SlideShare a Scribd company logo

л. 20 21 альдегиды и кетоны

1 of 54
Download to read offline
АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

 Альдегиды и кетоны – соединения, общие формулы
 которых имеют следующий вид:

        R–C–H                                                                        R – C – R′
          O                                                                              O
         альдегид                                                                       кетон

И альдегиды и кетоны – соединения, которые содер-
жат одну и ту же функциональную группу –
карбонильную группу:

                                                              карбонильная группа
                  С=О                                        (оксо- или кетогруппа)

     http://arkadiyzaharov.ru/studentu/chto-delat-studentam/organicheskaya-ximiya/
АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

Отсюда их название: карбонильные соединения.
У кетонов обе валентности карбонильного углерода
затрачиваются на связь с углеводородными радикалами.

  У альдегидов одна валентность затрачивается на
связь с радикалом, вторая – на связь с водородом.

           Альдегиды и кетоны изомерны:

                     CnH2nO

          общая формула насыщенных
             альдегидов и кетонов
АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ
          ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ:

 1.sp2-гибридизация карбонильного атома углерода:


     2s   2p
С*

                    s+p+p             sp2


2. Плоское строение: часть молекулы, непосред-
ственно окружающая углерод карбонильной груп-
пы, плоская:
АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ
        ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ:

                                   1200
                          R
  плоская
   форма      1200             C          O
                          R
                               1200

3. Полярность карбонильной группы.
Электроны двойной связи C=O распределены
несимметрично между углеродом и кислородом:

                     δ+       δ-
                 С            О
АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ
                   ИЗОМЕРИЯ
   Изомерия альдегидов обусловлена строением
 углеводородного радикала.

                    O              CH3
                                           O
 CH3–CH2–CH2–C                CH3–CH–C
                    H                      H
Изомерия кетонов обусловлена двумя причинами:
1. строением радикалов
2. положением кетогруппы внутри углеродной цепи

 CH3–C–CH2–CH2–CH3         CH3–CH2–C–CH2–CH3
     O                                O
      пентанон-2                  пентанон-3
АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ
                НОМЕНКЛАТУРА

1. Заместительная номенклатура альдегидов:

 название       =     название     +   аль
альдегида           углеводорода



            O                           O
CH3– C                CH3–CH–CН2–С
            H              CH3          H
   этаналь               3-метилбутаналь

More Related Content

What's hot

л. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-й
л. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-йл. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-й
л. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-йАркадий Захаров
 
Reaviz альдегиды и кетоны2
Reaviz альдегиды и кетоны2Reaviz альдегиды и кетоны2
Reaviz альдегиды и кетоны2Konstantin German
 
Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)
Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)
Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)Петрова Елена Александровна
 
Альдегиды (с анимацией)
Альдегиды (с анимацией)Альдегиды (с анимацией)
Альдегиды (с анимацией)Taisiya Prokopkina
 
теория химического строения а.м. бутлерова
теория химического строения а.м. бутлероватеория химического строения а.м. бутлерова
теория химического строения а.м. бутлероваАркадий Захаров
 

What's hot (20)

Альдегиды и кетоны
Альдегиды и кетоныАльдегиды и кетоны
Альдегиды и кетоны
 
л.6. алканы 1
л.6. алканы 1л.6. алканы 1
л.6. алканы 1
 
Алкены
АлкеныАлкены
Алкены
 
л. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-й
л. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-йл. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-й
л. (4 5). типы реакций и реагентов. теория хим.ре-й
 
Reaviz альдегиды и кетоны2
Reaviz альдегиды и кетоны2Reaviz альдегиды и кетоны2
Reaviz альдегиды и кетоны2
 
Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)
Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)
Лекция № 8. Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны)
 
Алкины
АлкиныАлкины
Алкины
 
карбонильные соединения
карбонильные соединениякарбонильные соединения
карбонильные соединения
 
Галогенопроизводные
ГалогенопроизводныеГалогенопроизводные
Галогенопроизводные
 
Диеновые углеводороды
Диеновые углеводородыДиеновые углеводороды
Диеновые углеводороды
 
