Химические свойства альдегидов

Химические свойства альдегидов

Для карбонильных соединений характерны реакции различных типов:

присоединение по карбонильной группе;

полимеризация;

конденсация;

восстановление и окисление.

Большинство реакций альдегидов и кетонов протекает по механизму нуклеофильного присоединения (AN) по связи С=О.

Реакционная способность в таких реакциях уменьшается от альдегидов к кетонам:

Реакционная способность карбонильных соединений (1198 байт)

Это объясняется, главным образом, двумя факторами:

    • углеводородные радикалы у группы С=О увеличивают пространственные препятствия присоединению к карбонильному атому углерода новых атомов или атомных групп;

    • углеводородные радикалы за счет +I-эффекта уменьшают положительный заряд на карбонильном атоме углерода, что затрудняет присоединение нуклеофильного реагента.

Реакции присоединения

Присоединение большинства реагентов по двойной связи С=О происходит как ионная реакция по механизму нуклеофильного присоединения AN (от англ. nucleophile addition).

Присоединение циановодородной (синильной) кислоты HCN:

Реакция с HCN (799 байт)

    1. Эта реакция используется для удлинения углеродной цепи, а также для получения a-гидроксикислот R-CH(COOH)OH

по реакции: R-CH(CN)OH + H2O → R-CH(COOH)OH + NH3

Присоединение спиртов с образованием полуацеталей (в присутствии кислоты или основания как катализатора):

Полуацетали - соединения, в которых атом углерода связан с гидроксильной и алкоксильной (-OR) группами.

Образование полуацеталя (1609 байт)

  • Взаимодействие полуацеталя с еще одной молекулой спирта (в присутствии кислоты) приводит к замещению полуацетального гидроксила на алкоксильную группу OR' и образованию ацеталя:

Образование ацеталя (1368 байт)

        1. Ацетали - соединения, в которых атом углерода связан с двумя алкоксильными (-OR) группами.

        2. Образование ацеталей из полуацеталей подобно реакции получения простых эфиров при межмолекулярной дегидратации спиртов

        3. Реакции карбонильных соединений со спиртами играют важную роль в химии углеводов.

Образование первичных спиртов(1368 байт)

        1. Из альдегидов получаются вторичные спирты:

Образование вторичных спиртов (1368 байт)

        1. В реакции с кетонами образуются третичные спирты:

Образование третичных спиртов (1368 байт)

Реакции восстановления альдегидов и кетонов

Альдегиды при взаимодействии с водородом в присутствии Ni-катализатора образуют первичные спирты, кетоны - вторичные:

953 байт

      • В лабораторных условиях для восстановления альдегидов и кетонов используется алюмогидрид лития LiAlH4

      • Реакции окисления альдегидов и кетонов

      • Альдегиды очень легко окисляются в соответствующие карбоновые кислоты под действием таких мягких окислителей, как оксид серебра и гидроксид меди (II):

      • а) реакция "серебряного зеркала" - окисление аммиачным раствором оксида серебра:

        • R–CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH → RCOOH + 2Ag + 4NH3 + H2O

      • б) окисление гидроксидом меди (II) с образованием красно-кирпичного осадка Cu2O:

        • R–CH=O + 2Cu(OH)2 → RCOOH + Cu2O + 2H2O

      • Данные реакции являются качественными на альдегидную группу.

      • материал сайта http://cnit.ssau.ru/organics/index.htm