DEFINĪCIJA

Aldehīdi- organiskās vielas, kas pieder pie karbonilgrupas savienojumu klases, kuru sastāvā ir funkcionālā grupa -CH \u003d O, ko sauc par karbonilgrupu.

Vispārējā formula aldehīdu un ketonu ierobežošanai ir C n H 2 n O. Aldehīdu nosaukumā ir sufikss –al.

Vienkāršākie aldehīdu pārstāvji ir formaldehīds (formaldehīds) -CH 2 \u003d O, acetaldehīds (etiķskābes aldehīds) - CH 3 -CH \u003d O. Ir cikliskie aldehīdi, piemēram, cikloheksankarbaldehīds; aromātiskajiem aldehīdiem ir triviāli nosaukumi - benzaldehīds, vanilīns.

Oglekļa atoms karbonilgrupā ir sp 2 hibridizācijas stāvoklī un veido 3σ saites (divas C-H saites un viena C-O saite). π-saiti veido oglekļa un skābekļa atomu p-elektroni. Divkāršā saite C = O ir σ- un π-saišu kombinācija. Elektronu blīvums tiek novirzīts skābekļa atoma virzienā.

Aldehīdus raksturo oglekļa skeleta izomērija, kā arī starpklases izomērija ar ketoniem:

CH3-CH2-CH2-CH \u003d O (butanāls);

CH3-CH(CH3)-CH \u003dO (2-metilpentanāls);

CH 3 -C (CH 2 -CH 3) \u003d O (metiletilketons).

Aldehīdu ķīmiskās īpašības

Aldehīda molekulās ir vairāki reakcijas centri: elektrofilais centrs (karboniloglekļa atoms), kas iesaistīts nukleofilās pievienošanās reakcijās; galvenais centrs ir skābekļa atoms ar nedalītiem elektronu pāriem; α-CH skābes centrs, kas atbild par kondensācijas reakcijām; C-H saites pārrāvums oksidācijas reakcijās.

1. Pievienošanas reakcijas:

- ūdens ar dārgakmeņu diolu veidošanos

R-CH \u003d O + H2O ↔ R-CH (OH) -OH;

- spirti ar pusacetālu veidošanos

CH 3 -CH \u003d O + C 2 H 5 OH ↔CH 3 -CH (OH) -O-C 2 H 5;

- tioli ar ditioacetālu veidošanos (skābā vidē)

CH 3 -CH \u003d O + C 2 H 5 SH ↔ CH 3 -CH (SC 2 H 5) - SC 2 H 5 + H 2 O;

- nātrija hidrosulfīts ar nātrija α-hidroksisulfonātu veidošanos

C 2 H 5 -CH \u003d O + NaHSO 3 ↔ C 2 H 5 -CH (OH) -SO 3 Na;

- amīni, lai veidotu N-aizvietotus imīnus (Šifa bāzes)

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;

- hidrazīni ar hidrazonu veidošanos

CH 3 -CH \u003d O + 2 HN-NH 2 ↔ CH 3 -CH \u003d N-NH 2 + H 2 O;

- ciānūdeņražskābe ar nitrilu veidošanos

CH 3 -CH \u003d O + HCN ↔ CH 3 -CH (N) -OH;

- atveseļošanās. Aldehīdiem reaģējot ar ūdeņradi, iegūst primāros spirtus:

R-CH = O + H2 → R-CH2-OH;

2. Oksidācija

- "sudraba spoguļa" reakcija - aldehīdu oksidēšana ar sudraba oksīda amonjaka šķīdumu

R-CH \u003d O + Ag 2O → R-CO-OH + 2Ag ↓;

- aldehīdu oksidēšana ar vara (II) hidroksīdu, kā rezultātā izgulsnējas sarkanā vara (I) oksīda nogulsnes

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

Šīs reakcijas ir kvalitatīvas aldehīdu reakcijas.

Aldehīdu fizikālās īpašības

Pirmais homologās aldehīdu sērijas pārstāvis - formaldehīds (formaldehīds) - gāzveida viela (n.o.), nesazarotas struktūras un sastāva aldehīdi C 2 -C 12 - šķidrumi, C 13 un ilgāk - cietas vielas. Jo vairāk oglekļa atomu satur taisnās ķēdes aldehīds, jo augstāka ir tā viršanas temperatūra. Palielinoties aldehīdu molekulmasai, palielinās to viskozitātes, blīvuma un refrakcijas indeksa vērtības. Formaldehīds un acetaldehīds spēj sajaukties ar ūdeni neierobežotā daudzumā, tomēr, augot ogļūdeņražu ķēdei, šī aldehīdu spēja samazinās. Zemākiem aldehīdiem ir asa smaka.

Aldehīdu iegūšana

Galvenās metodes aldehīdu iegūšanai:

- alkēnu hidroformilēšana. Šī reakcija sastāv no CO un ūdeņraža pievienošanas alkēnam dažu VIII grupas metālu karbonilgrupu, piemēram, oktakarbonildikobalta (Co 2 (CO) 8) klātbūtnē. Reakciju veic, karsējot līdz 130C un pie spiediena 300 atm

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

— alkīnu hidratācija. Alkīnu mijiedarbība ar ūdeni notiek dzīvsudraba (II) sāļu klātbūtnē un skābā vidē:

HC≡CH + H2O → CH3-CH \u003d O;

- primāro spirtu oksidēšana (reakcija notiek karsējot)

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

Aldehīdu pielietojums

Aldehīdi ir atraduši plašu pielietojumu kā izejvielas dažādu produktu sintēzei. Tātad, formaldehīds (liela mēroga ražošana) ražo dažādus sveķus (fenolformaldehīdu utt.), Narkotikas (urotropīnu); acetaldehīds ir izejviela etiķskābes, etanola, dažādu piridīna atvasinājumu u.c. sintēzei. Parfimērijā kā sastāvdaļas tiek izmantoti daudzi aldehīdi (sviestskābe, kanēlis utt.).

Problēmu risināšanas piemēri

1. PIEMĒRS

Vingrinājums	Bromējot ar n H 2 n +2, tika iegūti 9,5 g monobromīda, kas, apstrādājot ar atšķaidītu NaOH šķīdumu, pārvērtās par skābekli saturošu savienojumu. Tās tvaiki ar gaisu tiek izvadīti pāri sarkani sakarsušam vara režģim. Iegūto jauno gāzveida vielu apstrādājot ar Ag 2 O amonjaka šķīduma pārpalikumu, izdalījās 43,2 g nogulsnes. Kāds ogļūdeņradis ņemts un kādā daudzumā, ja iznākums bromēšanas stadijā ir 50%, pārējās reakcijas norit kvantitatīvi.
Risinājums	Mēs pierakstām visu notiekošo reakciju vienādojumus: C n H 2n+2 + Br 2 = C n H 2n+1 Br + HBr; C n H 2n+1 Br + NaOH = C n H 2n+1 OH + NaBr; C n H 2n+1 OH → R-CH \u003d O; R-CH \u003d O + Ag 2 O → R-CO-OH + 2Ag ↓. Pēdējā reakcijā izdalītās nogulsnes ir sudrabs, tāpēc jūs varat uzzināt sudraba izdalītās vielas daudzumu: M(Ag) = 108 g/mol; v(Ag) \u003d m / M \u003d 43,2 / 108 \u003d 0,4 mol. Atbilstoši problēmas stāvoklim pēc 2.reakcijā iegūtās vielas palaišanas pa karstu metāla režģi izveidojās gāze, un vienīgā gāze aldehīds ir metāns, līdz ar to sākotnējā viela ir metāns. CH 4 + Br 2 \u003d CH 3 Br + HBr. Brommetāna vielas daudzums: v (CH3Br) \u003d m / M \u003d 9,5/95 \u003d 0,1 mol. Tad metāna vielas daudzums, kas nepieciešams, lai iegūtu 50% brommetāna, ir 0,2 mol. M (CH 4) \u003d 16 g/mol. Tātad metāna masa un tilpums: m(CH4) = 0,2 × 16 = 3,2 g; V (CH 4) \u003d 0,2 × 22,4 \u003d 4,48 l.
Atbilde	Metāna masa - masa 3,2 g, metāna tilpums - 4,48 l

2. PIEMĒRS

Vingrinājums

Uzrakstiet reakcijas vienādojumus, ar kuriem var veikt šādas pārvērtības: butēns-1 → 1-brombutāns + NaOH → A - H 2 → B + OH → C + HCl → D.