л (1-5). карб. кислоты(2) - показ
л (1-5). карб. кислоты(2) - показл (1-5). карб. кислоты(2) - показ
л (1-5). карб. кислоты(2) - показ
 
Углеводороды
УглеводородыУглеводороды
Углеводороды
 
Лекция №6. Галогенопроизводные углеводородов
Лекция №6. Галогенопроизводные углеводородовЛекция №6. Галогенопроизводные углеводородов
Лекция №6. Галогенопроизводные углеводородов
 
Альдегиды (с анимацией)
Альдегиды (с анимацией)Альдегиды (с анимацией)
Альдегиды (с анимацией)
 
л.3 номенклатура
л.3 номенклатурал.3 номенклатура
л.3 номенклатура
 
теория химического строения а.м. бутлерова
теория химического строения а.м. бутлероватеория химического строения а.м. бутлерова
теория химического строения а.м. бутлерова
 
Нитросоединения
НитросоединенияНитросоединения
Нитросоединения
 
ау. бензол (2)
ау. бензол (2)ау. бензол (2)
ау. бензол (2)
 
аром. кислоты
аром. кислотыаром. кислоты
аром. кислоты
 
л.8. алкены
л.8. алкеныл.8. алкены
л.8. алкены
 

Similar to л. 20 21 альдегиды и кетоны

Элементорганические соединения
Элементорганические соединенияЭлементорганические соединения
Элементорганические соединенияАркадий Захаров
 
[Youdz.ru] альдегиды
[Youdz.ru] альдегиды[Youdz.ru] альдегиды
[Youdz.ru] альдегидыYou DZ
 
алкины
алкиныалкины
алкиныSergey62
 
Альдегиды
АльдегидыАльдегиды
АльдегидыNickEliot
 
спирты
спиртыспирты
спиртыtatjanagl
 
Презентация урока
Презентация урокаПрезентация урока
Презентация урокаyrsula
 
Спирты
СпиртыСпирты
СпиртыGr1M
 
Органическая химия как наука, её предмет и задачи
Органическая химия как наука, её предмет и задачиОрганическая химия как наука, её предмет и задачи
Органическая химия как наука, её предмет и задачиАркадий Захаров
 

Similar to л. 20 21 альдегиды и кетоны (19)

алкины
алкиныалкины
алкины
 
Алканы ч.2
Алканы ч.2Алканы ч.2
Алканы ч.2
 
Элементорганические соединения
Элементорганические соединенияЭлементорганические соединения
Элементорганические соединения
 
[Youdz.ru] альдегиды
[Youdz.ru] альдегиды[Youdz.ru] альдегиды
[Youdz.ru] альдегиды
 
алкины
алкиныалкины
алкины
 
л1. карб. кислоты(1) показ
л1. карб. кислоты(1)   показл1. карб. кислоты(1)   показ
л1. карб. кислоты(1) показ
 
элементорг. соединения
элементорг. соединенияэлементорг. соединения
элементорг. соединения
 
Альдегиды
АльдегидыАльдегиды
Альдегиды
 
алканы
алканыалканы
алканы
 
спирты
спиртыспирты
спирты
 
л (21-22)аминокислоты
л (21-22)аминокислотыл (21-22)аминокислоты
л (21-22)аминокислоты
 
алканы 9 класс
алканы 9 классалканы 9 класс
алканы 9 класс
 
Презентация урока
Презентация урокаПрезентация урока
Презентация урока
 
Ароматические углеводороды
Ароматические углеводородыАроматические углеводороды
Ароматические углеводороды
 
2 alkany
2 alkany2 alkany
2 alkany
 
Химия органика
Химия органикаХимия органика
Химия органика
 
Амины
АминыАмины
Амины
 
Спирты
СпиртыСпирты
Спирты
 
Органическая химия как наука, её предмет и задачи
Органическая химия как наука, её предмет и задачиОрганическая химия как наука, её предмет и задачи
Органическая химия как наука, её предмет и задачи
 

