest piisab.

Sellega lõpetatakse esimene reaktsioonide rühm. Teine rühm on polümerisatsiooni- ja polükondensatsioonireaktsioonid.

2. Aldehüüdide polümerisatsioon ja polükondensatsioon

Polümerisatsioon on teile tuttav: polüetüleen-, butadieen- ja isopreenkummid, polüvinüülkloriid on paljude molekulide (monomeeride) ühendamise saadused üheks suureks, üheks polümeeriahelaks. See tähendab, et saadakse üks toode. Polükondensatsiooni käigus juhtub sama, kuid lisaks polümeerile saadakse ka madala molekulmassiga tooteid, näiteks vett. See tähendab, et on kaks toodet.

Niisiis, kuues omadus - polümerisatsioon. Ketoonid ei osale nendes reaktsioonides, tööstusliku tähtsusega on ainult formaldehüüdi polümerisatsioon.

Pi-side katkeb ja naabermonomeeridega moodustub kaks sigma sidet. Selgub, polüformaldehüüd, mida nimetatakse ka paraformiks. Tõenäoliselt võib eksami küsimus kõlada järgmiselt: ained sisenevad polümerisatsioonireaktsiooni. Ja on toodud ainete loetelu, mille hulgas võib olla formaldehüüdi.

Seitsmes omadus on polükondensatsioon. Veel kord: polükondensatsiooni käigus saadakse lisaks polümeerile ka madalmolekulaarne ühend, näiteks vesi. Formaldehüüd astub sellisesse reaktsiooni fenooliga. Selguse huvides kirjutame kõigepealt võrrandi kahe fenooli molekuliga.

Selle tulemusena saadakse selline dimeer ja veemolekul eraldub. Nüüd kirjutame reaktsioonivõrrandi üldkujul.

Polükondensatsiooniprodukt on fenoolformaldehüüdvaik. Sellel on lai valik rakendusi alates liimidest ja lakkidest kuni plastide ja puitlaastplaatide komponentideni.

Nüüd on kolmas omaduste rühm oksüdatsioonireaktsioonid.

3. Aldehüüdide ja ketoonide oksüdeerimine

Kaheksas reaktsioon üldnimekirjas on kvalitatiivne reaktsioon aldehüüdrühmale - oksüdeerimine hõbeoksiidi ammoniaagilahusega. Hõbepeegli reaktsioon. Ütlen kohe, et sellesse reaktsiooni ei sisene ketoonid, vaid ainult aldehüüdid.

Aldehüüdrühm oksüdeeritakse karboksüül-, happeliseks rühmaks, kuid ammoniaagi, mis on alus, juuresolekul toimub koheselt neutraliseerimisreaktsioon ja saadakse sool - ammooniumatsetaat. Hõbe sadestub, kattes toru sisemuse ja luues peeglitaolise pinna. See reaktsioon ilmneb eksamil kogu aeg.

Muide, sama reaktsioon on kvalitatiivne ka muude ainete puhul, millel on aldehüüdrühm, näiteks sipelghape ja selle soolad, aga ka glükoos.

üheksas reaktsioon on kvalitatiivne ka aldehüüdrühma jaoks - oksüdatsioon värskelt sadestunud vaskhüdroksiidiga kaks. Ka siin märgin, et ketoonid sellesse reaktsiooni ei sisene.

Visuaalselt täheldatakse esmalt kollase sademe moodustumist, mis seejärel muutub punaseks. Mõnedes õpikutes on teavet selle kohta, et kõigepealt tekib vaskhüdroksiid üksi, millel on kollane värvus, mis seejärel laguneb ainult punaseks vaskoksiidiks ja veeks. Nii et see ei vasta tõele – viimastel andmetel muutub sademete käigus vaskoksiidi osakeste suurus, mis lõpuks jõuavad täpselt punaseks värvitud suuruseni. Aldehüüd oksüdeeritakse vastavaks karboksüülhappeks. Reaktsioon ilmneb eksamil väga sageli.

Kümnes reaktsioon on aldehüüdide oksüdeerimine kuumutamisel hapendatud kaaliumpermanganaadi lahusega.

Lahuse värvus muutub. Aldehüüdrühm oksüdeeritakse karboksüülrühmaks, see tähendab, et aldehüüd oksüdeeritakse vastavaks happeks. Ketoonide puhul pole sellel reaktsioonil praktilist tähendust, kuna toimub molekuli hävimine ja tulemuseks on toodete segu.

Oluline on märkida, et sipelghape, formaldehüüd, oksüdeerub süsinikdioksiidiks, kuna vastav sipelghape ise ei ole vastupidav tugevatele oksüdeerivatele ainetele.

Selle tulemusena läheb süsinik oksüdatsiooniastmest 0 oksüdatsiooniastmesse +4. Tuletan meelde, et metanool oksüdeerub sellistes tingimustes reeglina maksimaalselt CO 2 -ks, jättes vahele nii aldehüüdi kui ka happe etapi. Seda funktsiooni tuleb meeles pidada.

Üheteistkümnes reaktsioon - põlemine, täielik oksüdatsioon. Nii aldehüüdid kui ka ketoonid põlevad süsinikdioksiidiks ja veeks.

Kirjutame reaktsioonivõrrandi üldkujul.