Risinājums

Lai iegūtu 1-brombutānu no butēna-1, ir jāveic hidrobromēšanas reakcija peroksīda savienojumu R 2 O 2 klātbūtnē (reakcija notiek saskaņā ar Markovņikova likumu): CH3-CH2-CH \u003d CH2+HBr → CH3-CH2-CH2-CH2Br. Mijiedarbojoties ar sārmu ūdens šķīdumu, 1-brombutāns tiek hidrolizēts, veidojot butanolu-1 (A): CH3-CH2-CH2-CH2Br + NaOH → CH3-CH2-CH2-CH2OH + NaBr. Butanols-1 dehidrogenēšanas laikā veido aldehīdu - butanālu (B): CH3-CH2-CH2-CH2OH → CH3-CH2-CH2-CH \u003d O. Sudraba oksīda amonjaka šķīdums oksidē butanālu par amonija sāli - amonija butirātu (C): CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH \u003d O + OH → CH 3 -CH 2 -CH 2 -COONH 4 + 3NH 3 + 2Ag ↓ + H 2 O. Amonija butirāts, mijiedarbojoties ar sālsskābi, veido sviestskābi (butānskābe) (D): CH3-CH2-CH2-COONH4 + HCl → CH3-CH2-CH2-COOH + NH4Cl.

Aldehīdi ir organiski savienojumi, kuros karbonilgrupa (C-O) ir saistīta ar ūdeņradi un radikāli R (alifātisko, aromātisko un heterociklisko savienojumu atlikumi):

Karbonilgrupas polaritāte nodrošina molekulas polaritāti kopumā, tāpēc aldehīdiem ir augstāka viršanas temperatūra nekā nepolāriem savienojumiem ar salīdzināmu molekulmasu.

Tā kā ūdeņraža atomi aldehīdos ir saistīti tikai ar oglekļa atomu (tuvas relatīvās elektronegativitātes), starpmolekulāras ūdeņraža saites neveidojas. Tāpēc aldehīdu viršanas temperatūra ir zemāka nekā atbilstošo spirtu vai karbonskābju viršanas temperatūra. Piemēram, mēs varam salīdzināt metanola (T ^ 65 ° C), skudrskābes (H vārīšanās temperatūra 101 ° C) un formaldehīda (7 ^, -21 ° C) viršanas punktus.

Zemākie aldehīdi šķīst ūdenī, iespējams, tāpēc, ka starp izšķīdušās vielas un šķīdinātāja molekulām veidojas ūdeņraža saites. Augstāki aldehīdi labi šķīst visbiežāk sastopamajos organiskajos šķīdinātājos (spirtos, ēteros). Zemākiem aldehīdiem ir asa smaka, aldehīdiem ar C3-C6 ir ļoti nepatīkama smaka, savukārt augstākajiem aldehīdiem ir ziedu smarža, un tos izmanto parfimērijā.

Ķīmiski aldehīdi ir ļoti reaģējoši savienojumi. Nukleofīlās pievienošanās reakcijas visvairāk raksturīgas aldehīdiem, kas ir saistīts ar elektrofīlā centra klātbūtni molekulā - C=0 grupas karboniloglekļa atomu.

Daudzas no šīm reakcijām, piemēram, oksīmu, semikarbazonu un citu savienojumu veidošanās, tiek izmantotas aldehīdu grupas zāļu kvalitatīvajā un kvantitatīvā analīzē, jo aldehīdu pievienošanās produktiem ir raksturīga katram aldehīdam raksturīga kušanas temperatūra. Tātad aldehīdi, sakratīti ar piesātinātu nātrija hidrosulfīta šķīdumu, viegli nonāk pievienošanas reakcijā:

Pievienošanās produkti ir sāļi, kuriem ir noteikta kušanas temperatūra, tie labi šķīst ūdenī, bet nešķīst organiskajos šķīdinātājos.

Karsējot ar atšķaidītām skābēm, hidrosulfīta atvasinājumi hidrolizējas par pamatsavienojumiem.

Aldehīdu spēja veidot hidrosulfīta atvasinājumus tiek izmantota gan, lai noteiktu zāļu autentiskumu ar aldehīdu grupu molekulā, gan lai attīrītu aldehīdus un izolētu tos no maisījumiem ar citām vielām, kas nereaģē ar nātrija hidrosulfītu.

Aldehīdi arī viegli pievieno amonjaku un citus slāpekli saturošus nukleofilus. Pievienotie produkti parasti ir nestabili un viegli dehidrēti un polimerizēti. Polimerizācijas rezultātā izveidotie cikliskie savienojumi, karsējot ar atšķaidītām skābēm, viegli sadalās, atkal izdalot aldehīdu:

r-ch-nh2	g h	-NH R-CC
	-zn2o "
viņš

Aldehīdi viegli oksidējas. Sudraba(I) oksīds un citi oksidētāji ar zemu oksidācijas potenciālu spēj oksidēt aldehīdus. Piemēram, aldehīdus raksturo sudraba spoguļa veidošanās reakcija, kas notiek ar AgNO3 amonjaka šķīdumu:

AgN03 + 3NH3 - OH + NH4N03

Tollens reaģents

Šajā gadījumā uz mēģenes sienām tiek izveidots metāla sudraba spoguļa pārklājums:

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

Līdzīgi aldehīdi var reducēt varu (II) par varu (1). Lai veiktu reakciju, aldehīda šķīdumam pievieno Fēlinga reaģentu (vara(II) tartrāta kompleksa sārmainu šķīdumu) un karsē. Pirmkārt, veidojas dzeltenas vara (1) hidroksīda nogulsnes - CuOH, un pēc tam sarkanas vara (1) oksīda - Cu20 nogulsnes:

2KNa + RCOH + 3NaOH + 2KOH -

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

Redokss ietver arī aldehīdu mijiedarbības reakciju ar Neslera reaģentu sārmainā vidē; šajā gadījumā izkrīt tumšas samazināta dzīvsudraba nogulsnes:

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

Jāpatur prātā, ka reakcija ar Neslera reaģentu ir jutīgāka, tāpēc to izmanto, lai noteiktu aldehīdu piemaisījumus narkotikās. Aldehīdu grupu saturošu zāļu autentiskumu apstiprina mazāk jutīgas reakcijas: sudraba spogulis vai Fēlinga reaģents. Dažus citus savienojumus, piemēram, polifenolus, oksidē arī Ag(I) un Cu(II) savienojumi, t.i. reakcija nav specifiska.

Formaldehīdam un acetaldehīdam ir tendence polimerizēties. Formaldehīds polimerizējas, veidojot cikliskus trimerus, tetramērus vai lineārus polimērus. Polimerizācijas reakcija notiek skābekļa nukleofīlā uzbrukuma rezultātā no vienas karboniloglekļa atoma molekulas uz otru:

Tātad no 40% formaldehīda (formalīna) ūdens šķīduma veidojas lineārs polimērs - paraforms (u = 8 - 12), trimers un tetramērs.

Aldehīdiem ir raksturīgas narkotiskas un dezinficējošas īpašības. Salīdzinot ar spirtiem, aldehīdu grupa pastiprina vielas toksicitāti. Halogēna ievadīšana aldehīda molekulā palielina tās narkotiskās īpašības. Piemēram, hlorāla narkotiskās īpašības ir izteiktākas nekā acetaldehīdam:

s!3s-ss

Kvīts. Aldehīdus var iegūt, oksidējot primāros spirtus ar hromskābi (Na2Cr04, H2SO4) vārot vai ar kālija permanganātu sārmainā vidē:

Primāro spirtu dehidrogenēšanu veic uz vara katalizatora (Cu, Cr2O3) 300-400°C temperatūrā.