More from Аркадий Захаров

лекция 2 основные понятия и законы химии
лекция 2 основные понятия и законы химиилекция 2 основные понятия и законы химии
лекция 2 основные понятия и законы химииАркадий Захаров
 
лек. 17 гальванические элементы
лек. 17 гальванические элементылек. 17 гальванические элементы
лек. 17 гальванические элементыАркадий Захаров
 
лек. 16 17 электродные потенциалы
лек. 16 17 электродные потенциалылек. 16 17 электродные потенциалы
лек. 16 17 электродные потенциалыАркадий Захаров
 
лек. 15 теория кислот и оснований
лек. 15 теория кислот и основанийлек. 15 теория кислот и оснований
лек. 15 теория кислот и основанийАркадий Захаров
 
лек. 14 растворы электролитов
лек. 14 растворы электролитовлек. 14 растворы электролитов
лек. 14 растворы электролитовАркадий Захаров
 
лек. 10 энергетика хим. реакций
лек. 10 энергетика хим. реакцийлек. 10 энергетика хим. реакций
лек. 10 энергетика хим. реакцийАркадий Захаров
 
лек. 9 полярн. ков. связи. типы кр
лек. 9 полярн. ков. связи. типы крлек. 9 полярн. ков. связи. типы кр
лек. 9 полярн. ков. связи. типы крАркадий Захаров
 
лек. 8 гибриддизация. теория овэп
лек. 8 гибриддизация. теория овэплек. 8 гибриддизация. теория овэп
лек. 8 гибриддизация. теория овэпАркадий Захаров
 
лек. 6 периодичность свойств хэ
лек. 6 периодичность свойств хэлек. 6 периодичность свойств хэ
лек. 6 периодичность свойств хэАркадий Захаров
 

More from Аркадий Захаров (20)

вводная лекция
вводная лекциявводная лекция
вводная лекция
 
пз (л.5) строение атома
пз (л.5) строение атомапз (л.5) строение атома
пз (л.5) строение атома
 
лекция 3 экв нт. определ м(r), a
лекция 3 экв нт. определ м(r), aлекция 3 экв нт. определ м(r), a
лекция 3 экв нт. определ м(r), a
 
лекция 2 основные понятия и законы химии
лекция 2 основные понятия и законы химиилекция 2 основные понятия и законы химии
лекция 2 основные понятия и законы химии
 
лекция 1
лекция 1лекция 1
лекция 1
 
лек. 17 гальванические элементы
лек. 17 гальванические элементылек. 17 гальванические элементы
лек. 17 гальванические элементы
 
лек. 16 17 электродные потенциалы
лек. 16 17 электродные потенциалылек. 16 17 электродные потенциалы
лек. 16 17 электродные потенциалы
 
лек. 16 овр. сэп
лек. 16 овр. сэплек. 16 овр. сэп
лек. 16 овр. сэп
 
лек. 15 теория кислот и оснований
лек. 15 теория кислот и основанийлек. 15 теория кислот и оснований
лек. 15 теория кислот и оснований
 
лек. 14 растворы электролитов
лек. 14 растворы электролитовлек. 14 растворы электролитов
лек. 14 растворы электролитов
 
лек. 13 растворы
лек. 13 растворылек. 13 растворы
лек. 13 растворы
 
лек. 12 хим. равновесие
лек. 12 хим. равновесиелек. 12 хим. равновесие
лек. 12 хим. равновесие
 
лек. 11 скорость реакции
лек. 11 скорость реакциилек. 11 скорость реакции
лек. 11 скорость реакции
 
лек. 10 энергетика хим. реакций
лек. 10 энергетика хим. реакцийлек. 10 энергетика хим. реакций
лек. 10 энергетика хим. реакций
 
лек. 9 полярн. ков. связи. типы кр
лек. 9 полярн. ков. связи. типы крлек. 9 полярн. ков. связи. типы кр
лек. 9 полярн. ков. связи. типы кр
 
лек. 8 гибриддизация. теория овэп
лек. 8 гибриддизация. теория овэплек. 8 гибриддизация. теория овэп
лек. 8 гибриддизация. теория овэп
 
