Karakteristična hemijska svojstva limit monatomskih i polihidričnih alkohola, fenol

Maksimalni monohidrički i poliatomski alkoholi

Alkoholi (ili alkanola) su organske tvari čiji molekuli sadrže jednu ili više hidroksilnih grupa (grupe $ -N $) povezano sa radikalom ugljikovodika.

Prema broju hidroksilnih grupa (atomika), alkoholi su podijeljeni na:

- Jednokrevetne tipke, na primjer:

$ (CH_3-OH) ↙ (metanol (metil alkohol)) $ (CH_3-CH_2-OH) ↙ (etanol (etil alkohol) $) $

— dvokrevetni (glikoli), npr.:

$ (OH-CH_2-CH_2-OH) ↙ (Ethandiol-1,2 (etilen glikol)) $

$ (Ho-ch_2-ch_2-ch_2-oh) ↙ (propandiool-1,3) $

— trehatomski, npr.:

Sljedeće alkohole odlikuju se prirodom ugljovodonika radikala:

— ograničitikoji sadrže samo ograničenje hidrokonarbonskih radikala u molekuli, na primjer:

— nepredviđenSadrži više (dvokrevetnih i trostrukih) molekula između atoma ugljika, na primjer:

$ (CH_2 \u003d CH-CH_2-OH) ↙ (Prop-2-OL-1 (allyl alkohol)) $

— aromatičan. Alkoholi koji sadrže benzenski prsten i hidroksilnu grupu u molekuli povezanoj sa međusobno ne direktno, već kroz atome ugljika, na primjer:

Organske tvari koje sadrže hidroksilne grupe u molekuli povezanoj direktno na ugljični atom benzenskog prstena značajno su različite u hemijskim svojstvima iz alkohola i stoga se ističu u neovisnu klasu organskih spojeva - fenola. Na primjer:

Postoje poliatomični (multitomični) alkoholi koji sadrže više od tri hidroksilne grupe u molekuli. Na primjer, najjednostavniji šesterokutni alkoholni heksaol (Sorbitol):

Nomenklatura i izomeria

U formiranju naslova alkohola na ime ugljikovodika koji odgovara alkoholu, dodaje se generički sufiks -Ol. Figure nakon sufiksa ukazuju na položaj hidroksilne grupe u glavnom lancu i prefikse DI-, TRI-, TETRA I tako dalje - njihov broj:

U numeriranju ugljičnih atoma u glavnom krugu, položaj hidroksilne grupe je prioritet prije položaja više odnosa:

Počevši od trećeg člana homolognih serija, alkohol se pojavljuje sa položaja pozicionog položaja grupne grupe (propanol-1 i propanol-2), a iz četvrtog - izomerizma kostura ugljika (Butanol-1, 2-metilpropanol- 1). Za njih se karakteriziraju interklativni izomerizam - alkoholi su izogeran za eter:

$ (CH_3-CH_2-OH) ↙ (etanol) $ $ (CH_3-O-CH_3) ↙ (dimetil eter) $

Alkohol

Fizička svojstva.

Alkoholi mogu formirati vodikove obveznice i između molekula alkohola i između alkoholnih i vodenih molekula.

Vodikovske obveznice javljaju se u interakciji djelomično pozitivnog nabijenog atoma vodika jednog alkoholnog molekula i djelomično negativno nabijenog atoma kisika drugog molekula. To je zbog vodikovih veza između alkoholnih molekula nenormalno su visoke za svoju molekularnu težinu tačke ključanja. Dakle, propan s relativnoj molekularnoj težini od 44 $ u normalnim uvjetima je plin, a najjednostavniji alkohola - metanol, s relativnom molekularne težine od 32 $, u normalnim uvjetima - tečnosti.

Najniži i prosječni pripadnici niza graničnih pojedinačnih naljepljivih alkohola koji sadrže od $ 1 $ na 11 $ ugljičnih atoma - tečnost. Viši alkoholi (počevši od $ s_ (12) h_ (25) je $) na sobnoj temperaturi - krutih tvari. Niži alkoholi imaju karakterističan alkoholni miris i gorući ukus, dobro su topivi u vodi. Kako se radikalni radikalni radikalni ugljikovodici povećavaju rastvorljivost alkohola u vodi, a oktanol se više ne miješa sa vodom.

Hemijska svojstva.

Svojstva organskih tvari određuju se njihovim sastavom i strukturom. Alkoholi potvrđuju opće pravilo. Njihovi molekuli uključuju ugljikovodične i hidroksilne radikale, tako da se hemijska svojstva alkohola određuju interakcijom i utjecajem na jedni druge ove grupe. Nekretnine karakteristične za ovu klasu nastaju zbog prisutnosti hidroksilne grupe.

1. Interakcija alkalnih alkalnih i alkalnih zemaljskih metala. Da biste identificirali utjecaj ugljovodonika radikala na hidroksilnu grupu, potrebno je uporediti svojstva tvari koja sadrži hidroksilnu grupu i ugljikovodični radikal, na jednoj strani i tvar koja sadrži hidroksilnu grupu i ne sadrži radikalni ugljikovodik , na drugoj. Takve tvari mogu biti, na primjer, etanol (ili drugi alkohol) i vode. Hidroksilna grupa za hidroenergel alkoholnih molekula i molekula vode može vratiti alkalne i alkalne zemlje sa zemljom (da ih zamijene):

$ 2Ne + 2H_2O \u003d 2Aoh + H_2 $

$ 2na + 2c_2h_5oh \u003d 2c_2h_5ona + h_2 $

$ 2Ne + 2roh \u003d 2rona + H_2 $.

2. Interakcija alkohola sa halogenom uzgojem. Zamjena hidroksilne grupe na halogenu dovodi do formiranja halolensa. Na primjer:

$ C_2H_5OH + HBR⇄C_2H_5B + H_2O $.

Ova reakcija je reverzibilna.

3. Intermolekularna dehidratacija alkohol - Cjepavanje molekule vode iz dva molekula alkohola prilikom zagrevanja u prisustvu načina na bazi vode:

Kao rezultat intermolekularne dehidracije alkohola jednostavni eteri. Dakle, prilikom grijanja etil alkohola sumpornom kiselinom na temperaturu od 100 do 140 ° C, formiran je dietil (sumpor) eter:

4. Interakcija alkohola sa organskim i neorganskim kiselinama sa formiranjem estera ( reakcija esterifikacije):

Reakcija esterifikacije katalizira se snažnim anorganskim kiselinama.

Na primjer, interakcija etil alkohola i octene kiseline formira se sitetski eter - etil acetat:

5. Intramolekularni dehidracijski alkohol Javlja se kada se alkoholi zagrijavaju u prisustvu vodenih sredstava na veću temperaturu od temperature intermolekularne dehidracije. Kao rezultat toga, formiraju se alkenes. Ova reakcija je zbog prisutnosti atoma vodika i hidroksil grupe sa susjednim atomima ugljika. Kao primjer, reakcija pripreme etenola (etilena) može se dobiti kada se etanol zagrijava iznad 140 ° C u prisustvu koncentrirane sumporne kiseline:

6. Oksidacija alkohola Obično provode jaku oksidansu, poput kalijum dihromata ili kalijuma permanganata u kiselom okruženju. Istovremeno, akcija oksidiračkog agenta šalje se u taj ugljični atom, koji je već povezan sa hidroksilskom grupom. Ovisno o prirodi alkohola i uvjetima reakcije, mogu se formirati razni proizvodi. Dakle, primarni alkoholi su oksidirani prvi u aldehidia onda u karboksilne kiseline:

Kada se oksidiraju sekundarni alkoholi, formiraju se ketoni:

Tercijalni alkoholi su dovoljno otporni na oksidaciju. Međutim, u teškim uvjetima (jaki oksidantizirajući agent, visoka temperatura) moguća je oksidacija tercijarnih alkohola, koja se javlja s jazom obveznica ugljičnog ugljika najbliže hidroksilskoj grupi.

7. Dehidrogenacija alkohola. Prilikom prolaska pare alkohola na 200-300 ° C $ preko metalnog katalizatora, na primjer, bakreni, srebrni ili platinu, primarni alkoholi se pretvaraju u aldehide, a sekundarni - u ketonesu:

Prisutnost u alkoholnom molekuli istovremeno nekoliko hidroksilnih grupa određuju se određenim svojstvima poliatomski alkoholikoji su sposobni formirati svijetle plave kompleks jedinjenja topivo u vodi prilikom interakcije sa svježim bakrama (II) hidroksidom. Za etilen glikol može se napisati:

Sinvotominski alkoholi nisu u mogućnosti ući u ovu reakciju. Stoga je to visokokvalitetna reakcija na poliatome alkohole.