Massi jäävuse seaduse järgi peaks vasakul olema sama palju aatomeid, kui on aatomeid paremal. Sest lõppude lõpuks ei kao keemilistes reaktsioonides aatomid kuhugi, vaid nendevaheliste sidemete järjekord lihtsalt muutub. Seega on süsinikdioksiidi molekule sama palju kui süsinikuaatomeid karbonüülühendi molekulis, kuna molekul sisaldab ühte süsinikuaatomit. See on n CO 2 molekule. Veemolekule on poole vähem kui vesinikuaatomeid, see tähendab 2n / 2, mis tähendab lihtsalt n.

Vasakul ja paremal on sama palju hapnikuaatomeid. Paremal on neid 2n süsihappegaasist, sest igas molekulis on kaks hapnikuaatomit pluss n vett, kokku 3n. Vasakul on sama palju hapnikuaatomeid - 3n, kuid üks aatomitest on aldehüüdi molekulis, mis tähendab, et see tuleb lahutada koguarvust, et saada aatomite arv molekulaarse hapniku kohta. Selgub, et 3n-1 aatomit sisaldavad molekulaarset hapnikku, mis tähendab, et molekule on 2 korda vähem, kuna ühes molekulis on 2 aatomit. See on (3n-1)/2 hapnikumolekuli.

Seega oleme koostanud karbonüülühendite põlemise võrrandi üldkujul.

Ja lõpuks kaheteistkümnes asendusreaktsioonidega seotud omadus on halogeenimine alfa-süsiniku aatomi juures. Pöördume veel kord aldehüüdi molekuli struktuuri juurde. Hapnik tõmbab elektrontiheduse enda peale, tekitades süsinikule osalise positiivse laengu. Metüülrühm üritab seda positiivset laengut kompenseerida, nihutades elektrone vesinikust sinna piki sigma sidemete ahelat. Süsinik-vesinik side muutub polaarsemaks ja vesinik katkeb reagendiga rünnates kergemini. Seda efekti täheldatakse ainult alfa-süsinikuaatomi puhul, st aldehüüdrühmale järgneva aatomi puhul, sõltumata süsivesiniku radikaali pikkusest.

Seega on võimalik saada näiteks 2-kloroatsetaldehüüdi. Vesinikuaatomite edasine asendamine trikloroetaaniga on võimalik.

TÖÖRAAMATUD

Jätkamine. Alustuseks vt № 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 28, 29, 30, 31, 32/2004

24. õppetund

Keemilised omadused. Mõelge aldehüüdide käitumisele standardse reaktiivide komplekti suhtes: õhuhapnik O 2, oksüdeerivad ained [O], samuti H 2, H 2 O, alkoholid, Na, Hcl.

Aldehüüdid oksüdeeritakse õhuhapniku toimel aeglaselt karboksüülhapeteks:

Kvalitatiivne reaktsioon aldehüüdidele on "hõbepeegli" reaktsioon. Reaktsioon seisneb aldehüüdi RCHO interaktsioonis hõbe(I)oksiidi ammoniaagi vesilahusega, mis on lahustuv kompleksühend OH. Reaktsioon viiakse läbi temperatuuril, mis on lähedal vee keemistemperatuurile (80–100 °C). Selle tulemusena moodustub klaasanuma (katseklaasid, kolvid) seintele metallilise hõbeda lade - "hõbedane peegel":

Veel üks aldehüüdidele iseloomulik reaktsioon on vask(II)hüdroksiidi redutseerimine vask(I)oksiidiks. Reaktsioon kulgeb segu keetmisel ja seisneb aldehüüdi oksüdeerimises. Täpsemalt, Cu(OH) 2 oksüdeerija [O] aatom viiakse aldehüüdrühma C-H sidemesse. Sel juhul muutuvad karbonüülsüsiniku (+1 kuni +3) ja vase aatomi (+2 kuni +1) oksüdatsiooniastmed. Kui Cu(OH)2 sinist sadet kuumutatakse segus aldehüüdiga, kaob sinine värvus ja moodustub punane Cu 2 O sade:

Aldehüüdid lisavad vesinikku H 2 kaksikside C=O kuumutamisel katalüsaatori (Ni, Pt, Pd) juuresolekul. Reaktsiooniga kaasneb -sideme katkemine C=O karbonüülrühmas ja H-H vesiniku molekuli kahe H-aatomi lisandumine selle katkemise kohta. Seega saadakse aldehüüdidest alkoholid:

Aldehüüdid, milles on elektrone eemaldavaid asendajaid- asend, aldehüüdrühmale lisatakse vett aldehüüdhüdraatide (dioolid-1,1) moodustumisega:

Kahe elektronegatiivse hüdroksüülrühma hoidmiseks peab süsinikuaatom kandma piisavat positiivset laengut. Täiendava positiivse laengu loomist karbonüülsüsinikule soodustavad kolm elektrone eemaldavat klooriaatomit kloraali naabersüsiniku juures.