Metanāla rūpnieciskās ražošanas pamatā ir metanola oksidēšana tvaika fāzē ar dzelzs-molibdēna katalizatoru:

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

Formaldehīda šķīdums (formalīns)

Kvīts. Formalīns ir formaldehīda (40%) ūdens šķīdums, kas stabilizēts ar metanolu (6-10%). Eiropas Farmakopeja satur FS "Formaldehīda šķīdums (35%)" (sk. 9.1. tabulu). Laboratorijas apstākļos formaldehīdu var iegūt, dehidrogenējot metanolu virs vara vai depolimerizējot paraformu.

Autentiskuma definīcija. Farmakopejas metode - sudraba spoguļa reakcija.

Tā kā formaldehīds viegli nonāk kondensācijas reakcijās, piemēram, ar hidroksilgrupu saturošiem aromātiskiem savienojumiem, veidojot krāsainus savienojumus, Globālais fonds iesaka tā identificēšanai izmantot arī reakciju ar salicilskābi, kā rezultātā parādās sarkana krāsa:

							H2S04
		BET
	drīzumā

Reakcija ar hromotropskābi notiek līdzīgi, veidojoties zili violetiem un sarkanvioletiem produktiem (EP).

Lai noteiktu formaldehīda autentiskumu, var izmantot reakcijas ar slāpekli saturošiem nukleofīliem, piemēram, primārajiem amīniem:

H-Ctf° + H2N-R - n-c^^K + H20

Iegūtie N-aizvietotie imīni (Šifa bāzes) ir slikti šķīstoši, daži no tiem ir krāsoti, citi dod krāsainus savienojumus ar smago metālu joniem. EF ierosina reakciju ar fenilhidrazīnu. Kālija fericianīda klātbūtnē skābā vidē veidojas intensīvi sarkani reakcijas produkti.

Tīrības testi. Skudrskābes piemaisījumu kontroli veic, nosakot skābumu. Saskaņā ar Pasaules fonda datiem skudrskābes koncentrācija preparātā nedrīkst pārsniegt 0,2%; nosaka skudrskābes saturu ar neitralizācijas metodi (GF). Saskaņā ar EP metanolu nosaka ar gāzu hromatogrāfiju (9-15 tilp.%). Sulfātpelni - ne vairāk kā 0,1% 1,0 g paraugā.

I2 + 2NaOH - Nal + NaOI + H20

Hipojodīts oksidē formaldehīdu par skudrskābi. Nereaģējis hipojodīts, kad šķīdumu paskābina ar sērskābes pārpalikumu, pārvēršas jodā, ko titrē ar nātrija tiosulfātu:

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

Formaldehīda noteikšanā var izmantot arī citus titrēšanas līdzekļus: ūdeņraža peroksīdu sārmainā šķīdumā, cērija (IV) sulfātu, nātrija sulfītu.

Zāles var uzskatīt par priekšzāļu, jo fizioloģiska iedarbība ir nevis pašam heksametilēntetramīnam, bet gan formaldehīdam, kas izdalās zāļu sadalīšanās laikā skābā vidē. Tas izskaidro tā iekļaušanu šajā sadaļā (sk. 9.1. tabulu).

Kvīts. Urotropīnu (tetraazaadamantānu) iegūst, kondensējot metanālu un amonjaku no ūdens šķīdumiem. Reakcijas starpprodukts ir heksahidro-1,3,5-triazīns:

ll Heksahidro-urotropīns 1,3,5-tranazīns

Autentiskuma definīcija. Karsējot preparāta maisījumu ar atšķaidītu sērskābi, veidojas amonija sāls, no kura, pievienojot lieko sārmu, izdalās amonjaks:

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

Heksametilēntetramīnu var noteikt arī pēc šķīduma sarkanās krāsas, ja pēc iepriekšējas karsēšanas ar sērskābi pievieno salicilskābi (skatīt formaldehīda identifikāciju).

Tīrības testi. Preparātā nav pieļaujama organisko savienojumu, paraformas, amonija sāļu piemaisījumu klātbūtne. GF norāda pieļaujamās robežvērtības hlorīdu, sulfātu, smago metālu piemaisījumu saturam.

Kvantitatīvā noteikšana. Heksametilēntetramīna kvantitatīvai noteikšanai GF iesaka izmantot neitralizācijas metodi. Lai to izdarītu, zāļu paraugu karsē ar 0,1 M sērskābes šķīduma pārpalikumu. Skābes pārpalikumu titrē ar 0,1 mol/l sārma šķīdumu (metilsarkanais indikators).

Heksametilēntetramīna spēja ar jodu iegūt tetrajodīdus ir balstīta uz kvantitatīvās noteikšanas jodometrisko metodi.

Pirmā īpašību grupa ir pievienošanas reakcijas. Karbonilgrupā starp oglekli un skābekli ir dubultsaite, kas, kā jūs atceraties, sastāv no sigma saites un pi saites. Papildus reakcijās pi saite pārtrūkst un veidojas divas sigma saites, viena ar oglekli un otra ar skābekli. Ogleklim ir daļējs pozitīvs lādiņš, un skābeklim ir daļējs negatīvs lādiņš. Tāpēc negatīvi lādēta reaģenta daļiņa, anjons, ir piesaistīta ogleklim, bet pozitīvi lādēta molekulas daļa ir pievienota skābeklim.

Pirmkārtīpašība hidrogenēšana, ūdeņraža pievienošana.

Reakcija notiek sildot. Tiek izmantots jums jau zināmais hidrogenēšanas katalizators niķelis. Primāros spirtus iegūst no aldehīdiem, sekundāros spirtus no ketoniem.

Sekundārajos spirtos hidroksogrupa ir saistīta ar sekundāro oglekļa atomu.

Otrkārtīpašuma mitrināšana, ūdens pievienošana. Šī reakcija ir iespējama tikai formaldehīdam un acetaldehīdam. Ketoni vispār nereaģē ar ūdeni.

Visas pievienošanas reakcijas notiek tā, ka pluss iet uz mīnusu, bet mīnuss uz plusu.

Kā jūs atceraties no video par spirtiem, divu hidrokso grupu klātbūtne uz viena atoma ir gandrīz neiespējama situācija, šādas vielas ir ārkārtīgi nestabilas. Tātad, konkrēti, šie divi gadījumi ir formaldehīda hidrāts un acetaldehīds, lai gan tie pastāv tikai šķīdumā.

Nav obligāti jāzina pašas reakcijas. Visticamāk, eksāmena jautājums var izklausīties pēc fakta konstatācijas, piemēram, viņi reaģē ar ūdeni un tiek uzskaitītas vielas. To sarakstā var būt metanāls vai etanāls.

Trešais ciānūdeņražskābes pievienošana.

Atkal pluss iet uz mīnusu, un mīnuss uz plusu. Tiek iegūtas vielas, ko sauc par hidroksinitriliem. Atkal, reakcija pati par sevi nav izplatīta, taču jums ir jāzina par šo īpašumu.

Ceturtais spirtu īpašību pievienošana.

Šeit atkal nav jāzina reakcijas vienādojums no galvas, tikai jāsaprot, ka šāda mijiedarbība ir iespējama.

Kā parasti reakcijās, pievienojot karbonilgrupai, plus līdz mīnus un mīnus plus.

Piektaisīpašību reakcija ar nātrija hidrosulfītu.

Un atkal reakcija ir diezgan sarežģīta, diez vai to iemācīsies, bet šī ir viena no kvalitatīvajām reakcijām aldehīdiem, jo ​​iegūtais nātrija sāls nogulsnējas. Tas ir, patiesībā jums jāzina, ka aldehīdi reaģē ar nātrija hidrosulfītu, ar to pietiks.

Tas noslēdz pirmo reakciju grupu. Otrā grupa ir polimerizācijas un polikondensācijas reakcijas.

2. Aldehīdu polimerizācija un polikondensācija

Jums ir pazīstama polimerizācija: polietilēna, butadiēna un izoprēna gumijas, polivinilhlorīds ir daudzu molekulu (monomēru) apvienošanas produkti vienā lielā, vienā polimēra ķēdē. Tas ir, tiek iegūts viens produkts. Polikondensācijas laikā notiek tas pats, bet papildus polimēram tiek iegūti arī zemas molekulmasas produkti, piemēram, ūdens. Tas ir, ir divi produkti.