Fenol

Struktura fenola

Hidroksilna grupa u organskim složenim molekulama može se direktno povezati s aromatičnim jezgrama i može se odvojiti od nje s jednim ili više atoma ugljika. Može se očekivati \u200b\u200bda ovisno o ovom objektu, tvari će se značajno razlikovati jedna od druge zbog međusobnog utjecaja grupa atoma. Zaista, organska jedinjenja koja sadrže aromatični radikalni fenil $ C_6H_5 $ - direktno povezan s hidroksilskom grupom, pokazuju posebna svojstva koja nisu svojstva alkohola. Takvi spojevi se nazivaju fenoli.

Fenoli su organske tvari čiji molekuli sadrže fenil radikale povezane sa jednom ili više hidroksi grupa.

Kao i alkoholi, fenoli klasificiraju atomski, i.e. po broju hidroksilnih grupa.

Monoamonski fenoli Sadrže jednu hidroksilnu grupu u molekuli:

Višestruki fenoli sadrže u molekulama više od jedne hidroksilne grupe:

Postoje i drugi polihidrički fenoli koji sadrže tri i više hidroksilnih grupa u benzenskom prstenu.

Upoznat ćemo se sa strukturom i svojstvima najjednostavnijeg predstavnika ove klase - $ s_6n_5ON $ fenol. Naziv ove supstance i formirao je osnovu naziva cijele klase - fenola.

Fizička i hemijska svojstva.

Fizička svojstva.

Fenol je čvrsta, bezbojna, kristalna supstanca, $ T ° _ (pl.) \u003d 43 ° C, T ° _ (kip.) \u003d 181 ° C. S oštarnim karakterističnim mirisom. Otrovno. Fenol na sobnoj temperaturi blago otopljen u vodi. Vodena otopina fenola naziva se karbolična kiselina. Ako uđete u kožu, izaziva opekotine, tako da trebate rukovati fenolom!

Hemijska svojstva.

Svojstva kiseline. Kao što je već spomenuto, hidroknik hidroksilne grupe ima kiseo karakter. Svojstva kiseline u fenolu su jače od vode i alkohola. Za razliku od alkohola i vode, fenol reagira ne samo sa alkalnim metalima, već i sa alkalijom sa formiranjem fenolytov:

Međutim, kisela svojstva u fenolima su manje izražena nego u anorganskim i karboksilnim kiselinama. Na primjer, kisela svojstva fenola na oko 3000 dolara su slabiji nego u koaličnoj kiselini. Stoga teče vodenim otopinom natrijum-fenolata ugljičnog dioksida, možete istaknuti besplatan fenol:

Dodavanje natrijum-natrijuma ili sumporne kiseline fenolata do vodenog rješenja također dovodi do formiranja fenola:

Kvalitetna reakcija na fenol.

Phenol reagira sa željezom (iii) hloridom sa formiranjem složenog spoja intenzivno obojen u ljubičastoj boji.

Ova reakcija omogućuje vam otkrivanje čak i u vrlo ograničenim količinama. Ostali fenoli koji sadrže jednu ili više hidroksilnih grupa u benzenskom prstenu, također daju svijetlo bojenje plavo-ljubičastih nijansi u reakciji sa željezom hloridom (III).

Reakcije benzenskog prstena.

Prisutnost hidroksilskog supstitucije značajno olakšava protok elektrofilnih reakcija u benzenskom prstenu.

1. BROMOING PHENOL. Za razliku od benzena, dodavanje katalizatora (željezo bromida (iii)) nije potreban za bromid fenola.

Pored toga, interakcija sa fenolom selektivno (selektivno): brominski atomi šalju se na orto- i parapaldacija, zamena atoma vodika tamo. Odabir zamjene objašnjeno je karakteristikama elektronske strukture fenola molekula koji se obraćaju gore.

Dakle, kada se interakcija fenola sa brominom oblikovaju bijeli talog 2,4,6-tribromofenol:

Ova reakcija, kao i reakcija sa željeznim hloridom (III) služi kvalitetnoj detekciji fenola.

2. Fenol Denatacija Takođe se događa lakše od benzenske niti. Reakcija s razrjeđivanjem dušične kiseline dolazi na sobnoj temperaturi. Kao rezultat toga, formira se smjesa orto- i par-nitrofenol Izomeri:

Kada se koristi koncentrirana dušična kiselina formirana je eksploziv - 2,4,6-trinitrofenol(Picična kiselina):

3. Hidrogenacija aromatičnog kernela fenola U prisustvu katalizatora, to se lako događa:

4. Polikondenzacija fenola sa aldehidi, posebno, sa formaldehidom, događa se sa formiranjem reakcijskih proizvoda - fenol formaldehide smole i čvrsti polimeri.

Interakcija fenola sa formaldehidom može se opisati shemom:

Vjerovatno ste primijetili da "pokretni" atomi vodika ostaju u dimer molekuli, a samim tim i dalje nastavak reakcije s dovoljnim brojem reagenata:

Reakcija siklondenzacija Oni. Reakcija pribavljanja polimera koja se teče odvajanjem bočne male molekularne težine (voda) može se nastaviti (do potpune potrošnje jednog od reagensa) sa formiranjem ogromnih makromolekula. Proces se može opisati ukupnom jednadžbom:

Formiranje linearnih molekula događa se na normalnoj temperaturi. Provođenje ove reakcije prilikom zagrijavanja dovodi do činjenice da rezultirajući proizvod ima razgranatu strukturu, čvrst je i netopljiv u vodi. Kao rezultat grijanja Formaldehide smole linearne strukture sa višom plastične mase sa jedinstvenim svojstvima sa višom plastične mase s viškom linearne strukture. Polimeri zasnovani na Formaldehide Formaldehide koriste se za proizvodnju lakova i boja, plastičnih proizvoda otpornih na grijanje, hlađenje, vode, alkaliju i kiseline sa visokim dielektričnim svojstvima. Polimeri zasnovani na Formaldehide Formaldehide-a čine najodgovornije i važnije detalje električnih uređaja, slučaja elektroenergetskih jedinica i dijelova strojeva, polimernu bazu tiskanih pločica za radio primatelje. Ljepila na bazi fenola formaldehide su u mogućnosti da se sigurno povezuju detalje o najčešćim prirodom, zadržavajući najveću snagu spoja u vrlo širokom rasponu temperatura. Takvo ljepilo koristi se za pričvršćivanje metalne baze rasvjetnih svjetiljki u staklenu tikvicu. Sada razumijete zašto se fenol i proizvodi na temelju nje široko koriste.

Karakteristična hemijska svojstva aldehida, ekstremnih karboksilnih kiselina, esteri

Aldehidi i ketoni

Aldehide - organske tvari čiji molekuli sadrže karbonil grupu povezan na atomu vodika i ugljikovodični radikal.

Opća formula aldehida je:

U najjednostavnijem aldehidu-formaldehidu - uloga ugljovodonika radikala igra drugi vodonik ATOM:

Carbonyl grupa povezana s vodonik atomom, zvana aldehid:

Organske tvari u čijim molekulima karbonil grupe povezane su sa dva ugljikovodična radikala, nazvana ketoni.

Očito, opća formula Ketonesa ima oblik:

Ketone Carbonyl grupa zvala ketomgroup.

U najjednostavnijem ketonu - acetone - Carbonyl grupa povezana je s dva metil radikala:

Nomenklatura i izomeria

Ovisno o strukturi radikala ugljikovodika povezanih s Aldehide Grupe, razlikuju se granica, nepredviđene, aromatične, heterocikličke i druge aldehide:

U skladu sa nomenklaturom Jewaka, imena granica aldehida formiraju se od imena alkane s istim brojem atoma ugljika u molekuli koristeći sufiks -Alan.Na primjer:

Numeriranje ugljičnih atoma glavnog lanca počinje od atoma ugljika aldehide grupe. Prema ovome, Aldehide Grupa uvijek se nalazi u prvom ugljičnom atomu, a nije potrebno ukazivati \u200b\u200bna njen položaj.

Uz sistematsku nomenklaturu koriste se trivijalna imena raširenih aldehida. Ta se imena obično formiraju iz imena karboksilnih kiselina koje odgovaraju aldehidi.

Za ime ketona na sistematskoj nomenklaturi, Keto grupa označava sufiks -je li on i znamenka koja ukazuje na broj atoma ugljika ugljika karbonila (numeriranje treba započeti s kraja lanca najbliže grupi Keto). Na primjer:

Za aldehidide, samo jedna vrsta strukturne izomerizam karakteristična je - izomerizam karbonskog kostura, što je moguće iz Butanalea, a za Ketones je i izomerizacija položaja karbonil grupe. Pored toga, karakterističan je i interklarijski izomerizam (propanalog i propanone).