Aldehüüdide reaktsioon alkoholidega. Poolatsetaalide ja atsetaalide süntees. Soodsates tingimustes (näiteks: a) kuumutamisel happega või dehüdreerivate ainete juuresolekul; b) molekulisisese kondensatsiooni käigus viie- ja kuueliikmeliste tsüklite moodustumisega) reageerivad aldehüüdid alkoholidega. Sel juhul võib ühe aldehüüdi molekuliga liituda kas üks alkoholimolekul (toode on poolatsetaal) või kaks alkoholimolekuli (toode on atsetaal):

Aldehüüdid ei lisa HCl kaksikside C=O. Samuti aldehüüdid ära reageeri Na-ga, st. -CHO rühma aldehüüdvesinikul ei ole märgatavaid happelisi omadusi.

Aldehüüdide kasutamine põhineb nende kõrgel reaktsioonivõimel. Aldehüüde kasutatakse lähte- ja vaheühenditena teiste klasside kasulike omadustega ainete sünteesil.
Valmistamiseks kasutatakse formaldehüüdi HCHO, värvitut terava lõhnaga gaasi polümeermaterjalid. Ained, mille molekulis on liikuvad H-aatomid (tavaliselt C–H või N–H sidemetega, kuid mitte O–H sidemetega), ühinevad formaldehüüdiga CH 2 O vastavalt tüübile:

Kui lähteaine molekulis on kaks või enam liikuvat prootonit (fenool C 6 H 5 OH on selliseid prootoneid kolm), siis saadakse reaktsioonis formaldehüüdiga polümeer. Näiteks fenool-fenoolformaldehüüdvaiguga:

Samamoodi annab uurea formaldehüüdiga uurea-formaldehüüdvaigud:

Tootmise lähteainena kasutatakse formaldehüüdi värvained, ravimid, sünteetiline kautšuk, lõhkeained ja paljud teised orgaanilised ühendid.

Formaliini (40% formaldehüüdi vesilahust) kasutatakse kui antiseptiline(desinfektsioonivahend). Formaliini omadust valku koaguleerida kasutatakse nahatööstuses ja bioloogiliste toodete säilitamiseks.

Atsetaldehüüd CH 3 CHO on värvitu vedelik ( t kip \u003d 21 ° C) terava lõhnaga, vees hästi lahustuv. Atsetaldehüüdi peamine kasutusala on saada äädikhape. Seda saadakse ka sünteetilised vaigud, ravimid jne.

HARJUTUSED

1. Kirjeldage keemilisi reaktsioone, mille abil saab eristada järgmisi ainepaare:
a) bensaldehüüd ja bensüülalkohol; b) propioonaldehüüd ja propüülalkohol. Täpsustage, mida iga reaktsiooni ajal jälgitakse.

2. Esitage reaktsioonivõrrandid, mis kinnitavad molekulis esinemist
vastavate funktsionaalrühmade p-hüdroksübensaldehüüd.

3. Kirjutage butanaali reaktsioonivõrrandid järgmiste reagentidega:
a) H 2 t, kass. Pt; b) KMnO4, H3O+, t; sisse) Oh sisse NH3/H20; G) NOSN 2 CH 2 OH, t, kass. Hcl.

4. Kirjutage keemiliste teisenduste ahela reaktsioonivõrrandid:

5. Atsetaali hüdrolüüsi tulemusena moodustub aldehüüd RCHO ja alkohol R "OH molaarsuhtes 1:2. Kirjutage järgmiste atsetaalide hüdrolüüsireaktsioonide võrrandid:

6. Küllastunud ühehüdroksüülse alkoholi oksüdeerimine vask(II)oksiidiga andis 11,6 g orgaanilist ühendit 50% saagisega. Kui saadud aine interakteerub hõbeoksiidi ammoniaagilahuse liiaga, eraldus 43,2 g sadet. Millist alkoholi võeti ja kui suur on selle mass?

7. 5-hüdroksüheksanaal hapendatud vesilahuses on valdavalt kuueliikmelise tsüklilise poolatsetaali kujul. Kirjutage vastava reaktsiooni võrrand:

2. teema harjutuste vastused

24. õppetund

1. Saate eristada kahte ainet, kasutades reaktsioone, mis on iseloomulikud ainult ühele neist ainetest. Näiteks aldehüüdid oksüdeeritakse nõrkade oksüdeerivate ainete toimel hapeteks. Bensaldehüüdi ja hõbeoksiidi ammoniaagilahuse segu kuumutamine kulgeb kolvi seintele "hõbepeegli" moodustumisega:

Bensaldehüüd redutseeritakse katalüütilise hüdrogeenimise teel bensüülalkoholiks:

Bensüülalkohol reageerib naatriumiga, reaktsiooni käigus eraldub vesinik:

2C 6 H 5 CH 2 OH + 2 Na 2C 6 H 5 CH 2 ONa + H 2.

Kuumutamisel vaskatalüsaatori juuresolekul oksüdeeritakse bensüülalkohol õhuhapniku toimel bensaldehüüdiks, mille tuvastab mõru mandlite iseloomulik lõhn:

Samamoodi saab eristada propioonaldehüüdi ja propüülalkoholi.