Tātad, sestaisīpašību polimerizācija. Ketoni šajās reakcijās neietilpst, rūpnieciski svarīga ir tikai formaldehīda polimerizācija.

Pi saite pārtrūkst un veidojas divas sigma saites ar blakus esošajiem monomēriem. Izrādās poliformaldehīds, ko sauc arī par paraformu. Visticamāk, eksāmena jautājums var izklausīties šādi: vielas nonāk polimerizācijas reakcijā. Un ir dots vielu saraksts, starp kurām var būt formaldehīds.

Septītais īpašums ir polikondensācija. Vēlreiz: polikondensācijas laikā papildus polimēram tiek iegūts arī mazmolekulārs savienojums, piemēram, ūdens. Formaldehīds nonāk šādā reakcijā ar fenolu. Skaidrības labad mēs vispirms uzrakstām vienādojumu ar divām fenola molekulām.

Rezultātā tiek iegūts šāds dimērs un tiek atdalīta ūdens molekula. Tagad mēs rakstām reakcijas vienādojumu vispārējā formā.

Polikondensācijas produkts ir fenola-formaldehīda sveķi. Tam ir plašs pielietojumu klāsts, sākot no līmēm un lakām līdz plastmasai un skaidu plātņu komponentiem.

Tagad trešā īpašību grupa oksidācijas reakcijas.

3. Aldehīdu un ketonu oksidēšana

Astotais reakcija vispārīgajā sarakstā ir kvalitatīva reakcija uz aldehīdu grupas oksidēšanu ar sudraba oksīda amonjaka šķīdumu. Sudraba spoguļa reakcija. Uzreiz teikšu, ka šajā reakcijā neietilpst ketoni, tikai aldehīdi.

Aldehīda grupa tiek oksidēta līdz karboksilgrupai, skābā grupa, bet amonjaka klātbūtnē, kas ir bāze, nekavējoties notiek neitralizācijas reakcija un tiek iegūts sāls amonija acetāts. Sudrabs nogulsnējas, pārklājot caurules iekšpusi un veidojot spoguļam līdzīgu virsmu. Šī reakcija notiek eksāmenā visu laiku.

Starp citu, tāda pati reakcija ir kvalitatīva arī citām vielām, kurām ir aldehīda grupa, piemēram, skudrskābei un tās sāļiem, kā arī glikozei.

devītais reakcija ir kvalitatīva arī aldehīda grupas oksidēšanai ar svaigi nogulsnētu vara hidroksīdu divi. Arī šeit es atzīmēju, ka ketoni šajā reakcijā neietilpst.

Vizuāli vispirms būs novērojama dzeltenu nogulšņu veidošanās, kas pēc tam kļūst sarkana. Dažās mācību grāmatās ir atrodama informācija, ka vispirms veidojas tikai vara hidroksīds, kuram ir dzeltena krāsa, kas pēc tam sadalās tikai sarkanā vara oksīdā un ūdenī. Tātad, pēc jaunākajiem datiem, tā nav taisnība, nokrišņu procesā mainās vara oksīda daļiņu izmērs, kas galu galā sasniedz izmērus, kas nokrāsoti tieši sarkanā krāsā. Aldehīds tiek oksidēts līdz atbilstošajai karbonskābei. Reakcija eksāmenā notiek ļoti bieži.

Desmitā reakcija ir aldehīdu oksidēšana ar paskābinātu kālija permanganāta šķīdumu, kad to karsē.

Rodas šķīduma krāsas maiņa. Aldehīda grupa tiek oksidēta līdz karboksilgrupai, tas ir, aldehīds tiek oksidēts līdz atbilstošajai skābei. Attiecībā uz ketoniem šai reakcijai nav praktiskas nozīmes, jo notiek molekulas iznīcināšana un rezultātā rodas produktu maisījums.

Svarīgi atzīmēt, ka skudrskābes aldehīds, formaldehīds, oksidējas līdz oglekļa dioksīdam, jo ​​pati atbilstošā skudrskābe nav izturīga pret spēcīgiem oksidētājiem.

Rezultātā ogleklis no oksidācijas pakāpes 0 pāriet uz oksidācijas stāvokli +4. Atgādināšu, ka metanols, kā likums, šādos apstākļos tiek maksimāli oksidēts līdz CO 2, izlaižot gan aldehīda, gan skābes stadiju. Šī funkcija ir jāatceras.

Vienpadsmitais reakcijas sadegšana, pilnīga oksidēšana. Gan aldehīdi, gan ketoni sadedzina oglekļa dioksīdā un ūdenī.

Uzrakstīsim reakcijas vienādojumu vispārīgā formā.

Saskaņā ar masas nezūdamības likumu kreisajā pusē jābūt tik daudz atomu, cik atomu ir labajā pusē. Jo galu galā ķīmiskajās reakcijās atomi nekur nepazūd, bet vienkārši mainās saišu kārtība starp tiem. Tātad oglekļa dioksīda molekulu būs tik daudz, cik oglekļa atomu ir karbonilsavienojuma molekulā, jo molekulā ir viens oglekļa atoms. Tas ir n CO 2 molekulas. Ūdens molekulu būs uz pusi mazāk nekā ūdeņraža atomu, tas ir, 2n / 2, kas nozīmē tikai n.

Kreisajā un labajā pusē ir vienāds skābekļa atomu skaits. Labajā pusē no tiem ir 2n no oglekļa dioksīda, jo katrā molekulā ir divi skābekļa atomi, plus n ūdens, kopā 3n. Kreisajā pusē ir vienāds skābekļa atomu skaits 3n, bet viens no atomiem atrodas aldehīda molekulā, kas nozīmē, ka tas ir jāatņem no kopējā, lai iegūtu atomu skaitu uz molekulāro skābekli. Izrādās, ka 3n-1 atomi satur molekulāro skābekli, kas nozīmē, ka molekulu ir 2 reizes mazāk, jo vienā molekulā ir 2 atomi. Tas ir (3n-1)/2 skābekļa molekulas.

Tādējādi mēs esam apkopojuši karbonilsavienojumu sadegšanas vienādojumu vispārīgā formā.

Un visbeidzot divpadsmitaisīpašība, kas saistīta ar aizvietošanas reakcijām halogenēšana pie alfa oglekļa atoma. Atkal pievērsīsimies aldehīda molekulas struktūrai. Skābeklis velk elektronu blīvumu uz sevi, radot daļēju pozitīvu oglekļa lādiņu. Metilgrupa mēģina kompensēt šo pozitīvo lādiņu, pārvietojot elektronus no ūdeņraža uz to pa sigma saišu ķēdi. Oglekļa-ūdeņraža saite kļūst polārāka, un ūdeņradis vieglāk pārtrūkst, ja tam tiek pakļauts reaģents. Šis efekts tiek novērots tikai alfa oglekļa atomam, tas ir, atomam, kas seko aldehīda grupai, neatkarīgi no ogļūdeņraža radikāļa garuma.

Tādējādi ir iespējams iegūt, piemēram, 2-hloracetaldehīdu. Ir iespējama turpmāka ūdeņraža atomu aizstāšana ar trihloretānu.

DARBAGRĀMATAS

Turpinājums. Sākumam sk № 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 26, 28, 29, 30, 31, 32/2004

24. nodarbība

Ķīmiskās īpašības. Apsveriet aldehīdu uzvedību attiecībā pret standarta reaģentu komplektu: atmosfēras skābeklis O 2, oksidētāji [O], kā arī H 2, H 2 O, spirti, Na, Hcl.