лек. 7 хим. связь
лек. 7 хим. связьлек. 7 хим. связь
лек. 7 хим. связь
 
лек. 6 периодичность свойств хэ
лек. 6 периодичность свойств хэлек. 6 периодичность свойств хэ
лек. 6 периодичность свойств хэ
 
лек. 5 строение атома ч.2
лек. 5 строение атома ч.2лек. 5 строение атома ч.2
лек. 5 строение атома ч.2
 
лек. 4 строение атома ч.1
лек. 4 строение атома ч.1лек. 4 строение атома ч.1
лек. 4 строение атома ч.1
 

л. 20 21 альдегиды и кетоны

  • 1. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ Альдегиды и кетоны – соединения, общие формулы которых имеют следующий вид: R–C–H R – C – R′ O O альдегид кетон И альдегиды и кетоны – соединения, которые содер- жат одну и ту же функциональную группу – карбонильную группу: карбонильная группа С=О (оксо- или кетогруппа) http://arkadiyzaharov.ru/studentu/chto-delat-studentam/organicheskaya-ximiya/
  • 2. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ Отсюда их название: карбонильные соединения. У кетонов обе валентности карбонильного углерода затрачиваются на связь с углеводородными радикалами. У альдегидов одна валентность затрачивается на связь с радикалом, вторая – на связь с водородом. Альдегиды и кетоны изомерны: CnH2nO общая формула насыщенных альдегидов и кетонов
  • 3. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ: 1.sp2-гибридизация карбонильного атома углерода: 2s 2p С* s+p+p sp2 2. Плоское строение: часть молекулы, непосред- ственно окружающая углерод карбонильной груп- пы, плоская:
  • 4. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ: 1200 R плоская форма 1200 C O R 1200 3. Полярность карбонильной группы. Электроны двойной связи C=O распределены несимметрично между углеродом и кислородом: δ+ δ- С О
  • 5. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ИЗОМЕРИЯ Изомерия альдегидов обусловлена строением углеводородного радикала. O CH3 O CH3–CH2–CH2–C CH3–CH–C H H Изомерия кетонов обусловлена двумя причинами: 1. строением радикалов 2. положением кетогруппы внутри углеродной цепи CH3–C–CH2–CH2–CH3 CH3–CH2–C–CH2–CH3 O O пентанон-2 пентанон-3
  • 6. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ НОМЕНКЛАТУРА 1. Заместительная номенклатура альдегидов: название = название + аль альдегида углеводорода O O CH3– C CH3–CH–CН2–С H CH3 H этаналь 3-метилбутаналь
  • 7. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ 2. Рациональная номенклатура альдегидов: название названия уксусный = + альдегида заместителей альдегид CI O O O CH3–CH–C CI– C –C CH3–C H H CH3 CI H уксусный диметилуксусный трихлоруксусный альдегид альдегид альдегид
  • 8. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ 3. Заместительная номенклатура кетонов: название = название + ОН кетона углеводорода CH3 1 2 3 4 5 CH3– C –CH3 HO–CH2–CH2–C–CН–СH3 O O пропанон 1-гидрокси- (ацетон) -3-метилпентанон-3
  • 9. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ 4. Рациональная номенклатура кетонов: название названия + кетон = кетона радикалов CH3– C –CH3 C –CH3 O O диметилкетон метилфенилкетон (ацетофенон)
  • 10. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Так как альдегиды и кетоны − полярные соединения, они имеют более высокие температуры кипения, чем неполярные соединения сравнимого молекулярного веса, но ниже, чем у спиртов, что указывает на отсутствие у оксосоединений существенной молекулярной ассоциации. Низшие оксосоединения заметно растворимы в воде, вероятно, вследствие образования водород- ных связей; обладают резким запахом. С увеличением размера молекул (начиная с С5) растворимость резко уменьшается; высшие альдегиды и кетоны обладают приятным запахом