Trivijalni naslovi i ključale temperature nekih aldehida.

Fizička i hemijska svojstva

Fizička svojstva.

U aldehidu ili ketonskom molekuli zbog veće elektroneponolosti atoma kisika u usporedbi s atomom ugljika, Bond $ C \u003d O $ snažno je polariziran zbog premještanja gustoće elektrona od $ Π-kojom se može)

Aldehidi i ketoni su polarne tvari s viškom gustoće elektrona na atomu kisika. Donji uvjeti niza aldehida i ketona (formaldehid, sitetitski aldehid, aceton) rastvorljivi su u vodi neograničenim. Njihove temperature ključanja su niže od odgovarajućih alkohola. To je zbog činjenice da u molekulama aldehida i ketona, za razliku od alkohola, ne postoje mobilni atomi vodika i ne formiraju saradnike zbog vodikovih veza. Niže aldehide imaju oštar miris; u aldehidi koji sadrže od četiri do šest atoma ugljika u lancu, neugodan miris; Viši aldehidi i ketoni imaju cvjetne mirise i koriste se u parfumeriji.

Hemijska svojstva

Prisutnost aldehide grupe u molekuli određuje karakteristična svojstva aldehida.

Reakcije oporavka.

Pričvršćivanje vodonika Molekuli aldehida javljaju se na dvostrukom obvezniku u karbonil grupi:

Proizvod hidrogenata aldehida su primarni alkoholi, ketoni - sekundarni alkoholi.

Dakle, sa hidrogeniranjem sitetičkog aldehida na niklojskom katalizatoru formiran je etil alkohol, a aceton hidrogenacija - propanol-2:

Aldehid hidrogenacija - recovery reakcija, Na kojem je stupanj oksidacije ugljičnog atoma koji je uključen u karbonil grupu smanjuje.

Oksidacijske reakcije.

Aldehidi su sposobni ne samo da vraćaju, već i oksidirati. Kad je aldehid oksidiran, karboksilni obrazac. Shematski, ovaj proces može biti predstavljen na sljedeći način:

Od propiona aldehida (propan), na primjer, formira se propionska kiselina:

Aldehidi su oksidirani čak i zračnim kisikom i tako slabim oksidantima kao amonijumski otopina srebrnog oksida. U pojednostavljenom obliku, ovaj proces se može izraziti ekipom reakcije:

Na primjer:

Tačnije ovaj proces odražava jednadžbe:

Ako se površina plovila u kojoj se reakcija vrši, ona je bila prekrasna, srebrna srebrna srebrna pokriva ga glatkim tankim filmom. Stoga se ta reakcija naziva reakcija "Srebrno ogledalo". Široko se koristi za proizvodnju ogledala, srebrni nakit i božićne igračke.

Oksidirajuće sredstvo aldehida može biti svježe ispaljen bakar hidroksid (II). Oksidirajuće aldehid, $ Cu ^ (2 +) $ obnovljen je na $ Cu ^ + $. Bakar (I) $ Cuoh $ hidroksid (i) reakcija odmah se razgrađuje na bakrama (i) oksidu i vodi:

Ova reakcija, kao i reakcija "srebrnog ogledala", koristi se za otkrivanje aldehida.

Ketones ne oksidiraju ni zračni kisik niti tako slab oksidant kao amonijak otopinu srebrnog oksida.

Odvojeni predstavnici aldehida i njihovo značenje

Formaldehid (Metanal, Aldehid $ HCHO $ ) - Bezbojan plin sa oštrim mirisom i tačakom ključanja -21C ° $, dobro rastvovan u vodi. Formaldehid otroni! Rješenje formaldehida u vodi (40% $) naziva se formalin i koristi se za dezinfekciju. U poljoprivredi se formalin koristi za rutu sjemenki, u kožnoj industriji - za tretman kože. Formaldehid se koristi za dobijanje urotropina - ljekovita supstanca. Ponekad se komprimirani u obliku briketa, urotropin koristi kao gorivo (suhi alkohol). Velika količina formaldehida konzumira se na pripremi Formaldehide smole i neke druge tvari.

Acetic aldehyde (Etanal, Acetaldehid $ CH_3CHO $ ) - Tečnost sa oštrim neugodnim mirisom i tačkom ključanja od 21 ° C $, dobro rastvorljivo u vodi. SicEtična kiselina i brojne druge tvari dobivaju se od sitetičkog aldehida na industrijskoj razini, koristi se za proizvodnju različitih plastika i acetatnih vlakana. Acetic aldehid otrovan!

Karboksilne kiseline

Supstance koje sadrže jednu ili više karboksilnih grupa u molekuli nazivaju se karboksilne kiseline.

Grupa atoma pozvan karboksilna grupa, ili karboksil.

Organske kiseline koje sadrže jednu karboksilnu grupu u molekuli su monasual.

Ukupna formula ovih kiselina $ RCOH $, na primjer:

Nazivaju se karboksilne kiseline koje sadrže dvije karboksilne grupe dva mina. Oni uključuju, na primjer, oksal i jantalnu kiselinu:

Ima I. multiment Karboksilne kiseline koje sadrže više od dvije karboksilne grupe. Oni uključuju, na primjer, trostruka limunska kiselina:

Ovisno o prirodi ugljovodonika radikalnih, karboksilne kiseline su podijeljene na marginalno, nepredviđene, aromatične.

Ograničenje ili zasićene, karboksilne kiseline su, na primjer, propan (propionska) kiselina:

ili je već poznato nama Succic kiselinu.

Očito je da ograničavaju karboksilne kiseline ne sadrže $ π $ -uckoned u ugljikovodičnom radikalu. U molekulama nezasićenih karboksilnih kiselina povezana je sa nezasićenim, nezasićenim ugljikovodičnim radikalom, na primjer, u akrilskoj (propnaya) $ CH_2 \u003d CH-CHE $ ili Oleic $ CH_3- (CH_2) _7-CH \u003d CH_2 ) _7-Coxy $ i druge kiseline.

Kao što se može vidjeti iz benzoične kiseline formule, aromatično je, jer sadrži aromatični (benzenski molekul) prsten:

Nomenklatura i izomeria

Opći principi formiranja karboksilnih kiselina, kao i drugih organskih spojeva, već su razmatrani. Dozvolite da prebivali smo na nomenklaturi jedno-oskoholnih karboksilnih kiselina. Naziv karboksilne kiseline formira se iz imena odgovarajuće alkane (alkane s istim brojem atoma ugljika u molekuli) sa dodatkom sufiksa -kraj -i ja I riječi kiseline. Numeriranje ugljičnih atoma počinje karboksilnom grupom. Na primjer:

Broj karboksilnih grupa naznačen je u ime prefiksa dI-, TRI-, TETRA:

Mnoge kiseline imaju povijesno postojeće ili trivijalne, imene.

Imena karboksilnih kiselina.

Hemijska formula	Sistematski naslov kiseline	Trivijalni naslov kiseline
$ N-coo $	Metana	Muraury
$ CH_3-Coxy $	Ethan	Siretičan
$ CH_3-CH_2-Coxy $	Propan	Propionova
$ CH_3-CH_2-CH_2-Coxy $	Butanova	Ulja
$ CH_3-CH_2-CH_2-CH_2-Coxy $	Pentanova	Valerian
$ CH_3- (CH_2) _4-Coxy	Hexane	Konron
$ CH_3- (CH_2) _5-Coxy	Heptanova	Enanty
$ Nos-coxy $	Ethadijan	Savezan
$ Nos-sn_2-coxy $	Propast	Malonički
$ Nos-sn_2-sn_2-coxy $	Butani	Amber

Nakon poznanstva sa raznovrsnim i zanimljivim svijetom organskih kiselina, smatramo detaljnije ograničavajući monosularne karboksilne kiseline.

Jasno je da sastav ovih kiselina izražava opću formulu $ C_NN_ (2N) O_2 $, ili $ s_nn_ (2n + 1) soam $ ili $ RCOH $.

Fizička i hemijska svojstva

Fizička svojstva.

Donja kiseline, I.E. Kiseline s relativno malom molekularna težina koja se sadrže u molekuli do četiri atoma ugljika - tekućine s karakterističnim oštrim mirisom (sjetite se mirisa sirtetne kiseline). Kiseline koje sadrže od $ 4 $ na 9 $ atoma ugljika - viskozne masne tečnosti s neugodnim mirisom; Sadrži više od 9 $ atoma ugljika u molekuli - čvrste tvari koje se ne rastvaraju u vodi. Ključka točka granične mono-zone karboksilne kiseline povećavaju se s povećanjem broja ugljičnih atoma u molekuli i, dakle, sa povećanjem relativne molekularne težine. Na primjer, tačka ključala je 100,8 ° C $, sitetić - 118 ° C $, propionova - 141 ° C $.