Aldehīdus lēnām oksidē atmosfēras skābeklis par karbonskābēm:

Kvalitatīva reakcija uz aldehīdiem ir “sudraba spoguļa” reakcija. Reakcija sastāv no aldehīda RCHO mijiedarbības ar sudraba (I) oksīda amonjaka ūdens šķīdumu, kas ir šķīstošs komplekss savienojums OH. Reakciju veic temperatūrā, kas ir tuvu ūdens viršanas temperatūrai (80–100 °C). Rezultātā uz stikla trauka (mēģenes, kolbas) sienām veidojas metāliskā sudraba nogulsnes - “sudraba spogulis”:

Vara (II) hidroksīda reducēšana par vara (I) oksīdu ir vēl viena raksturīga aldehīdu reakcija. Reakcija notiek, maisījumam vārot, un tā sastāv no aldehīda oksidēšanās. Precīzāk, Cu(OH) 2 oksidētāja [O] atoms tiek ievadīts aldehīda grupas C-H saitē. Šajā gadījumā mainās karboniloglekļa (no +1 līdz +3) un vara atoma (no +2 līdz +1) oksidācijas pakāpes. Karsējot zilās Cu(OH) 2 nogulsnes maisījumā ar aldehīdu, zilā krāsa pazūd un veidojas sarkanas Cu 2 O nogulsnes:

Aldehīdi pievieno ūdeņradi H 2 dubultā saite C=O, karsējot katalizatora (Ni, Pt, Pd) klātbūtnē. Reakciju pavada -saites pārtraukšana C=O karbonilgrupā un divu H-H ūdeņraža molekulas H atomu pievienošana tās pārrāvuma vietā. Tādējādi spirtus iegūst no aldehīdiem:

Aldehīdi ar aizvietotājiem, kas izvelk elektronus- pozīcija, aldehīdu grupai pievieno ūdeni veidojot aldehīda hidrātus (dioli-1,1):

Lai noturētu divas elektronnegatīvas hidroksilgrupas, oglekļa atomam ir jābūt pietiekami pozitīvam lādiņam. Papildu pozitīva lādiņa radīšanu uz karboniloglekli veicina trīs elektronus izvadoši hlora atomi pie blakus esošā hlorāla oglekļa.

Aldehīdu reakcija ar spirtiem. Pusacetālu un acetālu sintēze. Labvēlīgos apstākļos (piemēram: a) karsējot ar skābi vai dehidratējošu vielu klātbūtnē; b) intramolekulārās kondensācijas laikā, veidojot piecu un sešu locekļu ciklus), aldehīdi reaģē ar spirtiem. Šajā gadījumā vienai aldehīda molekulai var pievienoties viena spirta molekula (produkts ir pusacetāls), vai divas spirta molekulas (produkts ir acetāls):

Aldehīdi nepievieno HCl dubultā saite C=O. Arī aldehīdi nereaģēt ar Na, t.i. -CHO grupas aldehīda ūdeņradim nav manāmu skābju īpašību.

Aldehīdu pielietojums pamatojoties uz to augsto reaktivitāti. Aldehīdus izmanto kā izejas un starpposma savienojumus tādu vielu sintēzē, kurām ir citu klašu derīgās īpašības.
Ražošanai izmanto formaldehīdu HCHO, bezkrāsainu gāzi ar asu smaku polimēru materiāli. Vielas ar kustīgiem H atomiem molekulā (parasti ar C–H vai N–H saitēm, bet ne O–H saitēm) savienojas ar formaldehīdu CH 2 O atbilstoši veidam:

Ja izejvielas molekulā ir divi vai vairāki kustīgi protoni (fenola C 6 H 5 OH ir trīs šādi protoni), tad reakcijā ar formaldehīdu iegūst polimēru. Piemēram, ar fenola - fenola-formaldehīda sveķiem:

Tāpat urīnviela ar formaldehīdu dod urīnvielas-formaldehīda sveķus:

Formaldehīdu izmanto kā izejmateriālu ražošanā krāsvielas, farmaceitiskie līdzekļi, sintētiskais kaučuks, sprāgstvielas un daudzi citi organiskie savienojumi.

Formalīns (40% formaldehīda ūdens šķīdums) tiek izmantots kā antiseptisks(dezinfekcijas līdzeklis). Formalīna īpašība koagulēt proteīnu tiek izmantota ādas rūpniecībā un bioloģisko produktu konservēšanai.

Acetaldehīds CH 3 CHO ir bezkrāsains šķidrums ( t kip \u003d 21 ° C) ar asu smaržu, labi šķīst ūdenī. Galvenais acetaldehīda lietojums ir iegūt etiķskābe. To iegūst arī no sintētiskie sveķi, narkotikas utt.

VINGRINĀJUMI

1. Aprakstiet ķīmiskās reakcijas, kuras var izmantot, lai atšķirtu šādus vielu pārus:
a) benzaldehīds un benzilspirts; b) propionaldehīds un propilspirts. Norādiet, kas tiks novērots katras reakcijas laikā.

2. Sniedziet reakcijas vienādojumus, kas apstiprina klātbūtni molekulā
atbilstošo funkcionālo grupu p-hidroksibenzaldehīds.

3. Uzrakstiet butanāla reakcijas vienādojumus ar šādiem reaģentiem:
a) H 2 t, kaķis. Pt; b) KMnO 4, H 3 O +, t; iekšā) Ak iekšā NH3/H2O; G) NOSN 2 CH 2 OH, t, kaķis. Hcl.

4. Uzrakstiet ķīmisko pārvērtību ķēdes reakciju vienādojumus:

5. Acetāla hidrolīzes rezultātā veidojas aldehīds RCHO un alkoholu R "OH molārajā attiecībā 1:2. Uzrakstiet šādu acetālu hidrolīzes reakciju vienādojumus:

6. Piesātināto vienvērtīgo spirtu oksidējot ar vara(II) oksīdu, tika iegūti 11,6 g organiska savienojuma ar 50% iznākumu. Iegūtajai vielai mijiedarbojoties ar sudraba oksīda amonjaka šķīduma pārpalikumu, izdalījās 43,2 g nogulsnes. Kāds alkohols tika uzņemts un kāda ir tā masa?

7. 5-hidroksiheksanāls paskābinātā ūdens šķīdumā pārsvarā ir sešu locekļu cikliska pusacetāla formā. Uzrakstiet atbilstošās reakcijas vienādojumu:

Atbildes uz uzdevumiem 2. tēmai

24. nodarbība

1. Jūs varat atšķirt divas vielas, izmantojot reakcijas, kas raksturīgas tikai vienai no šīm vielām. Piemēram, aldehīdi tiek oksidēti par skābēm, iedarbojoties vājiem oksidētājiem. Benzaldehīda maisījuma un sudraba oksīda amonjaka šķīduma karsēšana notiek, veidojot “sudraba spoguli” uz kolbas sieniņām:

Benzaldehīds tiek reducēts ar katalītisku hidrogenēšanu līdz benzilspirtam:

Benzilspirts reaģē ar nātriju, reakcijā izdalās ūdeņradis:

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

Karsējot vara katalizatora klātbūtnē, benzilspirtu atmosfēras skābeklis oksidē līdz benzaldehīdam, ko nosaka rūgto mandeļu raksturīgā smarža:

Līdzīgi var atšķirt propionaldehīdu un propilspirtu.

2. AT P-hidroksibenzaldehīds trīs funkcionālās grupas: 1) aromātiskais gredzens; 2) fenola hidroksilgrupa; 3) aldehīda grupa. Īpašos apstākļos - aizsargājot aldehīda grupu no oksidēšanās (apzīmējums - [-CHO]), var veikt hlorēšanu P-hidroksibenzaldehīds benzola gredzenam:

6. Šo reakciju vienādojumi ir:

Secīgi noskaidrosim vielas - sudraba, aldehīda RCHO un spirta RCH 2 OH - daudzumu:

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

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

Ņemot vērā 50% iznākumu reakcijā (1):

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

Aldehīda molārā masa:

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

Tas ir propionaldehīds CH 3 CH 2 CHO.

Tam atbilstošais spirts ir propanols-1 CH 3 CH 2 CH 2 OH.

Alkohola svars: m = M= 0,4 60 = 24 g.

Atbilde. Paņemts propanola-1 spirts ar svaru 24 g.

Aldehīdi un ketoni ir ogļūdeņražu atvasinājumi, kas satur karbonilgrupu vai oksogrupu. Aldehīdos, kā likums, karbonilgrupa ar vienu no brīvajām valencēm ir saistīta ar ūdeņraža atomu, bet otra ar kādu ogļūdeņraža radikāli. Visi aldehīdi satur COH grupu, ko sauc par aldehīdu. Ketonos karbonilgrupa ir savienota ar divām tās valencēm ar jebkuriem ogļūdeņraža radikāļiem. Aldehīdi un ketoni ir piesātināti, nepiesātināti un aromātiski. Limit aldehīdi un ketoni ar vienādu oglekļa atomu skaitu ir viens otram izomēri un tiem ir tāda pati kopējā formula.