  • 11. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Ткип альдегидов > Ткип соединений со сравни- и кетонов мой молекулярной массой δ+ δ- С О Ткип Ткип .. δ- δ+ С О .. < R–O–H
  • 12. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Растворимость Растворимость альдегидов и > углеводородов и кетонов галогенпроизводных со сравнимой Мr .. С О .. > СnH2n+2, CnH2n, CnH2n-2, R- X до С5 (X= CI, Br, J)
  • 13. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ 1. Реакции с водой. O OH R–C + НOH R–C–OН H H 2. Реакция c ROH: O OH R–C + R′OH R–C–OR′ полуацеталь H H O OH OR′ R′OH R–C + R′OH R–C–OR′ R–C–OR′ H + H H H ацеталь
  • 14. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ 3. Реакции с NH3 и его производными: RNH2, R2NH, NH2 – NH2, NH2OH, C6H5–NH–NH2, NH2–NH–CO–NH2 4. Реакции с металлоорганическими соединениями: RC ≡ C–M+, RMgX 5. Реакции с NaHSO3. 6. Реакции с HCN/CN–. 7. Окисление. 8. Восстановление. 9. Конденсация и галогенирование – реакции обусловленные подвижностью α – Н.
  • 15. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ПОЛУЧЕНИЕ: 1. Окисление спиртов: Альдегиды получают из первичных спиртов: Cu, t0 O R–CH2–OH R–C K2Cr2O7 H Кетоны получают из вторичных спиртов: Cu, t0 или R– CН –R′ R– C –R′ KMnO4 или K2Cr2O7 OH O
  • 16. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ: ПОЛУЧЕНИЕ 2. Окисление алкенов (озонолиз): О3 а) R–CH=CH=R 2R– C –H O алкен (диалкилэтилен) альдегид R R O O3 б) R–C = C–R R– C –R′ кетон O3 в) R′–CH = C–R R′–C=O + O=C–R R H R
  • 17. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ: ПОЛУЧЕНИЕ По строению продуктов озонолиза можно определить строение исходного алкена. Для этого мысленно удаляют из них кислород и соединяют осколки двойной связью: CH3–CН2–С=O + O=C–CH2–CH3 CH3 H –О2 CH3–CН2–С=CH–CH2–CH3 CH3
  • 18. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ: ПОЛУЧЕНИЕ 3. Гидратация алкенов (по Кучерову, 1881 г): Hg2+,H+ OH O CH≡CH + HOH CH3–C CH2= CH H ацетилен вода этаналь Hg2+,H+ R–C≡CH + HOH R–C–CH3 O кетон
  • 19. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ: ПОЛУЧЕНИЕ 4. Присоединение (СО + Н2) к алкенам: O CO + H2 R–CH–C R–CH=CH2 + [Co(CO)4]2, t0,P H CH3 O + R–CH2–CH2–C H 5. Гидролиз дигалогенопроизводных: CI OH O HOH -H2O R–C–CI R–C–OH R–C гидролиз H Н H альдегид
  • 20. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ: ПОЛУЧЕНИЕ 6. Пиролиз кислот и их смесей в виде паров над оксидами металлов (ThO2, MnO2, CaO, ZnO) при нагревании. O O O а) R–C–O–H + H–O–CH R–C + CO2 + H2O H -CO2 -H2O б) 2R–COOH R–C–R + CO2 + H2O O в) R–C–OH + H–O–C–R′ R–C–R′ + CO2 + H2O O O O
  • 21. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ: ПОЛУЧЕНИЕ 7. Восстановление хлорангидридов кислот. O O H2/Pd R–C R–C + HCI t0 CI H хлорангидрид (ацилхлорид) альдегид 8. Синтез ароматических кетонов по Фриделю – Крафтсу (реакция ацилирования): AICI3 Ar–H + CI–C–CI Ar–C–R + HCI O O Ar – ароматический радикал; например, – C6H5 – фенил.
  • 22. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Химия оксосоединений определяется наличием карбонильной группы. ОСОБЕННОСТИ КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЫ: 1. Плоское строение оксогруппы, отсюда доступность группы для атаки сверху и снизу. 2. Карбонильная группа содержит двойную углерод кислородную связь, которая сильно поляризована: δ+ δ С О -