2. AT P-hüdroksübensaldehüüd kolm funktsionaalset rühma: 1) aromaatne tsükkel; 2) fenoolhüdroksüül; 3) aldehüüdrühm. Eritingimustel - aldehüüdrühma kaitsmisel oksüdatsiooni eest (tähis - [-CHO]) võib läbi viia kloorimise P-hüdroksübensaldehüüd benseenitsüklile:

6. Nende reaktsioonide võrrandid on järgmised:

Leiame järjestikku aine koguse - hõbeda, aldehüüdi RCHO ja alkoholi RCH 2 OH:

(Ag) = 43,2/108 = 0,4 mol;

(RCHO) = 1/2 (Ag) = 0,2 mol.

Võttes arvesse reaktsiooni (1) saagist 50%.

(RSH 2 OH) \u003d 2 (RCHO) \u003d 0,4 mol.

Aldehüüdi molaarmass:

M(RCHO) = m/ \u003d 11,6 / 0,2 \u003d 58 g / mol.

See on propioonaldehüüd CH 3 CH 2 CHO.

Sellele vastav alkohol on propanool-1 CH 3 CH 2 CH 2 OH.

Alkoholi kaal: m = M= 0,4 60 = 24 g.

Vastus. Võeti propanool-1 alkohol kaaluga 24 g.

Aldehüüdid ja ketoonid on süsivesinike derivaadid, mis sisaldavad karbonüülrühma või oksorühma. Aldehüüdides on karbonüülrühm reeglina seotud ühe oma vaba valentsiga vesinikuaatomiga, teisega mõne süsivesinikradikaaliga. Kõik aldehüüdid sisaldavad COH-rühma, mida nimetatakse aldehüüdiks. Ketoonides on karbonüülrühm ühendatud kahe valentsiga mis tahes süsivesinikradikaalidega. Aldehüüdid ja ketoonid on küllastunud, küllastumata ja aromaatsed. Sama süsinikuaatomite arvuga aldehüüdid ja ketoonid on üksteise suhtes isomeersed ja neil on sama üldvalem.

Joonis 3.3 – karbonüülrühma struktuur

Aldehüüde nimetatakse kas hapete järgi, millesse nad oksüdatsiooni käigus lähevad (triviaalne nomenklatuur), või küllastunud süsivesinike nimede järgi, millele on lisatud lõpp -al (süstemaatiline nomenklatuur IUPAC). Ratsionaalse nomenklatuuri järgi nimetatakse ketoone nende molekulis sisalduvate radikaalide nimede järgi, millele on lisatud lõpp -ketoon. IURACi süstemaatilise nomenklatuuri järgi nimetatakse ketoonid vastava süsivesiniku nime järgi, millele on lisatud lõpp -one ja karbonüülrühma asukoht.

Karbonüülrühma olemasolu määrab aldehüüdide ja ketoonide kõrge reaktsioonivõime ning määrab nende võime paljudeks ja erinevateks reaktsioonideks.

Aldehüüdid oksüdeeruvad kergesti sama süsiniku karkassiga karboksüülhapeteks.

1. Neid võib oksüdeerida isegi õhuhapnik ja sellised nõrgad oksüdeerivad ained nagu hõbehüdroksiidi ammoniaagilahus:

2. Aldehüüdide reaktsiooni hõbehüdroksiidi ammoniaagilahusega nimetatakse "hõbepeegli reaktsiooniks" - hõbeoksiidi oksüdeerimine ammoniaagilahusega (Tollensi reagent). Seda kasutatakse aldehüüdide tuvastamiseks:

R–CH=O + 2OH → RCOOH + 2Ag↓ + 4NH3 + H2O.

Ketoonid ei oksüdeeru ei õhuhapniku ega nõrkade oksüdeerijatega, need ei redutseeri hõbehüdroksiidi ammoniaagilahust. Need oksüdeeritakse ainult tugevamate oksüdeerivate ainete, näiteks kaaliumpermanganaadi, toimel ja oksüdatsioon toimub erinevalt aldehüüdide oksüdatsioonist. Oksüdeerumisel ketooni molekul laguneb, moodustades happemolekule või happe ja ketooni, milles on vähem süsinikuaatomeid kui originaalis. Süsinikuaatomite ahela katkemine toimub karbonüüli süsinikuaatomi kõrval:

Kui ketooni molekul sisaldab kahte erinevat radikaali, võib molekuli lagunemine oksüdatsiooni ajal toimuda kahes võimalikus suunas, näiteks:

Seega, ketooni oksüdeerides ja teades, millised happed oksüdatsiooni tulemusena saadi, on võimalik määrata ketooni struktuur.

3. Oksüdatsioonireaktsioon vask(II)hüdroksiidiga:

a) kuumutamisel värskelt valmistatud Cu(OH)2 sademe kujul;

b) kompleksi kujul ammoniaagiga (OH)2;

c) osana kompleksist viinhappe soolaga (Fehlingi reaktiiv).

Sel juhul moodustub vask(I)oksiidi või metallilise vase punase tellise sade ("vasepeegel" reaktsioon, mis on iseloomulikum formaldehüüdile):

R–CH=О + 2Cu(OH)2 → RCOOH + Cu2O↓ + H2О;

H2C=О + Cu(OH)2 → HCOOH + Cu↓ + H2О;

R–CH=O + 2(OH)2 → RCOOH + Cu2O↓ + 4NH3 + 2H2O;

R–CH=O + 2Cu(OH)2/viinhappesool → RCOOH + Cu2O↓ + 2H2O.