3.3. attēls – karbonilgrupas struktūra

Aldehīdus nosauc vai nu pēc skābēm, par kurām tie tiek pārvērsti oksidēšanas laikā (triviālā nomenklatūra), vai ar piesātināto ogļūdeņražu nosaukumu, pievienojot galotni -al (sistemātiskā nomenklatūra IUPAC). Saskaņā ar racionālo nomenklatūru ketoni tiek saukti ar to molekulā iekļauto radikāļu nosaukumiem, pievienojot galotni -ketons. Saskaņā ar IURAC sistemātisko nomenklatūru ketoni tiek nosaukti pēc atbilstošā ogļūdeņraža nosaukuma, pievienojot galu -one un karbonilgrupas atrašanās vietu.

Karbonilgrupas klātbūtne nosaka aldehīdu un ketonu augsto reaktivitāti un nosaka to spēju daudzās un dažādās reakcijās.

Aldehīdi viegli oksidējas par karbonskābēm ar tādu pašu oglekļa karkasu.

1. Tos var oksidēt pat ar atmosfēras skābekli un tādiem vājiem oksidētājiem kā sudraba hidroksīda amonjaka šķīdums:

2. Aldehīdu reakciju ar sudraba hidroksīda amonjaka šķīdumu sauc par "sudraba spoguļreakciju" - sudraba oksīda oksidēšanu ar amonjaka šķīdumu (Tollensa reaģents). To izmanto aldehīdu noteikšanai:

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

Ketonus neoksidē ne atmosfēras skābeklis, ne vāji oksidētāji, tie nereducē sudraba hidroksīda amonjaka šķīdumu. Tie tiek oksidēti tikai spēcīgāku oksidētāju, piemēram, kālija permanganāta, iedarbībā, un oksidēšanās notiek savādāk nekā aldehīdu oksidēšanās. Oksidējot, ketona molekula sadalās, veidojot skābes molekulas vai skābi un ketonu ar mazāk oglekļa atomu nekā sākotnējā. Oglekļa atomu ķēdes pārrāvums notiek blakus karboniloglekļa atomam:

Ja ketona molekulā ir divi dažādi radikāļi, tad molekulas sadalīšanās oksidācijas laikā var notikt divos iespējamos virzienos, piemēram:

Tādējādi, oksidējot ketonu un zinot, kuras skābes iegūtas oksidēšanās rezultātā, ir iespējams noteikt ketona struktūru.

3. Oksidācijas reakcija ar vara(II) hidroksīdu:

a) karsējot svaigi pagatavotu Cu(OH)2 nogulšņu veidā;

b) kompleksa veidā ar amonjaku (OH)2;

c) kā daļa no kompleksa ar vīnskābes sāli (Fēlinga reaģents).

Šajā gadījumā veidojas sarkano ķieģeļu vara (I) oksīda vai metāliskā vara nogulsnes ("vara spoguļa" reakcija, kas vairāk raksturīga formaldehīdam):

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/vīnskābes sāls → RCOOH + Cu2O↓ + 2H2O.

Sildot, tiek novērotas dzeltenā vara (I) oksīda nogulsnes, kas pārvēršas sarkanā krāsā:

Skudrskābes aldehīds, atšķirībā no citiem aldehīdiem, samazina vara oksīdus, veidojot "vara spoguli".

4. Fēlinga reaģenta reducēšanas reakcija ar aldehīdiem.

Reakcijas maisījumu karsē. Šajā gadījumā šķīdums vispirms kļūst zaļš un pēc tam dzeltens, un, visbeidzot, nogulsnējas sarkanais vara (I) oksīds:

5. Krāsu reakcija uz aldehīdiem ar fuksērskābi: tiek novērota pakāpeniska sarkanvioletas krāsas parādīšanās. Ja skudrskābes aldehīda un fuksīna sērskābes maisījumam pievieno koncentrētu sālsskābi, parādās raksturīga zila krāsa. Izovaleriskā aldehīda maisījumā ar fuksīna sērskābi sālsskābes ietekmē krāsa pazūd salīdzinoši ātri.

3.4. attēls. Kvalitatīvas reakcijas uz aldehīdu grupu

Gan aldehīdi, gan ketoni var pievienot ūdeņradi, ciānūdeņražskābi, magnija organiskos savienojumus, nātrija hidrosulfītu.

Ar hidroksilamīnu un fenilhidrazīnu aldehīdi un ketoni reaģē, veidojot oksīmus un fenilhidrazonus; fosfora pentahlorīda iedarbībā skābekļa atoms aldehīdu un ketonu molekulās tiek aizstāts ar diviem hlora atomiem.

Tomēr pastāv būtiskas atšķirības starp aldehīdiem un ketoniem. Tādējādi, atšķirībā no aldehīdiem, ketoni nekrāso bezkrāsainu fuksīna sērskābes šķīdumu, maigos apstākļos tie nekondensējas sārmu iedarbībā, ar retiem izņēmumiem, un veido acetālus ar spirtiem tikai Lūisa skābju klātbūtnē. No ketoniem tikai tie, kas satur vienu metilgrupu vai divas metilēngrupas tiešā karbonilgrupas tuvumā, reaģē ar nātrija hidrosulfītu.

Ketoni ir grūtāk oksidējami nekā aldehīdi, un to oksidēšanās laikā notiek molekulas iznīcināšana, un kondensācijas reakcijas ketoniem ir grūtākas.

Aldehīdu un ketonu izmantošana.

Metanāls (formaldehīds) CH2=O: fenola-formaldehīda sveķu sagatavošana; urīnvielas-formaldehīda (urīnvielas) sveķu iegūšana; polioksimetilēna polimēri; zāļu sintēze (urotropīns); dezinfekcijas līdzeklis; bioloģisko preparātu konservants (sakarā ar spēju salocīt olbaltumvielas).

Etanāls (acetaldehīds, acetaldehīds) CH3CH=O: etiķskābes ražošana; organiskā sintēze.

Acetons CH3-CO-CH3: šķīdinātājs lakām, krāsām, celulozes acetātiem; izejviela dažādu organisko vielu sintēzei.

bookshare.net -> Pievienot materiālu

Pievienojiet materiālu

Paldies, ka izvēlējāties sūtīt mums materiālus

Paldies no visiem cilvēkiem, kuri vēlas apgūt zināšanas un iesaistīties zinātniskajā darbībā, un papildus tiem, kas vēlas saņemt zinātniskās darbības augļus dzīvi veicinošu inovāciju veidā.

Materiālu iesniegšana ļaus jums lejupielādēt e-grāmatas no mūsu vietnes. Taču jāņem vērā, ka jūsu sūtītais materiāls nedrīkst tikt prezentēts internetā, pretējā gadījumā nebūs jēgas ievietot vietnē materiālus, kas bez problēmām atrodami tiešsaistē. Pārbaudīt šādu klātbūtni internetā nav grūti: dodieties uz meklētājprogrammu (piemēram, Yandex), ievadiet vienu fragmentu no materiāla teksta (20 vārdi pēc kārtas bez pieturzīmēm - tie tiks iegūti tikai veidā), vēlams no darba vidus, jo ievadi var būt internetā un trūkst galvenā teksta.

Pēc meklēšanas veikšanas pārbaudiet, vai meklētājs ir atradis tieši tādu pašu tekstu (ja tāds ir, tad tas noteikti būs atrasto vietņu desmitniekā). Ja teksts nav atrasts, varat nosūtīt materiālu un novērst to, ka cilvēki, kuri varētu vēlēties izmantot materiālu, nevar to atrast.

Kā iegūt acetaldehīdu

Varat arī pārbaudīt šī materiāla pieejamību citās meklētājprogrammās.