  • 23. РЕАКЦИОННАЯ СПОСОБНОСТЬ КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЫ чем больше заряд δ+ δ+ δ С О на углероде, тем выше - реакционная способность оксосоединений электронодефицитный центр: место нуклеофильной (Nu) атаки (реакция присоединения)
  • 24. ОСОБЕННОСТИ КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЫ: 3. Способность кислорода приобретать и нести отрицательный заряд: .. ‒ в этом состоянии кислород –С– О : .. не проявляет большой реакционной способности Вывод: типичными реакциями альдегидов и кето- нов будут реакции нуклеофильного присоединения.
  • 25. ОСОБЕННОСТИ КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЫ: Кроме того карбонильная группа увеличивает кислотность атомов водорода, связанных с α -углеродным атомом за счёт оттягивания электронной плотности: δ+ δ- .. –С–С=О .. – С=С‒О‒Н .. Н енол Н + альдегид енол
  • 26. ХИМИЯ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ Процесс протекает ступенчато и начинается с медленной атаки нуклеофила (:Nu−) по карбо- нильному углероду; образовавшийся анион быстро присоединяет электрофил Е+ (например Н+): δ+ δ- :Nu─ .. ‒ H+ C = O медленно Nu– C –O.. : Nu– C –OH быстро альдегид или промежуточный продукт кетон продукт
  • 27. ХИМИЯ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ В роли :Nu выступают: :CN−, H2O:, R−OH, :NH3 (:NH2R, :NHR2, :NR3) и др. КИСЛОТНЫЙ КАТАЛИЗ Нуклеофильное присоединение облегчается в кислой среде: + δ- OH OH O δ+ + H+ R–C R–C R–C H H H
  • 28. ХИМИЯ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ Влияние заместителей на реакционную способность карбонильной группы: 1. Электроноакцепторные заместители увеличивают положительный заряд (δ+) карбонильного углерода, вследствии чего присоединение :Nu облегчается, скорость реакции увеличивается: 2. Электронодонорные заместители снижают δ+ на карбонильном углероде и поэтому затрудняют присоединение :Nu, скорость присоединения снижается. δ- H δ- CI δ+ O δ+ O H–C–C < CI C C H H H менее реакционно- CI способен более реакционноспособен
  • 29. ХИМИЯ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ Оксосоединения по убывающей активности их в реакции нуклеофильного присоединения можно расположить в следующий ряд: O O H–C > CH3–C > CH3–C– CH3 > H H O CH3–C– C6H5 > C6H5–C– C6H5 O O Примечание: кроме электронных факторов надо учитывать и пространственные.
  • 30. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ. ПРИМЕРЫ 1. Присоединение водорода с образованием спиртов: O 2Н R–C R–CH2–OH H альдегид первичный спирт O 2Н R–C R– CH –R′ R′ OH кетон вторичный спирт Эффективными восстановителями являются гидриды металлов: Li[AlH4], Na[BH4], где роль Nu: играет :H−
  • 31. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ. ПРИМЕРЫ 2. Присоединение воды (гидратация) с образова- нием гем-диолов: OH δ+ δ- .. C=O + Н2О – C –OH альдегид гем-диол или кетон (неустойчив) Формальдегид присоединяет воду легко, другие альдегиды и кетоны − трудно:
  • 32. НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ПРИСОЕДИНЕНИЕ ВОДЫ O OH .. раствор H– C –H + HOH H– C –H формалина OH Смещению равновесия вправо благоприятствуют электроноакцепторные заместители, связанные с карбонильным углеродом: δ- OH δ+ O CI3C C + H2O CI3C – C –H H OH хлораль хлоральгидрат