Najjednostavnija karboksilna kiselina je mrav $ NSON, ima malu relativnu molekularnu težinu (M_R (HCOOH) \u003d 46) $, u normalnim uvjetima je tečnost s tačkom ključanja od 100,8 ° C $. Istovremeno, Bhutan $ (M_R (C_4H_ (10)) \u003d 58) $ pod istim uvjetima gasovitim i ima tačku ključanja od $. -0,5 ° C $. Ova neusklađenost ključanja i relativnih temperatura molekularne težine nastaje zbog formiranja karboksilnih kiselina dimera, u kojima su dva kisela molekula povezana s dvije vodikove obveznice:

Pojava vodikovih obveznica postaje jasna kada se razmatra struktura molekula karboksilne kiseline.

Molekuli marginalnih monoksidnih karboksilnih kiselina sadrže polarna skupina atoma - karboksil I gotovo ne-polarnim ugljikovodičnim radikalom. Carboksil grupu privlači molekule vode, formirajući vodikove veze sa njima:

Formička i octena kiselina rastvorljiva je u vodi neograničenoj. Očito je, s povećanjem broja atoma u radikalu ugljikovodika, rastvorljivost karboksilnih kiselina je smanjena.

Hemijska svojstva.

Opća svojstva karakteristična za klasu kiselina (i organskog i anorganske) nastaju zbog prisutnosti hidroksilne grupe u molekulama koje sadrže snažnu polarnu vezu između atoma vodika i kisika. Razmotrite ta svojstva na primjeru organskih kiselina topive u vodi.

1. Disocijacija Sa formiranjem vodikovih kationa i anionima ostataka kiseline:

$ CH_3-Coh⇄ch_3-Coo ^ (-) + h ^ + $

Tačnije ovaj proces opisuje jednadžbu koja uzima u obzir učešće molekula vode u njemu:

$ CH_3-COH + H_2O⇄CH_3COO ^ (-) + H_3O ^ + $

Ravnotežna disocijacija karboksilnih kiselina premještena je s lijeve strane; Velika većina njih su slabi elektrolite. Ipak, kiseli ukus, na primjer, sitetički i formatičkim kiselinama, zbog disocijacije na vodikovim kationima i anionima kiselih ostataka.

Očito, prisustvo u karboksilnim kiselinama "kiselog" vodonika, tj. Vodonik karboksilne grupe uzrokovan je drugim karakterističnim svojstvima.

2. Metalna interakcijaSuočavanje u elektrohemijskom redu napona do vodonika: $ nr-cooh + m → (RCOO) _ (n) m + (n) / (2) h_2 $

Dakle, gvožđe vraća vodik iz octene kiseline:

$ 2ch_3-coh + Fe → (CH_3COO) _ (2) Fe + H_2 $

3. Interakcija s velikim oksidima Sa formiranjem soli i vode:

$ 2R-Cooh + CAO → (R-Coo) _ (2) CA + H_2O $

4. Metalna hidroksidna interakcija Sa formiranjem soli i vode (reakcija neutralizacije):

$ R-Cooh + NaOH → R-Coona + H_2O $

$ 2R-Cooh + CA (OH) _2 → (R-Coo) _ (2) CA + 2H_2O $.

5. Interakcija sa sheals slabih kiselina Sa formiranjem potonjeg. Dakle, sirćetna kiselina premješta stearin karbonat natrijum-stearat i ugljen karbonata:

$ CH_3coOh + C_ (17) H_ (35) Coona → CH_3Coona + C_ (17) H_ (35) Cooh ↓ $

$ 2ch_3cooh + k_2co_3 → 2ch_3cook + h_2o + co_2 $.

6. Interakcija karboksilnih kiselina sa alkoholima Sa formiranjem estera - odgovor esterifikacije (jedna od najvažnijih reakcija karakteristika karboksilnih kiselina):

Interakcija karboksilnih kiselina sa alkoholima katalizirana je vodikov kationima.

Revijalna reakcija esterifikacije je reverzibilna. Ravnotežna se mijenja prema formiranju estera u prisustvu agenata na bazi vode i prilikom uklanjanja etera iz reakcijske smjese.

U reakciji, obrnuto esterifikacija, koja se naziva hidrolizom estera (interakcija estera sa vodom), stvaraju se kiselina i alkohol:

Očigledno, reagirajte s karboksilnim kiselinama, I.E. Višeglasni alkoholi, poput glicerina, također mogu ući u esterifikacijsku reakciju.

Sve karboksilne kiseline (osim formike), zajedno sa karboksilnom grupom, sadrže hidrokarbonski ostatak u molekulama. Naravno, ovo ne može, ali ne može utjecati na svojstva kiselina, koja su određena prirodom ostataka ugljikovodika.

7. Višestruke reakcije veze - Stanovničke karboksilne kiseline ulaze u njih. Na primjer, reakcija privitka vodonika - hidrogenacija. Za kiselinu koja sadrži u radikalnoj 1 $ π $ -Cound, možete snimiti jednadžbu u općem obliku:

$ C_ (n) h_ (2n-1) cooh + h_2 (→) ↖ (katalizator) c_ (n) h_ (2n + 1) cooh. $

Dakle, kada se formira hidrogenikacija oleinske kiseline, ekstremna stearna kiselina:

$ (C_ (17) H_ (33) Cooh + H_2) ↙ (\\ Tekst "Oleinska kiselina") (→) ↖ (katalizator) (C_ (17) H_ (35) Cooh) ↙ (\\ Tekst "stearinic kiselina") $

Uključene karboksilne kiseline, poput ostalih nezasićenih spojeva, pričvrstite halogene za dual komunikaciju. Na primjer, akrilna kiselina diskolori bromene vode:

$ (CH_2 \u003d CH-Cooh + BR_2) ↙ (\\ Text "akrilna kiselina") → (CH_2BR-CHBR-COOH) ↙ (\\ TEXT "2,3-dibrompropanska kiselina"). $

8. Reakcije supstitucije (s halogenima) - Oni mogu ući u marginalne karboksilne kiseline. Na primjer, u interakciji sirćetne kiseline sa hlorom mogu se dobiti razni derivati \u200b\u200bhlora:

$ CH_3COOH + CL_2 (→) ↖ (P (crvena)) (CH_2CL-Cooh + HCl) ↙ (\\ Tekst "kloroacetska kiselina") $

$ CH_2CL-COH + CL_2 (→) ↖ (P (crvena)) (CHCL_2-Cooh + HCl) ↙ (\\ Tekst "diklorofacijalna kiselina") $) $

$ CHCL_2-Cooh + CL_2 (→) ↖ (P (crvena)) (CCL_3-Cooh + HCl) ↙ (\\ Tekst "trihloroocetna kiselina") $) $

Odvojeni predstavnici karboksilnih kiselina i njihovo značenje

Muraury (metane) kiselina Htooche - Tečnost sa oštrim mirisom i ključalom tačkom 100,8 ° C $, dobro rastvorljivo u vodi. Otrovna formijska kiselina Kad se udari u kožu uzrokuje opekotine! Završna tekućina koja oslobađa mravi sadrže ovu kiselinu. Formička kiselina ima svojstvo dezinficijensa i stoga pronalazi svoju upotrebu u hrani, koži i farmaceutskoj industriji, lijekovima. Koristi se kada slikate tkanine i papir.

Siretičan (etching) kiselina $ CH_3COOH $ je bezbojna tečnost sa karakterističnim oštrim mirisom, pomiješanim sa vodom u bilo kojoj kameti. Vodena rješenja sirćetne kiseline idu na prodaju pod nazivom sirćeta (3-5% otopine) i sirćeće esencija (70-80% $ rješenja) i široko se koriste u prehrambenoj industriji. Octena kiselina je dobro otapalo mnogih organskih tvari i stoga se koristi za bojenje, u kožnoj proizvodnji, u industriji boja. Pored toga, sirćetna kiselina je sirovina za dobivanje mnogih tehnički važnih organskih spojeva: Na primjer, temelji se na tvarima koje se koriste za borbu protiv korova - herbicida.

Sirćetna kiselina je glavna komponenta vino sirće Karakterističan miris od kojih se određuje. Proizvod je etanol oksidacije i formira se od njega prilikom skladištenja vina u zraku.

Najvažniji predstavnici viših graničnih mono-abnormalnih kiselina su palmitica $ C_ (15) h_ (31) cooh $ i stearinovaya $ C_ (17) H_ (35) COOH $ Acid. Za razliku od nižih kiselina, ove su tvari čvrste, slabo rastvorljivo u vodi.