Kuumutamisel ilmneb kollase vask(I)oksiidi sade, mis muutub punaseks:

Sipelgaldehüüd, erinevalt teistest aldehüüdidest, redutseerib vaskoksiidid, moodustades "vasepegli".

4. Fehlingi reaktiivi redutseerimisreaktsioon aldehüüdidega.

Reaktsioonisegu kuumutatakse. Sel juhul muutub lahus esmalt roheliseks ja seejärel kollaseks ning lõpuks sadestub punane vask(I)oksiid:

5. Värvusreaktsioon aldehüüdidele fuchsulfurous happega: täheldatakse punakasvioletse värvuse järkjärgulist tekkimist. Kui sipelgaldehüüdi ja fuksia väävelhappe segule lisatakse kontsentreeritud vesinikkloriidhapet, ilmub iseloomulik sinine värvus. Isovaleerialdehüüdi ja fuksia väävelhappe segus kaob värvus soolhappe mõjul suhteliselt kiiresti.

Joonis 3.4 – Kvalitatiivsed reaktsioonid aldehüüdrühmale

Nii aldehüüdid kui ka ketoonid võivad lisada vesinikku, vesiniktsüaniidhapet, magneesiumorgaanilisi ühendeid, naatriumvesiniksulfiti.

Hüdroksüülamiini ja fenüülhüdrasiiniga reageerivad aldehüüdid ja ketoonid, moodustades oksiime ja fenüülhüdrasoone; fosforpentakloriidi toimel asendub hapnikuaatom aldehüüdide ja ketoonide molekulides kahe klooriaatomiga.

Siiski on aldehüüdide ja ketoonide vahel olulisi erinevusi. Seega, erinevalt aldehüüdidest, ei värvi ketoonid fuksia väävelhappe värvitut lahust, leelistes tingimustes ei kondenseeru nad, välja arvatud harvad erandid, leeliste toimel ja moodustavad atsetaale alkoholidega ainult Lewise hapete juuresolekul. Ketoonidest reageerivad naatriumvesiniksulfitiga ainult need, mis sisaldavad ühte metüül- või kahte metüleenrühma karbonüülrühma vahetus läheduses.

Ketoonid on raskemini oksüdeeruvad kui aldehüüdid ja nende oksüdeerumisel toimub molekuli hävimine ning kondensatsioonireaktsioonid on ketoonidel raskemad.

Aldehüüdide ja ketoonide kasutamine.

Metanaal (formaldehüüd) CH2=O: fenool-formaldehüüdvaikude valmistamine; uurea-formaldehüüdi (uurea) vaikude saamine; polüoksümetüleenpolümeerid; ravimite süntees (urotropiin); desinfektsioonivahend; bioloogiliste preparaatide säilitusaine (valgu voltimise võime tõttu).

Etanaal (atsetaldehüüd, atseetaldehüüd) CH3CH=O: äädikhappe tootmine; orgaaniline süntees.

Atsetoon CH3-CO-CH3: lahusti lakkide, värvide, tselluloosatsetaatide jaoks; tooraine erinevate orgaaniliste ainete sünteesiks.

bookshare.net -> Lisa materjali

Lisa materjali

Täname, et otsustasite meile materjale saata

Täname kõiki inimesi, kes on nõus teadmisi ammutama ja teadustegevusega tegelema, ning lisaks neile, kes soovivad saada teadustegevuse vilju elutõendavate uuenduste näol.

Materjalide esitamine võimaldab teil meie saidilt e-raamatuid alla laadida. Samas tuleb tähele panna, et saadetavat materjali ei tohi internetis esitleda, vastasel juhul pole mõtet veebist probleemideta leitavat materjali lehele postitada. Nende olemasolu Internetis pole keeruline kontrollida: minge otsingumootorisse (näiteks Yandex), sisestage materjali tekstist üks lõik (20 sõna järjest ilma kirjavahemärkideta - need saavad ainult viisil), eelistatavalt töö keskelt, kuna sissejuhatused võivad olla Internetis ja põhitekst puudub.

Pärast otsingu sooritamist vaadake, kas otsingumootor on leidnud täpselt sama teksti (kui on, siis on see kindlasti leitud saitide esikümnes). Kui teksti ei leita, siis saad materjali saata ja fikseerida, et inimesed, kes võivad seda materjali kasutada, ei leia seda.

Kuidas atseetaldehüüdi saada

Selle materjali saadavust saate kontrollida ka teistes otsingumootorites.

Tuleb märkida, et saidi jaoks on suure väärtusega materjalid, mida raamatukogudes peaaegu ei leia, nimelt lõputööd, väitekirjad, monograafiad ja muud teie tööd, mida erinevalt õpikutest ei levitata trükiväljaannetes suures koguses, hästi. tuntud teosed jne, millel on aga ka arvestatav teaduslik väärtus ja sellest tulenevalt väärtus kogu inimkonna jaoks.

Materjali saate saata meie postkasti või täites alloleva vormi:

Reaktiivid ja materjalid: formaldehüüd, 40% vesilahus; vasksulfaat CuSO4, 0,2 N.

Kirjutage atseetaldehüüdi Cu(OH)2 oksüdatsioonireaktsioon

lahendus; seebikivi, 2 n. lahendus.