Jāpiebilst, ka vietnei liela vērtība ir bibliotēkās grūti atrodamie materiāli, proti, tēzes, disertācijas, monogrāfijas un citi jūsu darbi, kas drukātajos izdevumos netiek izplatīti lielos daudzumos, atšķirībā no mācību grāmatām, labi- zināmi darbi utt., kuriem tomēr ir arī ievērojama zinātniska vērtība un līdz ar to vērtība visai cilvēcei.

Materiālus varat sūtīt uz mūsu pastkastīti vai aizpildot zemāk esošo formu:

Reaģenti un materiāli: formaldehīds, 40% ūdens šķīdums; vara sulfāts CuSO4, 0,2 N.

Uzrakstiet acetaldehīda Cu(OH)2 oksidācijas reakciju

risinājums; kaustiskā soda, 2 n. risinājums.

Iepilina mēģenē 4 pilienus nātrija hidroksīda šķīduma, atšķaida ar 4 pilieniem ūdens un pievieno 2 pilienus vara (II) sulfāta šķīduma. Vara (II) hidroksīda nogulsnēm pievieno 1 pilienu formaldehīda šķīduma un sakrata mēģenes saturu. Uzkarsē tikai šķīduma augšējo daļu virs degļa liesmas līdz vārīšanās temperatūrai, lai apakšējā daļa paliek auksta kontrolei. Karsētajā mēģenes daļā izdalās dzeltenas vara (I) hidroksīda (CuOH) nogulsnes, kas pārvēršas sarkanā vara oksīdā (I) (Cu2O), un dažkārt uz mēģenes sieniņām izdalās pat metālisks varš. .

Procesa ķīmija:

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

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

Atkārtojiet šo eksperimentu, aizstājot formaldehīda šķīdumu ar etanāla šķīdumu.

Noformulēt secinājumu par darbu.

| Personas datu aizsardzība |

Vai neatradāt to, ko meklējāt? Izmantojiet meklēšanu:

Lasi arī:

Vispārējā aldehīdu formula:

(vienkāršākajam aldehīdam R=H)

Aldehīdu klasifikācija

Saskaņā ar ogļūdeņraža radikāļu struktūru:

- limits; piemēram:

- neierobežots; piemēram:

- aromātisks; piemēram:

- aliciklisks; piemēram:

Vispārīgā robežaldehīdu formula

Homologās sērijas, izomērija, nomenklatūra

Aldehīdi ir izomēri citai savienojumu klasei - ketoniem

piemēram:

Aldehīdi un ketoni satur karbonilgrupu ˃C=O, tāpēc tos sauc

Aldehīda molekulu elektroniskā struktūra

Aldehīdu grupas oglekļa atoms atrodas sp2-hibridizācijas stāvoklī, tāpēc visas σ-saites šajā grupā atrodas vienā plaknē.

P-elektronu mākoņi, kas veido π-saiti, ir perpendikulāri šai plaknei un viegli pāriet uz elektronnegatīvāko skābekļa atomu. Tāpēc C=O dubultsaite (atšķirībā no C=C dubultsaites alkēnos) ir ļoti polarizēta.

Fizikālās īpašības

Ķīmiskās īpašības

Aldehīdi ir reaktīvi savienojumi, kas tiek pakļauti daudzām reakcijām.

Raksturīgākās aldehīdiem:

uz karbonilgrupas; HX tipa reaģentus pievieno šādi:

Aldehīdu grupas C-H saites, kā rezultātā veidojas karbonskābes:

es

Papildinājuma reakcijas

Alkohola pārpalikumā HCl klātbūtnē pusacetāli tiek pārvērsti acetāļos:

II.

acetaldehīds cu oh 2

Oksidācijas reakcijas

Vienkāršoti:

Šī reakcija ir (uz reakcijas trauka sieniņām veidojas metāliskā sudraba spoguļpārklājums).

Arī šī reakcija ir tāda pati (izkrīt sarkanas Cu2O nogulsnes).

Formaldehīdu oksidē dažādi O saturoši oksidētāji, vispirms līdz skudrskābei un pēc tam līdz H2CO3 (CO2 + H2O):

III.

Di-, tri- un polimerizācijas reakcijas

3.

Formaldehīda polimerizācija

Ilgstoši uzglabājot formalīnu (40% formaldehīda ūdens šķīdums), tajā notiek polimerizācija, veidojot baltu nogulšņu paraformu:

IV. Formaldehīda polikondensācijas reakcija ar fenolu

v.

Formaldehīda pārvēršana ogļhidrātos

VI. Formaldehīda mijiedarbība ar amonjaku

Kā nokļūt

1.

Alkēnu oksidēšana

2. Primāro spirtu katalītiskā oksidēšana

3.

Primāro spirtu oksidēšana ar dažādiem oksidētājiem (KMnO4, K2Cr2O7 utt.)

4. Primāro spirtu katalītiskā dehidrogenēšana

5.

Dihaloalkānu sārmaina hidrolīze, kas satur halogēna atomus pie primārā oglekļa atoma.

Dihalogenalkānu hidrolīzes laikā, kas satur halogēna atomus pie sekundārā oglekļa atoma, veidojas ketoni:

Specifiskas formaldehīda un acetaldehīda iegūšanas metodes

1.

Metāna katalītiskā oksidēšana

2. Acetilēna hidratācija (Kučerova reakcija)

Aldehīdu jēdziens. Molekulu sastāvs, elektroniskās un strukturālās formulas.

3.2. tēma Aldehīdi un ketoni

Funkcionālā karbonilgrupa

Aldehīdi ir organiskas vielas, kuru molekulas satur funkcionālu atomu grupu, kas savienota ar ogļūdeņraža radikāli.

Šīs klases vielu vispārīgā formula ir CnH2n +1 COH vai R-COH, kurā R ir ūdeņraža atoms (Murino aldehīda gadījumā) vai ogļūdeņraža radikālis.

Atomu grupu sauc par karbonilgrupu vai karbonilgrupu.

Salīdzinot ar spirtiem, aldehīda molekulās ir par diviem mazāk ūdeņraža atomu.

Tas atspoguļojas nosaukumā "aldehīdi", kas cēlies no vārdiem "alkohols" un "dehidrogenēšana", t.i. alkohola dehidrogenēšana.

Pirmais homologās aldehīdu sērijas loceklis ir metanāls jeb formaldehīds vai murino aldehīds.

Viņš formula.

Blakus tam ir etanāls, vai acetaldehīds, vai acetaldehīds. Viņa formula.

Saskaņā ar nomenklatūru vēsturiski aldehīdu nosaukumi cēlušies no to skābju nosaukumiem, par kurām tie tiek pārvērsti oksidācijas laikā. Piemēram, Murino aldehīds - no Murino skābes, acetaldehīds - no etiķskābes uc Saskaņā ar sistemātisko nomenklatūru aldehīdu nosaukumus veido no atbilstošo piesātināto ogļūdeņražu nosaukumiem, pievienojot sufiksu-al: metanāls, etanāls, propanāls. utt..

Formaldehīds CH2=O (formaldehīds, metanāls).

Tā ir bezkrāsaina uzliesmojoša viela ar asu kairinošu smaku. Šķīst ūdenī, parasti izmanto 33-40% ūdens šķīduma veidā, ko sauc par formalīnu. Tie rada lielu daudzumu formaldehīda.

To izmanto plastmasas ražošanā. Augstas molekulmasas poliformaldehīds ir vērtīgs sintētisks materiāls, ko izmanto kā metālu aizstājēju. Ādas rūpniecībā formaldehīdu izmanto ādas miecēšanai, bet medicīnā un sanitārijā – dezinfekcijai.

Acetaldehīds CH3-CH=O (etiķskābes aldehīds, etanāls).

Tas ir bezkrāsains, gaistošs, viegli uzliesmojošs šķidrums ar spēcīgu, raksturīgu puvušu ābolu smaržu.

1. acetaldehīds + Ag₂O => (p. sudraba spogulis) 2. acetaldehīds + 2Cu(OH)₂ =>

Labi izšķīdinām ūdenī. Acetaldehīdu izmanto daudzām rūpnieciskām sintēzēm. Īpaši svarīga ir tā oksidēšana par etiķskābi, pārvēršana etilacetātā (saskaņā ar Tiščenko reakciju); var reducēt līdz etilspirtam.