Međutim, njihove soli su stearat, a palmicati su dobro rastvorljivi i imaju deterdžent, pa se nazivaju i sapuni. Jasno je da se ove tvari proizvode u velikoj mjeri. Nezasićenih viših karboksilnih kiselina, ima najveću vrijednost oleinska kiselina $ C_ (17) H_ (33) COOH $, ili $ CH_3 - (CH_2) _7 - CH \u003d CH - (CH_2) _7coh $. Ovo je tečnost poput ulja bez ukusa i mirisa. Rasprostranjena upotreba u tehnici pronađite svoje soli.

Najjednostavniji predstavnik dvoosove karboksilne kiseline je ogranijum (etanska) kiselina $ HOOC-COOH $ čije se soli nalaze u mnogim biljkama, na primjer, u Sorrelu i kiselinu. Sorrelna kiselina je bezbojna kristalna supstanca, rastvorljiva u vodi dobro. Koristi se prilikom poliranja metala, u industriji drveta i kože.

Esencijanci

U interakciji karboksilnih kiselina sa alkoholima (esterifikacija reakcija) formirana eSTERS:

Ova reakcija je reverzibilna. Reakcijski proizvodi mogu međusobno komunicirati sa formiranjem izvornih tvari - alkohola i kiseline. Dakle, reakcija estera sa vodom je hidroliza ESTER - inverzni odgovor esterifikacije. Hemijska ravnoteža, instalirana u jednakosti brzina ravne (esterifikacije) i obrnute reakcije (hidrolize), mogu se prebaciti na formiranje vode uz prisustvo vodovoda.

Debeo. - Derivativni spojevi koji su glicerol esteri i vise karboksilne kiseline.

Sve masti, poput drugih estera, podvrgnute su hidrolizi:

Prilikom provođenja masnoj hidrolizu u alkalnu srednje $ (NAOH) $ i u prisustvu kalcinirane sode $ NA_2CO_3, dovodi se nepovratno i dovodi do formiranja ne-karboksilnih kiselina, ali njihove soli su zvali sapuni. Stoga se naziva hidrolizom masti u alkalnom medijumu opran.

Aldehidi i ketoni

Aldehidi i ketoni nazivaju se derivati \u200b\u200bugljikovodika koji sadrže karbonil grupu C \u003d O. U molekuli aldehida, barem jedna valenca karbonil grupe provodi se na spoju s atomom vodika, a drugi s radikalnom (graničnom rasponu u graničnim aldehidi i nepredviđenim - u nezasićenim aldehidima). Opća formula aldehida:

i r može biti n.

U slučaju ketona, i valencija karbonil grupe troši se na vezu s radikalima. Opća formula ketona:

Izomeria. Nomenklatura.

Opća formula za granicu aldehida i ketona sa n 2 n o.

Izomerizam aldehida povezana je sa strukturom radikala. Na primjer, poznate su četiri aldehide s formulom.

(vidi dolje).

Aldehidi se zovu ili na kiseline u kojima prelaze kada se oksidacija (s istim brojem atoma ugljika) ili graničnim ugljikovodicima sa dodatkom sufiksa -alan (sistematična nomenklatura).

	Mrav aldehid (formaldehid), metanal (Sl. 1 ali)
	Acetic Aldehid, etanal (Sl. 1 b.)
	Propionska aldehida, propanal
CH 3 -CH 2 -Ch 2 -Cly	Ulje aldehid, butanal
	Isomaslane aldehid, 2-metilpoopanal
CH 3 -CH 2 -CH-CHCH 2 -CH 2 -C	Valerian Aldehid, Pentanal
	Izowalenne aldehyde, 3-metilbutanski
	Metil etillexus aldehid, 2-metilbutanjski
	Trimetil aldehid, 2,2-dimetpropanal

Izomerizam ketona povezana je sa strukturom radikala i položaju karbonil grupe u ugljičnom lancu. Ketones se nazivaju nazivom radikala povezanih s karbonilnom grupom. Prema sistematskoj nomenklaturi do naslova graničnog ugljikovodika, dodaje se sufiks, a broj ugljičnog atoma povezanog sa karbonil kisikom je naznačen:

Metode za dobivanje

Aldehidi i ketoni dobivaju se nizom zajedničkih metoda.

1. Oksidacija ili katalitička dehidrogenacija primarnih alkohola dobivaju aldehide, sekundarni - ketoni. Te su reakcije već dovedene prilikom razmatranja hemijskih svojstava alkohola.

2. Aldehidi i ketoni su također prikladni za dobivanje kiselih pirolize i njihovih smjesa u obliku pare nad oksidima nekih metala (Tho 2, MNO 2, CAO, ZNO) na 400-450 ° C:

R - Soam + N-Coton → R-Sno + CO 2 + H 2 0

2R-Coxy → R -CO -R + C0 2 + H 2 0

R-Coo + R "- Soam → R - Co-R '+ C0 2 + H 2 0

U mnogim udžbenicima je naznačeno da se aldehidi i ketoni mogu dobiti pirolizom soli karboksilnih kiselina. U stvari, ova reakcija daje vrlo niske rezultate. Međutim, neki metilkonovi se i dalje mogu dobiti pirolizom mješavina barija ili željeznih soli sirćeće i bilo koje druge kiseline. Sve ove reakcije imaju radikalni mehanizam.

3. Hydroleysia od hemannalnih digalogenih derivata dovodi do aldehida ako su oba halogena u jednom od ekstremnih atoma ugljika, a ketone, ako se halogeni atomi nalaze u jednom od prosječnih atoma ugljika. Te su reakcije već spomenute u proučavanju hemijskih svojstava dignalogenih ugljovodonika.

4. Hidratacija acetilena i njegovi homologi pod uvjetima Kucherov-ove reakcije vodi do sitetičkog aldehida ili ketona, respektivno:

NS≡SN + H 2 O → CH 3 -C

5. Carbonyl spojevi sa visokim prinosima (oko 80%) formiraju se tijekom oksidacije odgovarajućih alkohola s mješavinama dpmetilsulfoksida sa sirćetskim anhidridom ili bezvodnom fosfornom kiselinom.

RCH 2 OH + (CH 3) 2 Dakle → RCH \u003d O + (CH 3) 2 S

6. Transformacija halogenalkila u aldehidi s produženjem lanca po jednom ugljičnom atomu postiže se liječenjem farme natriumTetracarbonyl u prisustvu tripencilfosfina, a zatim sirtetne kiseline:

R - HLG + NA 2 FE (CO) 4 RCOFE (CO 3) P (C 6 H 5) 3 R-CH \u003d O

Postoji nekoliko modifikacija ove metode.

7. Ketoni s dobrim izlazima dobiva se reagiranjem sakrivača kiseline krilida sa litijumskim cilindilkupratan i cadmiumalkilama:

R 2 Culi + R "COCI → R - CO - R" + licci + r - cu

8. ALDEHYDE tehnika dobiva se direktnim dodavanjem CO i H 2 do Olefina (oksosinteza) na 100-200 ° C pod pritiskom od 10-20 MPa (100-200 bankomata) u prisustvu kobaltnih ili niklajskog katalizatora (na primjer, CO + THO 2 + MGO, nanosi se na Kizelgur):

Reakcija s etilenom i propilenom vrši se u plinskoj fazi, a s složenijim olefinamns (C 4 -C 20) - u tečnoj fazi. Kao što se može vidjeti iz gornje šeme, aldehidi koji sadrže jedan ugljični atom od početnih olefina dobivaju se na oksosintezu. Ova sinteza je važna za dobivanje viših primarnih alkohola (katalitičko smanjenje aldehida). Mehanizam oksosinteze može biti predstavljen na sljedeći način:

2CO + 8CO → CO 2 (CO) 8

CO 2 (CO) 8 + H 2 → 2NSO (CO) 4

R -CH \u003d CH 2 + NSO (CO) 4 → R - CH 2 -CH 2 - CO (CO) 4

R - CH 2 -CH 2 -CO (CO) 4 + CO → R-CH 2 -CH 2 -CO - CO (CO) 4

R-CH 2 -CH -CH 2 -CO-CO (CO) 4 + NSO (CO) 4 → R-CH 2 -CH 2 -Cl + CO (sa ) 8

Fizička svojstva

Aldehid-gas sa vrlo oštrim mirisom. Ostale donje aldehide i ketone - tečnosti, lako topive u vodi; Donji aldehidovi imaju miris koji se probija, koji, s jakim razrjeđivanjem postaje ugodan (nalikuje miris plodova). Ketoni mirišu prilično lijepo.