Katseklaasi pannakse 4 tilka naatriumhüdroksiidi lahust, lahjendatakse 4 tilga veega ja lisatakse 2 tilka vask(II)sulfaadi lahust. Vask(II)hüdroksiidi sadestamisele lisada 1 tilk formaldehüüdi lahust ja raputada katseklaasi sisu. Kuumutage ainult lahuse ülemine osa põleti leegi kohal keemiseni, nii et alumine osa jääks kontrollimiseks külmaks. Katseklaasi kuumutatud osas eraldub kollane vask (I) hüdroksiidi (CuOH) sade, mis muutub punaseks vaskoksiidiks (I) (Cu2O) ja mõnikord eraldub katseklaasi seintele isegi metallist vaske. .

Protsessi keemia:

CuSO4 + 2NaOH = Cu(OH)2 + Na2SO4

2Cu(OH)2 + HCOH = HCOOH + Cu2O + 2H2O

Korrake seda katset, asendades formaldehüüdi lahuse etanaalilahusega.

Sõnastage töö kohta järeldus.

| Isikuandmete kaitse |

Kas te ei leidnud seda, mida otsisite? Kasutage otsingut:

Loe ka:

Aldehüüdide üldvalem:

(lihtsaima aldehüüdi puhul R=H)

Aldehüüdide klassifikatsioon

Vastavalt süsivesinikradikaali struktuurile:

- piirang; Näiteks:

- piiramatu; Näiteks:

- aromaatne; Näiteks:

- alitsükliline; Näiteks:

Piiraldehüüdide üldvalem

Homoloogsed seeriad, isomeeria, nomenklatuur

Aldehüüdid on isomeersed teisele ühendite klassile – ketoonidele

Näiteks:

Aldehüüdid ja ketoonid sisaldavad karbonüülrühma ˃C=O, seetõttu nimetatakse neid

Aldehüüdi molekulide elektrooniline struktuur

Aldehüüdrühma süsinikuaatom on sp2-hübridisatsiooni olekus, seega kõik selle rühma σ-sidemed asuvad samal tasapinnal.

π-sideme moodustavate p-elektronide pilved on selle tasapinnaga risti ja nihkuvad kergesti elektronegatiivsema hapnikuaatomi poole. Seetõttu on C=O kaksikside (erinevalt alkeenide C=C kaksiksidemest) tugevalt polariseeritud.

Füüsikalised omadused

Keemilised omadused

Aldehüüdid on reaktiivsed ühendid, mis läbivad mitmeid reaktsioone.

Aldehüüdidele kõige iseloomulikum:

karbonüülrühmal; HX-tüüpi reaktiivid lisatakse järgmiselt:

Aldehüüdrühma C-H sidemed, mille tulemusena moodustuvad karboksüülhapped:

ma

Lisamisreaktsioonid

Alkoholi liia korral HCl juuresolekul muudetakse poolatsetaalid atsetaalideks:

II.

atseetaldehüüd cu oh 2

Oksüdatsioonireaktsioonid

Lihtsustatud:

See reaktsioon on (reaktsioonianuma seintele moodustub metallist hõbedast peegelkate).

See reaktsioon on samuti sama (sadestub punane Cu2O sade).

Formaldehüüd oksüdeeritakse erinevate O-d sisaldavate oksüdeerivate ainetega, esmalt sipelghappeks ja seejärel H2CO3-ks (CO2 + H2O):

III.

Di-, tri- ja polümerisatsioonireaktsioonid

3.

Formaldehüüdi polümerisatsioon

Formaliini (40% formaldehüüdi vesilahus) pikaajalisel säilitamisel toimub selles polümerisatsioon, mille käigus moodustub valge sademe paraform:

IV. Formaldehüüdi polükondensatsioonireaktsioon fenooliga

v.

Formaldehüüdi muundamine süsivesikuteks

VI. Formaldehüüdi koostoime ammoniaagiga

Kuidas saada

1.

Alkeenide oksüdatsioon

2. Primaarsete alkoholide katalüütiline oksüdeerimine

3.

Primaarsete alkoholide oksüdeerimine erinevate oksüdeerivate ainetega (KMnO4, K2Cr2O7 jne)

4. Primaarsete alkoholide katalüütiline dehüdrogeenimine

5.

Primaarse süsinikuaatomi juures halogeeniaatomeid sisaldavate dihaloalkaanide leeliseline hüdrolüüs.

Dihaloalkaanide hüdrolüüsil, mis sisaldavad sekundaarse süsinikuaatomi juures halogeeniaatomeid, tekivad ketoonid:

Spetsiifilised meetodid formaldehüüdi ja atseetaldehüüdi saamiseks

1.

Metaani katalüütiline oksüdatsioon

2. Atsetüleeni hüdratsioon (Kucherovi reaktsioon)

Aldehüüdide mõiste. Molekuli koostis, elektroonilised ja struktuurvalemid.

Teema 3.2 Aldehüüdid ja ketoonid

Funktsionaalne karbonüülrühm

Aldehüüdid on orgaanilised ained, mille molekulid sisaldavad süsivesinikradikaaliga ühendatud aatomite funktsionaalset rühma.