  • 33. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ. ПРИМЕРЫ 3. Присоединение спиртов с образованием полу - ацеталей и ацеталей: δ- OH OR′ δ+ O .. R′OH R –C + R′–OH R– C –H R– C –H H спирт альдегид OR′ OR′ полуацеталь ацеталь Полуацетали − неполные простые эфиры гем- диолов. Неустойчивы. Ацетали − полные простые эфиры гем-диолов. Устойчивы.
  • 34. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ. ПРИМЕРЫ 4. Присоединение цианид-иона :CN− HCN H+ + :CN− O– OH δ+ δ- :CN – H+ C=O – C –CN – C –CN альдегид гидроксинитрил или кетон
  • 35. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ. ПРИМЕРЫ 5. Присоединение бисульфита натрия с образо - ванием бисульфитных соединений: CH3 O CH3 O δ+ R–C + :S –O–Na+ R– C – S–O–Na+ Oδ- OH OH O легко гидролизуются с образованием исходных оксосоединений (в Н+, ОН- )
  • 36. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ. ПРИМЕРЫ 6. Присоединение магнийорганических соединений R – MgX (это важный синтетический метод получения спиртов!!!) δ+ δ- -δ δ+ H2O C=O + R–MgX R–C–OMgX H2O R–C–OH + Mg(OH)X а) формальдегид даёт первичные спирты; б) остальные альдегиды – вторичные; в) кетоны дают третичные спирты.
  • 37. РЕАКЦИИ НУКЛЕОФИЛЬНОГО ПРИСОЕДИНЕНИЯ. ПРИМЕРЫ 7. Присоединение производных аммиака процесс идёт по механизму присоединения – отщепления Общая схема: δ+ δ- ·· H+ С = O + H2N–G С = N–G + H2O Механизм: реакция идёт в две стадии первая стадия – присоединение аммиака (или его производного) по карбонильной группе с образова- нием нестойкого аддукта. вторая стадия – отщепление аддуктом воды.
  • 38. ПРИСОЕДИНЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ АММИАКА. МЕХАНИЗМ: Н OH H δ+ δ- ‒H2O С = О + :N–G ─C – N–G –C=N–G Н Основание Шиффа (если G = R,H) G = H, R, OH, NH2 и др.
  • 39. ПРИСОЕДИНЕНИЕ ПРОИЗВОДНЫХ АММИАКА. РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ – ОТЩЕПЛЕНИЯ ·· H2N‒OH R2C=N-OH гидроксиламин оксим ·· ·· H2N─NH2 R2C=N-NH2 гидразин R2C = O гидразон ·· ·· H2N‒NH‒C6H5 R2C=N-NHC6H5 фенилгидразин фенилгидразон O О H2N-NH-C-NH2 R2C=N-NH-C-NH2 семикарбазид семикарбазон
  • 40. ПРОДУКТЫ ПРИСОЕДИНЕНИЯ АММИАКА И ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ: Оксимы, гидразоны, фенилгидразоны – твёрдые, кристаллические вещества с характерными температурами плавления. Это свойство используется для идентификации альдегидов и кетонов. .
  • 41. Синтез мочевино-формальдегидных и анилино-формальдегидных смол. По механизму присоединения – отщепления происходит поликонденсация мочевины или анилина (а также фенола) с формальдегидом
  • 42. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ Конденсация мочевины с формальдегидом (кислая среда) 1. H–N–H ·· HN-CH2OH HN-CH2OH δ- δ+ CH2=O C=O + O = CH2 C=O CO формальдегид NH2 .. NH2 .. HN-CH2OH мочевина монометилол- мочевина
  • 43. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ HN-CH2OH N=CH2 Н+ 2. CO CO + H2O NH2 NH2 N=CH2 – N – CH2 t0 3. CO CO полимеризация NH2 HN2 n
  • 44. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ КОНДЕНСАЦИЯ МОЧЕВИНЫ С АНИЛИНОМ NH2 CO + ·· NH ••• 2 NH2 Попробуйте написать самостоятельно!
  • 45. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ АЛЬДОЛЬНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ Альдегиды способны вступать в реакции конденсации между собой в присутствии оснований. Кетоны реагируют труднее: О :OH– ОН δ+ δ− α β α О С=О + –С–С .. – С – С– С H Н Н карбонильный метиленовый альдегидоспирт компонент компонент