Sa istim sastavom i strukturom karbonskog lanca, Ketones kuhaju s nešto višim temperaturama od aldehida. Ključne temperature aldehida i ketona sa normalnom strukturom lanca veće su od onih spojeva za motociranje. Na primjer, valerijanski aldehid ključa na 103.4 ° C, a Izovaljari - na 92,5 ° C. Aldehidi i ketoni kuhaju se na temperaturi, znatno nižim od alkohola s istim brojem ugljičnih atoma, na primjer, u propioničkom aldehidu t. Kip. 48,8 ° C, na acetonu 65.1 ° C, n.-propil alkohol 97,8 ° C. To pokazuje da aldehidi i ketoni, za razliku od alkohola, nisu snažno povezani tekućine. Istovremeno, tačka ključanja karbonil je značajno veća od ključnih temperatora ugljikovodika s istom molekularnoj težini, koja je povezana s visokim polaritetom. Gustoća aldehida i ketona ispod jedne.

U IR spektri za grupu su intenzivna apsorpcija na 1720 cm -1 karakterizirana. U NMR spektru, vodonik signal aldehide grupe nalazi se u vrlo slabim polju.

Hemijska svojstva

Aldehidi i ketone odlikuju se velikim reaktivnosti. Većina njihovih reakcija nastaje zbog prisustva aktivne karbonil grupe. Dvostruko vezivanje karbonil grupe slično je u fizičkoj prirodi s dvostrukom vezom između dva atoma ugljika (σ-link + π-obveznica). Međutim, dok je e c \u003d c<2Е с-с, энергия связи С=О (749,4 кДж/моль) больше, чем энергия двух простых С-О-связей (2х358 кДж/моль). С другой стороны, кислород является более электро­отрицательным элементом, чем углерод, и потому электронная плотность вблизи атома кислорода больше, чем вблизи атома уг­лерода. Дипольный момент карбонильной груп­пы - около 9 10 -30 Кл/м (2,7 D). Благодаря такой поляризации углеродный атом карбонильной группы обладает электрофильными свойствами и способен реагировать с нуклеофильными реагентами. Соответ­ственно атом кислорода является нуклеофильным. В реакциях присоединения отрицательно поляризо­ванная часть присоединяющейся молекулы всегда на­правляется к углеродному атому карбонильной груп­пы, в то время как ее положительно поляризованная часть направляется к кислородному атому.

Reakcija priloga nukleofilnih reagensa na mjestu Carbonyl veze je korak koji se pojačava. Shematski reakcija veze, poput natrijum hidrosulfita do Acetic Aldehide, može se prikazati na sljedeći način:

Radikali koji mogu povećati pozitivan naboj na ugljikom karbonil karbonil, snažno povećavaju reakcijski kapacitet aldehida i ketona; Radikali ili atomi koji smanjuju pozitivnu naknadu na ovom ugljičnom atomu pružaju suprotan učinak.

Pored reakcija vezanosti na karbonil grupi za aldehide i ketone, reakciju sa sudjelovanjem karbonil radikala sa karbonilnom grupom ugljičnih radikala, zbog utjecaja elektroničke grupe na njih, također je karakterističan, . Oni uključuju oksidaciju, halogeniranje, kondenzaciju.

SVEDOK JOVANOVIĆ - ODGOVOR: Hidrogenacija. Dodavanje vodonika do aldehida i ketona javlja se u prisustvu hidrogenatacijskih katalizatora (NI, CO, SI, PT, PD itd.). Istovremeno, aldehidi odlaze u osnovne, a ketone u sekundarnim alkoholima. To se temelji na jednoj od metoda dobijanja alkohola.

Nedavno se Lia1n 4 lia1n 4 često koristi kao reducirajući agent. Reakcija je s prijenosom hidridnog iona:

Prednost oporavka sa Liall 4 je da ovaj reagens ne vraća dvostruke vezu u karbonu.

Kad se smanjenje aldehida ili ketona s vodikom u vrijeme izolacije (korištenjem alkalnog metala ili amalgamiziranog magnezijuma) formira zajedno s odgovarajućim alkoholima i glikolama:

pinacon

Omjer formiranog alkohola i glikola ovisi o prirodi karbonil veze i uvjetima oporavka. U restauraciji ketona u reakcijskim proizvodima u aprotičnim otapalima prevladavaju pinakoni; U slučaju alifatskih zasićenih glikoli aldehida formiraju se u malim količinama.

Reakcija se nastavlja s srednjim formiranjem slobodnih radikala:

B. Nukleofilne reakcije vezanosti.

1. Dodavanje detalja magnigalogenalklila koji se detaljno rastavljaju kada opisuju metode dobivanja alkohola.

2. Dodavanje sitne kiseline dovodi do formiranja α-oksiminitila, oprane od kojih se dobivaju α-hidroksi kiseline:

nitrilna α-hidroksipropionska kiselina

Ova reakcija započinje nukleofskim napadom atoma ugljika od strane CN Iona -. Cijanid vodikov se pridružuje vrlo sporo. Dodavanje pad rješenja kalijuma cijanida značajno ubrzava reakciju, dok dodavanje mineralne kiseline smanjuje stopu reakcije na gotovo nulu. To pokazuje da je aktivni reagens u formiranju cingidrina CN Ion -:

3. Dodavanje natrijum hidrosulfita daje kristalne tvari koje se obično nazivaju kao hidrosulfitni derivati \u200b\u200baldehida ili ketona:

Kada se zagrijava soda ili mineralnim kiselinama, derivati \u200b\u200bhidrosulfita raspadaju se izdanje besplatnog aldehida ili ketona, na primjer:

Reakcija natrijum hidrosulfita koristi se za visokokvalitetnu definiciju aldehida i ketona, kao i za njihovu raspodjelu i čišćenje. Treba napomenuti da se samo metil ketoni koji imaju grupu CH 3 pridruženi su reakciji s natrijum hidrosulfitom u masnom redu.

4. Interakcija sa amonijakom omogućava vam razlikovanje aldehida i ketona. Aldehidi izolirana voda, formiranje anodine:

acetaldimin, ethaniman.

koji su lako polimerizirani (cilulirani u kristalnim trikome - aldehidamiaki:

aldehydammiado

Tokom ciklizacije, dvostruka veza C \u003d N i tri molekula Imine povezana su sa šestočlanim ciklusom sa naizmjeničnim ugljičnim i atomima dušika.

Ketoni sa amonijakom takvih spojeva ne formiraju. Oni reagiraju vrlo sporo i teže, na primjer, ovako:

5. Sa hidroksilaminskim aldehidima i ketonima, ističući vodu, formiraju oksimes (aldoksimem i ketoksim):

acetaldoxim.

acetoneoxime

Te se reakcije koriste za kvantifikaciju karbonil spojeva.

Mehanizam reakcije (r \u003d h ili alk):

6. Posebno su kamate reakcije karbonil spojeva sa Hydrazinom i njegovom supstituiranom. Ovisno o uvjetima, hidrazin reagira s aldehidi i ketonima u omjeru 1: 1 ili 1: 2. U prvom slučaju formiraju se hidratovi, a u drugom - Azini (aldasini i ketasini):

hydrazon

aldezin

ketazin

Hydrazoni ketona i aldehidi, kada se zagrijavaju čvrstim dušikom puštanja i daju ograničenje ugljovodonika (KUZHNER reakcija):

Trenutno se ta reakcija vrši zagrijavanjem karbonilskog spoja hidrazinom u visokokvaligijom polarnih otapala (di- i trietilena glikola) u prisustvu alkalija. Reakcija se može izvesti na sobnoj temperaturi pod djelovanjem TERT-BUTILLOTHLOTH-a u Dymetlimsulfoksidu.

Aldehidi i ketoni sa zamijenjenim hidrazinama - sa fenilhidrizenom C 6 h 5 -NH-NH 2 i Sevencarbazid Formirani su modni fenilhidrazoni i sevencarbazoni. Ovo su kristalne tvari. Oni služe kvalitativnim i kvantificiranju karbonil spojeva, kao i za njihovu raspodjelu i čišćenje.

Formiranje fenilhidrazona:

Pokazani se namijenjeni prema shemi:

Reakcije aldehida i ketona sa hidrazinskim derivatima prema mehanizmu slične su njihovim reakcijama sa amonijakom i hidroksilaminom. Na primjer, za acetaldehid i fenilhidrazin:

Za ove reakcije, kiselina Karakteristična je kiselina.