Selle klassi ainete üldvalem on CnH2n +1 COH või R-COH, milles R on vesinikuaatom (Murino aldehüüdi puhul) või süsivesinikradikaal.

Aatomite rühma nimetatakse karbonüülrühmaks või karbonüülrühmaks.

Võrreldes alkoholidega sisaldavad aldehüüdi molekulid kaks vähem vesinikuaatomit.

See kajastub nimetuses "aldehüüdid", mis tuleb sõnadest "alkohol" ja "dehüdrogeenimine", st. alkoholi dehüdrogeenimine.

Aldehüüdide homoloogse seeria esimene liige on metanaal ehk formaldehüüd või murinoaldehüüd.

Ta valem.

Selle kõrval on etanaal ehk atsetaldehüüd ehk atseetaldehüüd. Tema valem.

Nomenklatuuri järgi on ajalooliselt aldehüüdide nimetused pärit nende hapete nimedest, milleks need oksüdatsiooni käigus muudetakse. Näiteks Murino aldehüüd - Murino happest, atseetaldehüüd - äädikhappest jne Süstemaatilise nomenklatuuri järgi moodustatakse aldehüüdide nimetused vastavate küllastunud süsivesinike nimedest, lisades sufiksi-al: metanaal, etanal, propanal , jne.

Formaldehüüd CH2=O (formaldehüüd, metanaal).

See on värvitu kergestisüttiv aine, millel on terav ärritav lõhn. Vees lahustuv, tavaliselt kasutatakse 33-40% vesilahusena, mida nimetatakse formaliiniks. Nad toodavad suures koguses formaldehüüdi.

Seda kasutatakse plastide tootmisel. Kõrge molekulmassiga polüformaldehüüd on väärtuslik sünteetiline materjal, mida kasutatakse metallide asendajana. Nahatööstuses kasutatakse formaldehüüdi naha parkimiseks ning meditsiinis ja kanalisatsioonis desinfitseerimiseks.

Atseetaldehüüd CH3-CH=O (äädikaldehüüd, etanaal).

See on värvitu, lenduv, kergestisüttiv vedelik, millel on tugev mädaõuntele iseloomulik lõhn.

1. atseetaldehüüd + Ag₂O => (lk. hõbepeegel) 2. atseetaldehüüd + 2Cu(OH)₂ =>

Lahustame hästi vees. Atseetaldehüüdi kasutatakse paljudes tööstuslikes sünteesides. Eriti oluline on selle oksüdeerimine äädikhappeks, muundamine etüülatsetaadiks (vastavalt Tishchenko reaktsioonile); võib redutseerida etüülalkoholiks.

Atsetoon CH3-CO-CH3 (dimetüülketoon).

Värvitu, üsna meeldiva lõhnaga süttiv vedelik. Seguneb veega. Atsetoon on väärtuslik lahusti (lakkide, rayoni, lõhkeainete tootmisel) ja lähteaine erinevate orgaaniliste ühendite sünteesil.

Viimasel ajal on atsetooni kasutamine nn keteeni saamiseks omandanud tehnoloogias suure tähtsuse.

Keteen on gaasiline aine, väga reaktiivne. Seda kasutatakse äädikhappe anhüdriidi ja paljude teiste väärtuslike toodete, eelkõige väga hea toidu säilitusaine - sorbiinhappe saamiseks.

Aldehüüdide kasutamine.

Aldehüüdidest kasutatakse enim formaldehüüdi.

Formaldehüüdi kasutamise tunnused: seda kasutatakse tavaliselt vesilahuse kujul - formaliini; paljud formaldehüüdi kasutusviisid põhinevad võimel voltida valke; põllumajanduses on formaliin vajalik seemnete külvamiseks; formaliini kasutatakse naha tootmisel; formaliinil on nahavalkudele päevitav toime, muudab need kõvemaks, ei mädane; formaliini kasutatakse ka bioloogiliste preparaatide säilitamiseks; formaldehüüdi reageerimisel ammoniaagiga saadakse hästi tuntud raviaine urotropiin.

Põhiosa formaldehüüdist kasutatakse fenoolformaldehüüdplastide saamiseks, millest valmistatakse: a) elektritooteid; b) masinaosad jne.

Atseetaldehüüdi (atsetaldehüüdi) kasutatakse suurtes kogustes äädikhappe tootmiseks.

Etüülalkohol saadakse mõnes riigis atseetaldehüüdi redutseerimisel.

Aldehüüdide saamine:

1) aldehüüdide saamise üldmeetod on alkoholide oksüdeerimine;

2) kui kuumutada vasktraadi spiraali piirituslambi leegis ja lasta see piiritusega katseklaasi, siis muutub traat, mis kuumutamisel kattub tumeda vask(II)oksiidi kattega, läikivaks. alkohol;

3) tuvastatakse ka aldehüüdi lõhn.

Sellise reaktsiooni abil saadakse tööstuses formaldehüüdi.

Formaldehüüdi saamiseks juhitakse metüülalkoholi aurude segu õhuga läbi reaktori, millel on vase või hõbeda kuumusvõre;

4) aldehüüdide laboratoorsel valmistamisel võib alkoholide oksüdeerimiseks kasutada muid oksüdeerivaid aineid, näiteks kaaliumpermanganaati;

5) aldehüüdi, alkoholi või alkoholi moodustumisel dehüdrogeenitakse.

