Вконтакте Одноклассники Фейсбук Гугл+ Английский Испанский Итальянский Русский Украинский

Реклама

Альдегиды



Альдегиды

Альдегиды (франц. Aldehyde, араб. Al kohol - самый высокий, тонкий + лат. Dehyd (rogenatum) являются органическими соединениями, которые содержат в своем составе альдегидную группу.

Согласно природе углеводородного радикала они разделяют на алифатические (ненасыщенные и насыщенные), ароматические, алициклические и гетероциклические. В номенклатуре альдегидов употребляют систематические и тривиальные названия. Тривиальные названия являются производными названий соответствующих кислот, в которые они при окислении превращаются. Согласно заместительной номенклатуре IUPAC названия альдегиды образуют от названий соответствующих углеводородов с тем же числом атомов углерода в главной цепи (включая альдегидную группу), добавляя суффикс аль. Например, НСНО - муравьиный альдегид, формальдегид или формальдегид; СН3СН - уксусный альдегид, ацетальдегид или этаналь. Ненасыщенные альдегиды: СН2 = СНСН - акролеин или пропеналь; СН2 = СН-СН2СНО - винилуксусный альдегид или бутен-3-аль. Ароматические альдегиды: С6Н5СН - бензойный альдегид или бензальдегид; С6Н5СН2СНО - фенилуксусной альдегид; С6Н5СН = СНСН - коричный альдегид или 3-фенилпропеналь; 2-НОС6Н4СНО - салициловый альдегид, 2-гидроксибензальдегид или о оксибензальдегид; СН3 (НО) С6Н3СНО - 4-гидрокси-3-метоксибензальдегид, ванилин. Соединения, которые содержат две альдегидные группы, называют диальдегидами. Самым простым в этом ряду является глиоксаль ОНС - СНВ.

Альдегиды формула

Общая формула альдегидов

Альдегиды принадлежат к реакционно активным веществам. Они легко вступают в реакции замещения, присоединения и конденсации, вследствие своей полярности

Альдегиды полярность

группы альдегидов вступают в реакции присоединения (АN). При взаимодействии с HCN образуют оксинитрилы:

RCHO + HCN ˃ RCH (OH) CN

Продуктами присоединения NaHSO3 является бисульфитные производные альдегидов:

RCHO + NaHSO3 ˃ RCH (OH) SO3Na

При растворении в воде они образуют гидратные формы, как правило, неустойчивые:

RCHO + H2O ˃ RCH (OH) 2

При взаимодействии альдегидов со спиртами образуются ацетали и полуацетали (если присутствует минеральная кислота):

R'OH; H +
RCHO + R'OH ˃ (RCH (OH) OR' RCH (OR') 2

Для альдегидов характерны реакции замещения кислорода в альдегидной группе. Эти реакции происходят по механизму присоединения-отщепления. При взаимодействии с гидроксиламином они образуют альдоксимы:

RCHO + NH2OH ˃ RCH = N - OH + H2O,

с гидразином - гидразоны:

RCHO + H2NNH2 ˃ RCH = N - NH2 + H2O

К реакциям замещения принадлежит реакция взаимодействия альдегидов с PC5 с образованием геминальних дигалогенопохидних углеводородов:

RCHO + PCl5 ˃ RCHCl2 + POCl3

Альдегиды вступают в реакции конденсации. Кротоновая и альдольная конденсации происходят в присутствии каталитической концентрации щелочи:

Альдегиды вступают в реакции конденсации

Продуктами альдольной конденсации является альдоль (β-оксиальдегиды) - соединения, содержащие альдегидную группу и спиртовой гидроксил. При нагревании от альдоля отщепляется молекула воды и образуется α, β-ненасыщенный альдегид. Эта реакция известна под названием кротоновая конденсация:

кротоновая конденсация

Рассматриваемые химические вещества легко окисляются и восстанавливаются. Окисление обуславливает образование кислот без изменения углеродного скелета. Реакцию окисления альдегидов аммиачным раствором нитрата серебра (реактив Толленса) и смесью растворов сульфата меди с щелочным раствором калийнатриевой соли, винной кислоты (реактив Фелинга) применяют в аналитической практике для выявления альдегидной группы. При восстановлении альдегидов образуются первичные спирты.

Ниже альдегиды способны к полимеризации, которая происходит при обычных условиях и ускоряется в присутствии минеральных кислот. В присутствии 40% водного раствора формалина (формальдегида) при T<9 ° C образуется параформ:

nHCHO + H2O ˃ HOCH2 (OCH2) nOH

Полимеризация уксусного альдегида, в зависимости от условий, приводит к образованию двух циклических продуктов паральдегида (И) (20 ° С) и метальдегида (II) (0 ° С):

Полимеризация уксусного альдегида

Паральдегид - жидкость (t кип 128 ° С); метальдегид - твердое вещество, так называемый сухой спирт, используется как сухое горючее.

Для их получения применяют несколько промышленных методов. Альдегиды алифатического ряда получают оксосинтезом (прямое присоединение СО и Н2 до алкенов):

оксосинтез

Реакцию проводят при T 100-200 ° С под давлением 100-200 атм. в присутствии никелевого или кобальтового катализатора; реакцию с пропиленом и этиленом - в газовой фазе, а со сложными алкенами (С3 - С20) - в жидкой.

Уксусный альдегид получают с помощью реакции Кучерова (гидратация ацетилена в присутствии солей Нg2 + и концентрированной Н2SO4).

Муравьиный альдегид добывают термическим дегидрированием метанола при T 600 ° С над серебряным катализатором.

Самый ненасыщенный альдегид - акролеин в промышленности добывают методом окисления пропилена.

Для получения ароматических альдегидов чаще всего применяют метод окисления метилсодержащих аренов в мягких условиях, используя такие окислители, как хрома (VI) оксид, марганца (IV) оксид и так далее. Окисление оксидом хрома проводят в присутствии уксусного ангидрида.

Важное значение также имеет способ прямого введения альдегидной группы в ароматическое ядро (реакция Гаттермана - Коха):

Реакции альдегидов

Рассматриваемые вещества широко применяют в синтезе лекарственных средств, полимеров (полиформальдегида, феноло- и сечовиноальдегидних смол) карбоновых кислот, аминов, спиртов; в производстве красителей, ароматических соединений, пестицидов. Водный раствор формальдегида (37-40%) с 6-15% метанола (формалин) используют в качестве консерванта и дезинфицирующего средства для анатомических препаратов. Производным формальдегида является уротропин - мочегонное вещество, составляющее противопростудного препарата Кальцекс; применяется для лечения заболеваний почек и др.; в больших объемах используют в производстве фенолоформальдегидных смол и взрывчатых веществ (гексогена). Ванилин является исходной соединением в синтезе противотуберкулезного лекарственного средтва Фтивазид.

^Наверх

Полезно знать