7. Aldehidi i ketoni mogu pričvrstiti vodu u karbonil grupu da formiraju hidrate - hememinalne glikole. Ovi spojevi u mnogim slučajevima postoje samo u rješenjima. Ravnotežna pozicija ovisi o strukturi komponente koja sadrži karbonil:

Dakle, formaldehid na 20 ° C postoji u vodenoj otopini za 99,99% u obliku hidrata, acetaldehid - za 58%; U slučaju acetona, hidratni sadržaj je malo, a klor i triklorocetonski oblik otporni na kristalni hidrati.

Aldehidi s višom molekularne težine s vodootpornim vodootpornim na niskim temperaturama čvrsti poluhidrate:

8.

U prisustvu tragova mineralne kiseline formiraju se acetali:

Acetali - tečnosti sa ugodnim bitnim mirisom. Kada se zagrijava razblaženim mineralnim kiselinama (ali ne i alkalisom), podvrgavaju se hidrolizi da formiraju alkohole i isticanje aldehida:

Acetal dobiven iz naftne aldehide i polivinil alkohola koristi se kao ljepilo u proizvodnji samozakoživanja.

Ketone acetali se dobivaju teže - efekti etil etera etil etera NS (OS2H 5) C ili ortomermijum:

9. U akciji na aldehidi alkohola formiraju se polu-acetali:

Aldehidi i ketones prilikom interakcije sa PCI 5 Exchange Atomom kisika u dva klorska atoma, koja se koristi za dobivanje kaminloloalkane:

Ova reakcija u fazi koja odredi prirodu konačnog proizvoda predstavlja i reakciju nukleofilnog priloga:

B. Reakcija oksidacije. Oksidacija aldehida je mnogo lakša od ketona. Pored toga, oksidacija aldehida dovodi do stvaranja kiselina bez promjene kostura ugljika, dok su ketoni oksidirani da bi se formirali dvije jednostavnije kiseline ili kiseline i ketona.

Aldehidi su oksidirani zračnim kisikom u karboksilne kiseline. Intermedijarni proizvodi su hidroperoksidi:

Amonijak otopina srebrnog hidroksida OH sa laganim grijanjem sa aldehidima (ali ne s ketonima) oksidizira ih u kiselinu da bi se formiralo slobodno metalno srebro. Ako je testna cijev u kojoj je u toku reakcija, ona je bila prekrasna iznutra, a zatim srebrna leži s tankim slojem na unutrašnjoj površini - formirano je srebrno ogledalo:

Ova reakcija, poznata kao reakcija srebrnog ogledala, koristi se za visokokvalitetnu definiciju aldehida.

Za aldehide, karakteristična je i reakcija sa takozvanim padom tekućinom. Potonji je vodeno-alkalno rješenje složene soli formirane od bakrenog hidroksida i natrijum-kiselinom natrijum soli. Kad se aldehidi s ljupkim tekućinom zagrijava, bakar (ii) vraća se bakra (I), a aldehid je oksidiran u kiselinu:

Crveni CU 2 oksid Cu 2 je precipiran gotovo kvantitativno. Ova reakcija ne ide s ketonima.

Aldehidi se mogu oksidizirati u karboksilnim kiselinama koristeći mnoge konvencionalne oksidante, poput kalijum dihromata, kalijuma permanganate, po ionom mehanizma, a prva faza procesa obično je dodavanje oksidiranog sredstva u skladu s ko-skupinama.

Oksidacija Ketonesa vrši se s jazom karbonskog lanca u različitim smjerovima, ovisno o strukturi ketona.

Prema proizvodima oksidacije, može prosuditi strukturu ketona, a s obzirom da se ketoni formiraju kada su sekundarni alkoholi oksidirani, stoga, struktura tih alkohola.

Reakcija polimerizacije. Te su reakcije karakteristične samo za aldehide. Pod djelovanjem na aldehid kiselinama, oni su trimerizirani (djelomično i tetramerizacija):

Mehanizam polimerizacije može se predstaviti na sljedeći način:

D. Halogeniranje. Aldehidi i ketoni reagiraju s bromom i jodom istovremeno samostalno od koncentracije halogena. Reakcije su ubrzane obje kiseline i bazama.

Detaljna studija ovih reakcija dovela je do zaključka da idu s preliminarnom transformacijom Carbonil spoja u ENOL-u:

E. Reakcije kondenzacije.

1. Aldehidi u slabo prijateljskom mediju (u prisustvu acetata, karbonata ili kalijum sulfita) su kondenzacija Aldol (A.P. Borodin) sa formiranjem aldehidosyrth (hidroxyaldehides), skraćenim kao alarmi. Aldoli se formira kao rezultat dodavanja Aldehida u karbonil grupu drugog aldehide molekula sa vezama za komunikaciju sa C - H u položaju α u Carbonilu, kao što je prikazano na primjeru sitetičkog aldehida:

aldol

U slučaju aldolizina drugih aldehida, propiona, samo grupa u poziciji u Carbonovil ulazi u reakciju, jer su samo atomi vodonika u ovoj grupi dovoljno aktivirana od strane karbonil grupe:

3-hidroksi-2-metilpenal

Ako postoji kvartarni atom ugljika pored karbonila, aldoliza je nemoguća. Na primjer, trimetil aldehid (snz) ZS-sen ne daje aldilu.

Mehanizam reakcije kondenzacije Aldola, katalizirane bazama, sljedeće. Aldehid prikazuje svojstva CHC kiseline. Hidroksil jon (katalizator) obrnuto poremeti proton iz ugljičnog atoma:

Aldol za vrijeme grijanja (bez vodenih tvari) briše vodu da bi se formirala ne-dragocjena crotone aldehide:

Stoga se prelazak iz granice Aldehide nezaboravno naziva Croton kondenzacija. Dehidracija se pojavljuje zbog vrlo velike mobilnosti atoma vodika u α-poziciji u odnosu na karbonil grupu (superfopores), a P-Bond u odnosu na karbonil grupu, kao u mnogim drugim slučajevima.

U akciji na aldehidi sposobnim za kondenzaciju Aldola, jake baze (alkalis) kao rezultat duboke aldol (ili krotonske) polikondencacije. Aldehidi koji nisu sposobni za kondenzaciju Aldola pod ovim uvjetima ulaze u reakciju kananizaro:

2 (Ch 3) 3 C-SN + Kon → (CH 3) 3 C-Cook + (CH 3) 3 C-CH 2 IT.

Kondenzacija Ketona Aldola javlja se u strožim uvjetima - u prisustvu baza, na primjer, VA (oh) 2. Istovremeno se formiraju P-Ketonospirti, lako gube molekulu vode:

U još strožim uvjetima, na primjer, kada se zagrijava koncentrirana sumporna kiselina, ketoni su podvrgnuti intermolekulirnoj dehidraciji s formiranjem nezasićenih ketona:

mesytila \u200b\u200boksid

Mesytila \u200b\u200boksid može reagirati s novom molekulom acetona:

foron

Kondenzacija između aldehida i ketona je moguća, na primjer:

3-penten-2-jedan

U svim tim reakcijama prvo dođe kondenzacija Aldol, a zatim dehidracija rezultirajuća hidroksikeleta.

2. Ester kondenzacija aldehida pod djelovanjem aluminijskog alkgogohlaata u njima u nevakičnom medijunu (V.E. Tishchenko).

sitetik eter

J.Decoball. Aldehidi kada se zagrijava tris (tripenphosphin) rodijum hlorid prolazi na dekarbononizaciju kako bi se formirao ugljikovodike:

R-SNLO + [(C 6 H 5) 3 P] 3 PHCL → R-H + [(C 6 H 5) 3 P] 3 RHCOCL.

Prilikom proučavanja hemijskih transformacija aldehida i ketona potrebno je obratiti pažnju na značajne razlike među njima. Aldehidi se lako oksidiraju bez promjene lanca ugljika (reakcija srebrnog ogledala), ketoni su teško da su oksidirani za prekršaj lanca. Aldehidi su polimerizirani pod utjecajem kiselina, formiraju aldehidoidamiak, a alkoholi u prisustvu kiselina daju acetal, uđu u ester kondenzaciju, daju bojenje fucsinnnom kiselinom. Ketoni nisu sposobni za slične transformacije.

Odvojeni predstavnici. Primjena

Aldehid (formaldehid) je bezbojni plin s oštrim specifičnim mirisom, t. Kip. -21 ° C. Otrovno je, djeluje dosadno na sluznici o očima i respiratornim putevima. Dobro je rastvorljiv u vodi, 40% vodene otopine formaldehida naziva se formalin. U industriji se formaldehid dobiva dvije metode - nepotpuna oksidacija metana i njegovih nekih homologa i katalitičke oksidacije ili dehidrogenacije metanola (na 650-700 ° C preko srebrnog katalizatora):

Ch 3 IT → H 2 + H 2 co.