Acetons CH3-CO-CH3 (dimetilketons).

Bezkrāsains, viegli uzliesmojošs šķidrums ar diezgan patīkamu smaržu. Sajaucams ar ūdeni. Acetons ir vērtīgs šķīdinātājs (laku, viskozes, sprāgstvielu ražošanā) un izejmateriāls dažādu organisko savienojumu sintēzē.

Pēdējā laikā acetona izmantošana tā sauktā ketēna iegūšanai ir ieguvusi lielu nozīmi tehnoloģijā.

Ketēns ir gāzveida viela, ļoti reaģējoša. To izmanto, lai iegūtu etiķskābes anhidrīdu un virkni citu vērtīgu produktu, jo īpaši ļoti labu pārtikas konservantu - sorbīnskābi.

Aldehīdu lietošana.

No aldehīdiem visplašāk izmanto formaldehīdu.

Formaldehīda lietošanas iezīmes: to parasti izmanto ūdens šķīduma formā - formalīns; daudzi formaldehīda lietojumi ir balstīti uz spēju salocīt olbaltumvielas; lauksaimniecībā formalīns ir nepieciešams sēklu apstrādei; formalīnu izmanto ādas ražošanā; formalīnam ir iedeguma iedarbība uz ādas olbaltumvielām, padara tos cietākus, nepūstošus; formalīnu izmanto arī bioloģisko preparātu konservēšanai; formaldehīdam reaģējot ar amonjaku, tiek iegūta labi zināmā ārstnieciskā viela urotropīns.

Lielāko daļu formaldehīda izmanto, lai iegūtu fenola-formaldehīda plastmasu, no kurām izgatavo: a) elektropreces; b) mašīnu daļas utt.

Acetaldehīds (acetaldehīds) tiek izmantots lielos daudzumos, lai iegūtu etiķskābi.

Dažās valstīs etilspirtu iegūst, reducējot acetaldehīdu.

Aldehīdu iegūšana:

1) vispārējā aldehīdu iegūšanas metode ir spirtu oksidēšana;

2) ja spirta lampas liesmā karsē vara stieples spirāli un nolaiž mēģenē ar spirtu, tad stieple, kas karsējot pārklājas ar tumšu vara (II) oksīda pārklājumu, kļūst spīdīga. alkohols;

3) tiek konstatēta arī aldehīda smaka.

Ar šādas reakcijas palīdzību rūpniecībā iegūst formaldehīdu.

Lai iegūtu formaldehīdu, metilspirta tvaiku maisījums ar gaisu tiek izvadīts caur reaktoru ar karstu vara vai sudraba režģi;

4) aldehīdu laboratoriskajā sagatavošanā spirtu oksidēšanai var izmantot citus oksidētājus, piemēram, kālija permanganātu;

5) veidojoties aldehīdam, spirtam vai spirtam, tiek veikta dehidrogenēšana.

Acetilēna hidratācijas reakcijas iezīmes:

a) vispirms vienas π-saites vietā acetilēnam pievieno ūdeni;

b) veidojas vinilspirts;

c) nepiesātinātie spirti, kuros hidroksilgrupa atrodas pie oglekļa atoma, kas saistīts ar dubultsaiti, ir nestabili un viegli izomerizējas;

d) vinilspirts tiek pārveidots par aldehīdu:

e) reakcija ir viegli izdarāma, ja acetilēnu laiž uzkarsētā ūdenī, kas satur sērskābi un dzīvsudraba (II) oksīdu;

f) pēc dažām minūtēm uztvērējā var konstatēt aldehīda šķīdumu.

Pēdējos gados ir izstrādāta un arvien vairāk tiek izplatīta metode acetaldehīda iegūšanai, oksidējot etilēnu ar skābekli pallādija un vara hlorīdu klātbūtnē.

Īpašības

Ķīmiskā izteiksmē tās ir ļoti reaģējošas vielas, jo to molekulā ir karbonilgrupa.

Aldehīdu augstā reaktivitāte ir izskaidrojama ar:

a) polarizētas dubultsaites klātbūtne

b) karbonilgrupas dipola moments

c) daļēja pozitīva lādiņa klātbūtne uz karbonilgrupas oglekļa atoma

Divkāršā saite starp C un O atšķirībā no divkāršās saites starp diviem oglekļa atomiem ir stipri polarizēta, jo skābeklim ir daudz augstāka elektronegativitāte nekā ogleklim, un π saites elektronu blīvums mainās uz skābekli.

Tik augsta polarizācija nosaka karbonilgrupas oglekļa elektrofilās īpašības un spēju reaģēt ar nukleofīliem savienojumiem (ieiet nukleofīlās pievienošanās reakcijās). Grupas skābeklim ir nukleofīlas īpašības.

Raksturīgas ir oksidēšanās un nukleofīlās pievienošanās reakcijas

7. biļete

1) aminoskābes - organiskie bifunkcionālie savienojumi, kas ietver karboksilgrupas -COOH un aminogrupas -NH2.

Vienkāršākais pārstāvis ir aminoetiķskābe H2N-CH2-COOH (glicīns)

Daži aminoskābju pārstāvji:

1) aminoetiķskābe H2N-CH2-COOH;

2) aminopropionskābe H2N-CH2-CH2-COOH;

3) aminosviestskābe H2N-CH2-CH2-CH2-COOH;

4) aminovalerīnskābe H2N-(CH2)4-COOH;

5) aminokaproīnskābe H2N-(CH2)5-COOH.

Jo vairāk oglekļa atomu ir aminoskābes molekulā, jo vairāk izomēru var pastāvēt ar atšķirīgu aminogrupas pozīciju attiecībā pret karboksilgrupu.

6. Lai norādītu grupas - NH2 pozīciju attiecībā pret karboksilgrupu izomēru nosaukumā, oglekļa atomus aminoskābes molekulā apzīmē secīgi ar grieķu alfabēta burtiem: a) α-aminokaproskābe ; b) α-aminokaproskābe.

Kvīts

Aminoskābes iegūst ar dažādām metodēm, dažas no tām ir īpaši paredzētas noteiktas A iegūšanai.

Visizplatītākās vispārīgās And. ķīmiskās sintēzes metodes ir šādas.

1. Halogenēto organisko skābju aminēšana. Halogēna atvasinājumu (parasti ar bromu aizvietotu skābi) apstrādā ar amonjaku, kā rezultātā halogēnu aizstāj ar aminogrupu.

A. iegūšana no aldehīdiem, apstrādājot tos ar amonjaku un ūdeņraža cianīdu vai cianīdiem. Šīs apstrādes rezultātā tiek iegūts ciānhidrīns, kas tālāk tiek aminēts, veidojot aminonitrilu; pēdējās pārziepjošana dod A.

3. Aldehīdu kondensācija ar glicīna atvasinājumiem, kam seko reducēšana un hidrolīze.

Atsevišķu A. var iegūt no olbaltumvielu hidrolizātiem slikti šķīstošu sāļu vai citu atvasinājumu veidā. Piemēram, cistīns un tirozīns viegli nogulsnējas izoelektriskajā punktā; diaminoskābes izgulsnējas fosfora-volframa, pikrīna (lizīna), flavpanīnskābes (arginīna) un citu skābju sāļu veidā; dikarboksilskābe a.

izgulsnējas kalcija vai bārija sāļu veidā, glutamīnskābe skābā vidē izdalās hidrohlorīda veidā, asparagīnskābe ir vara sāls formā utt. Vairāku A preparatīvai izolēšanai izmanto arī hromatogrāfijas un elektroforēzes metodes. no olbaltumvielu hidrolizātiem.

Rūpnieciskiem nolūkiem daudzas baktērijas iegūst mikrobioloģiskās sintēzes ceļā, izolējot tās no noteiktu baktēriju celmu barotnes.

Aminoskābju īpašības

Jebkuram sportistam ir svarīgi ne tikai treniņi, bet arī teorētiskās zināšanas, pateicoties kurām var iegūt augstus treniņu rezultātus.

Lai to izdarītu, jums jāzina aminoskābju īpašības, jo šāda veida sporta uzturs ir viens no populārākajiem.