  • 46. АЛЬДОЛЬНАЯ КОНДЕНСАЦИЯ В этой реакции одна молекула альдегида участвует своей карбонильной группой (карбонильный компонент), другая – α-водородом (метиленовый компонент). МЕХАНИЗМ КОНДЕНСАЦИИ (на примере уксусного альдегида) Реакция относится к типичным реакциям нуклео- фильного присоединения: Роль :Nu играет карбанион, образующийся при отщеплении α-водорода от молекулы альдегида:
  • 47. МЕХАНИЗМ АЛЬДОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ 1-ая стадия: образование карбаниона (нуклеофила): О :OH– ‒ О Н CH2‒C :CH2 –C + H-O-Н ·· Н Н карбанион (:Nu) Атомы водорода, стоящие у соседнего с карбонильной группой углерода под влиянием карбонильной группы приобретают повышенные кислотные свойства. Известно, что кислотность вещества А – Н зависит от способности аниона А:– к делокализации заряда АН  А:– + Н+
  • 48. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ МЕХАНИЗМ АЛЬДОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ Карбанион, образующийся после отщепления α-водорода (но не j- или δ-водорода) способен к делокализации заряда (резонансный эффект): ·· ·· ·· СН2 = С–О СН2–С = О ·· ·· ·· H H или СН2 С–Н О резонансный гибрид
  • 49. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ МЕХАНИЗМ АЛЬДОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ 2-ая стадия: нуклеофильное присоединение: δ- +δ О О О CH3 –C :CH2 –C CH3–CН–СН2–С Н Н Н O – карбонильный метиленовый анион компонент компонент O O R–C + 2Cu(OH)2 R–C + Cu2O + H2O H ОH красный голубой цвет осадок
  • 50. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ МЕХАНИЗМ АЛЬДОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ 3-я стадия: нейтрализация заряда аниона за счёт присоединения протона (из воды): O– OH O H2O O CH3–C–CH2–C CH3–CH–CH2–C + :OH– H H альдоль (3-гидроксибутаналь) Продукт конденсации двух молекул уксусного альдегида называется альдолем (альдегидоспиртом). Поэтому реакция конденсации получила название альдольной конденсации.
  • 51. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ РЕАКЦИЯ АЛЬДОЛЬНОЙ КОНДЕНСАЦИИ Альдегиды не содержащие α-водорода к альдоль- ной конденсации не способны: CH3 O O CH3– C –C C H H CH3
  • 52. ОКИСЛЕНИЕ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ Альдегиды окисляются легко слабыми окислителями: [Ag(NH3)2]OH и Cu(OH)2 РЕАКЦИЯ СЕРЕБРЯНОГО ЗЕРКАЛА O O + R–C + 2[Ag(NH3)2] R–C + 2Ag↓+ 4NH3+ H2O H OH альдегид кислота
  • 53. ОКИСЛЕНИЕ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ Кетоны этих реакций не дают. Они устойчивы к слабым окислителям и к кислороду воздуха. Сильные окислители (KMnO4, K2Cr2O7) в жёстких условиях окисляют кетоны с разрывом углеродных связей с образованием смеси (кислот и кетонов). ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ АЛЬДЕГИДОВ Простые альдегиды (но не кетоны) полимеризуются, образуя как циклические, так и линейные полимеры: nCH2 = O + H2O H(– C – OCH2 –)nOH формальдегид параформальдегид
  • 54. ПОЛИМЕРИЗАЦИЯ АЛЬДЕГИДОВ Параформальдегид – белый осадок, выделяющийся при стоянии водородного раствора формальдегида. При нагревании (150о) параформа выделяется формальдегид: CH2 t0 O O 3CH2=O + H + разб. H2C CH2 O 1,3,5 - триоксан Уксусный альдегид под влиянием кислот (H2SO4, HCl) образует жидкий тример – паральдегид и твёрдый тетрамер – метальдегид («сухой спирт»). Паральдегид применяют как успокаивающее средство и снотворное.