Atsetüleeni hüdratatsioonireaktsiooni omadused:

a) esmalt lisatakse atsetüleenile vett ühe π-sideme kohas;

b) moodustub vinüülalkohol;

c) küllastumata alkoholid, milles hüdroksüülrühm asub kaksiksidemega seotud süsinikuaatomi juures, on ebastabiilsed ja kergesti isomeeritavad;

d) vinüülalkohol muudetakse aldehüüdiks:

e) reaktsioon on kergesti läbiviidav, kui atsetüleeni juhitakse kuumutatud vette, mis sisaldab väävelhapet ja elavhõbe(II)oksiidi;

f) mõne minuti pärast võib vastuvõtjas tuvastada aldehüüdi lahust.

Viimastel aastatel on välja töötatud ja levimas meetod atseetaldehüüdi tootmiseks etüleeni oksüdeerimisel hapnikuga pallaadiumi ja vaskkloriidide juuresolekul.

Omadused

Keemilises mõttes on need väga reaktiivsed ained, kuna nende molekulis on karbonüülrühm.

Aldehüüdide kõrge reaktsioonivõime on seletatav:

a) polariseeritud kaksiksideme olemasolu

b) karbonüüli dipoolmoment

c) karbonüülrühma süsinikuaatomi osalise positiivse laengu olemasolu

C ja O vaheline kaksikside, erinevalt kahe süsiniku vahelisest kaksiksidemest, on tugevalt polariseeritud, kuna hapniku elektronegatiivsus on palju suurem kui süsinikul ja π sideme elektrontihedus nihkub hapniku suunas.

Selline kõrge polarisatsioon määrab karbonüülrühma süsiniku elektrofiilsed omadused ja selle võime reageerida nukleofiilsete ühenditega (satuda nukleofiilsetesse liitumisreaktsioonidesse). Rühma hapnikul on nukleofiilsed omadused.

Iseloomulikud on oksüdatsiooni- ja nukleofiilsed liitumisreaktsioonid

Pilet 7

1) aminohapped - orgaanilised bifunktsionaalsed ühendid, mis hõlmavad karboksüülrühmi -COOH ja aminorühmi -NH2.

Lihtsaim esindaja on aminoäädikhape H2N-CH2-COOH (glütsiin)

Mõned aminohapete esindajad:

1) aminoäädikhape H2N-CH2-COOH;

2) aminopropioonhape H2N-CH2-CH2-COOH;

3) aminovõihape H2N-CH2-CH2-CH2-COOH;

4) aminopalderiinhape H2N-(CH2)4-COOH;

5) aminokaproonhape H2N-(CH2)5-COOH.

Mida rohkem on aminohappe molekulis süsinikuaatomeid, seda rohkem isomeere võib esineda aminorühma erinevas asendis karboksüülrühma suhtes.

6. Et näidata rühma -NH2 asendit karboksüülrühma suhtes isomeeride nimetuses, on süsinikuaatomid aminohappe molekulis tähistatud järjestikku kreeka tähestiku tähtedega: a) α-aminokaproonhape ; b) α-aminokaproonhape.

Kviitung

Aminohappeid saadakse erinevatel meetoditel, mõned neist on mõeldud spetsiaalselt teatud A saamiseks.

Kõige levinumad And. keemilise sünteesi üldmeetodid on järgmised.

1. Halogeenitud orgaaniliste hapete amiinimine. Halogeenderivaati (tavaliselt bromo-asendatud hapet) töödeldakse ammoniaagiga, mille tulemusena asendatakse halogeen aminorühmaga.

A. saamine aldehüüdidest, töödeldes neid ammoniaagi ja vesiniktsüaniidi või tsüaniididega. Selle töötlemise tulemusena saadakse tsüanohüdriin, mida edasi amiinitakse, moodustades aminonitriili; viimase seebistamine annab A.

3. Aldehüüdide kondenseerimine glütsiini derivaatidega, millele järgneb redutseerimine ja hüdrolüüs.

Eraldi A. võib saada valgu hüdrolüsaatidest vähelahustuvate soolade või muude derivaatide kujul. Näiteks tsüstiin ja türosiin sadestuvad isoelektrilises punktis kergesti; diaminohapped sadestuvad fosfor-volframi, pikriin (lüsiin), flavpaan (arginiin) ja teiste hapete soolade kujul; dikarboksüülhape a.

sadestub kaltsiumi- või baariumisoolade kujul, glutamiinhape vabaneb happelises keskkonnas vesinikkloriidina, asparagiinhape - vasesoolana jne. Mitmete A. preparatiivseks eraldamiseks valgu hüdrolüsaatidest kromatograafia ja kasutatakse ka elektroforeesi meetodeid.

Tööstuslikel eesmärkidel saadakse palju baktereid mikrobioloogilise sünteesi teel, eraldades need teatud bakteritüvede söötmest.

Aminohapete omadused

Iga sportlase jaoks pole oluline ainult treening, vaid ka teoreetilised teadmised, tänu millele saab kõrgeid treeningtulemusi.

Selleks peaksite teadma aminohapete omadusi, sest seda tüüpi sporditoitumine on üks populaarsemaid.