Zbog nepostojanja alkil radikale, formaldehid je svojstven nekim posebnim svojstvima.

1. U alkalnom medijum prolazi kroz oksidacijsku reakciju - oporavak (Cannicaro reakcija):

2. Sa najlakšim zagrijavanjem formaldehida (formalin) sa amonijakom, heksametileneraminine (Urotropin) se prikuplja, što je prvi put sintetiziralo A. M. Butlerov:

6N 2 C \u003d O + 4NH 3 → 6h 2 0 + (CH 2) 6 N 4

urotropin

Urotropin u velikim količinama koristi se u proizvodnji fenolnih formaldehida, eksploziva (heksogen koji je izveden navojnjem urotropina)

hexagen

u medicini (kao diuretik, kao sastavni dio pripreme za antigigptic Calcikus, u liječenju bubrežnih bolesti itd.).

3. U alkalnom mediju, na primer, u prisustvu limetnog mlijeka, kao prvi put, A. M. Butlerov je prikazan, formaldehid je aldoliza sa formiranjem oksisadehida do hekse, na primjer:

hexoose

U prisustvu alkalija, formaldehid se može sazvati drugim aldehidi, formirajući poliatome alkohole. Dakle, kondenzacija formaldehida s akretičnim aldehidom dobiva se sa četiri hedy alkohola - pentaeryritis sa (CH 2) 4

CH 3 Sno + 3h 2 CO → (NASN 2) 3 SCH

(NASN 2) 3 SCNO + H 2 CO → (NASN 2) 4 C + NSOO -

Pentaeryritis se koristi za proizvodnju smole i vrlo jake eksplozivne supstance - tetranteentairetrit (deset) C (CH 2 ONO 2) 4.

4. Formaldehid je sposoban za polimerizaciju za formiranje cikličkih i linearnih polimera.

5. Formaldehid može ući u različite reakcije kondenzacije za formiranje sintetičkih smola koje se široko koriste u industriji. Stoga se polikondenzaciji formaldehida sa fenolom dobiva sa fenolom formaldehide smola, sa ureem ili melaminom - karbamidnim smolama.

6. Proizvod kondenzacije formaldehida sa izobutilenom (u prisustvu H 2 SO 4) je 4,4-dimetil-1,3-dioksane koji, kada se zagrijava na 200-240 ° C u prisustvu katalizatora (SIO 2 + H 4 P 2 o 7) razgrađuje se s formiranjem izoprena.

ForCallin se široko koristi kao dezinficijenstvo za dezinfekciju žitarica, staklenika, staklenika, za bušenje sjemena itd.

Acetic aldehid, acetaldehide CH 3 Sno - tečnost sa oštrim neugodnim mirisom. T.Kip. 21 ° C. Acetaldehide parovi uzrokuju iritaciju sluznica, gušenja, glavobolje. Acetaldehid je dobro rastvorljiv u vodi i u mnogim organskim otapalima.

Industrijske metode za dobijanje acetaldehida već su razmatrane: hidratacija acetilena, etil alkohol dehidrogenacija, izomerizacija etilen oksida, katalitička oksidacija zrakom graničnih ugljovodonika.

Nedavno se acetaldehid dobiva oksidacijom etilena s zračnim kisikom u prisustvu katalizatora prema shemi:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O + PDCL 2 → CH 3 -Cly + 2HCL + PD

PD + 2Cuc1 2 → 2cucl + pdcl 2

2cucl + 2HCI + 1/2 O 2 → 2Cuci 2 + H 2 o

2ch 2 \u003d CH 2 + O 2 → 2CH 3 Cho

Ostali 1-alkeni formiraju metilketone u ovoj reakciji.

Acetaldehid na industrijskoj skali dobiva sirćetnu kiselinu, sirćetski anhidrid, etilni alkohol, aldol, butil alkohol, acetalan, etil acetat, pentaerythrite i niz drugih supstanci.

Poput formaldehida, kondenzirano je fenolom, aminama i drugim tvarima, formirajući sintetičke smole koje se koriste u proizvodnji različitih polimernih materijala.

Pod djelovanjem male količine sumporne kiseline, acetaldehid je polimeriziran u radova (C 2 h 4 o 3) 3 i metaldehid (C 2 h 4 o 3) 4; Broj potonjih povećava se s padom temperature (do -10 ° C):

Pageraldehyde - tečnost sa t. Kip. 124,5 ° C, metaldehid je kristalna supstanca. Kada se zagrijava tragovima kiselina, obje ove tvari su depolizirane, formiraju acetaldehide. 2-metil-5-vinilpiridin koji se koristi u sintezi kopolimera - sintetički gumice dobiva se iz paralegode i amonijaka.

Trihloroacetic Aldehide, CCI 3 Chlo hlor, dobiva se kloriranjem etilnog alkohola.

Hloral je bezbojna tečnost s oštrim mirisom; Uz vodu formira kristalni hidrat - klorohidrat. Stabilnost hlorolje hidhidrata nastaje zbog povećanja elektroničkih preciznih svojstava karbonyl ugljika pod utjecajem snažnog indukcijskog efekta hlora:

Ima tablete za spavanje. Kondenzacija klorora sa klorobenzinom dobiva se na industrijskom obimu insekticida.

Pod akcijama do hloralne alkalije formira se kloroform:

Acetone CH 3 PIN 3 - bezbojna tečnost sa karakterističnim mirisom; T.Kip \u003d 56,1 ° C, MP \u003d 0,798. Dobro rastvovan u vodi i u mnogim organskim otapalima.

Aceton dobiva:

1) iz izopropil alkohola - oksidacija ili dehidrogenacija;

2) oksidacija izopropil benzena dobivena alkilacijom benzena, zajedno sa fenolom;

3) acetona-butanol fermentacija ugljikohidrata.

Aceton se koristi u velikim količinama u industriji boja, u proizvodnji acetatne svile, filma, pudera bez dime (piroksilin) \u200b\u200bza otapanje acetilena (u cilindrima) itd. Poslužuje kao početni proizvod u proizvodnji neraskidivog organskog stakla, Keten i t d.

Za koji dvostruka veza između atoma ugljika i kisika i dva pojedinačna veza istog ugljičnog atoma s ugljikovodičnim radikalom, označavaju slovom R i atomom vodika. Grupa atoma\u003e C \u003d o naziva se karbonil grupa, karakteristična je za sve aldehide. Mnoge aldehide imaju ugodan miris. Oni se mogu dobiti od alkohola dehidrogenacijom (uklanjanje vodonika), zbog kojih su dobili zajedničko ime - aldehide. Svojstva aldehida utvrđuju se prisutnošću karbonil grupe, njegove lokacije u molekuli, kao i duljinu i prostorno razgraniku radikalnog ugljikovodika. To je, znajući da se ime tvari koje odražava, može se očekivati \u200b\u200bda će se očekivati \u200b\u200bodređenim hemikalijama, kao i fizička svojstva aldehida.

Postoje dva glavna načina za imenovanje aldehida. Prva metoda temelji se na sistemu koji koristi Međunarodna unija (IUPAC), često se naziva sistematskom nomenklaturom. Zasnovan je na činjenici da je najduži lanac u kojem je Carbonyl grupa pričvršćen na ugljični atom, služi kao osnova imena aldehida, odnosno njegova ime dolazi iz imena relativnog alkana zbog zamjene Sufiks -an na Sufixu -L (Metan - Matanal, Ethan - Etanal, Propan - Propanel, Butan - Butanal i tako dalje). Druga metoda obrazovanja Ime aldehida koristi ime odgovarajuće u kojem će se pretvoriti kao rezultat oksidacije (metanalni - aldehid formiranje, etanal - aldehid acEtic, propanal - aldehid ulje i tako dalje.

To je polaritet grupe\u003e c \u003d o utjecaj na fizička svojstva aldehida: ključanje, rastvorljivost, dipolni trenutak. Hidrokonikbonski spojevi koji se sastoje samo od atoma vodika i ugljika rastopljeni su i kuhani na niskim temperaturama. U tvarima s karbonil grupom, znatno su viši. Na primjer, Butan (CH3CH2CHO), propanal (CH3CH2CHO) i aceton (CH3COSN3) imaju istu molekularnu težinu, jednaku 58, a tačka ključanja u Butanu jednaka je 0 ° C, dok je za propan, a Aceton je jednak 56 ° C. Razlog velike razlike je taj što polarne molekule imaju više mogućnosti da se više privuku međusobno od ne-polarnih molekula, stoga je potrebna više energije za njihovu rupturu i, prema tome, potrebna je veća temperatura, tako da se ovi spojevi tope ili prokuhaj.

Fizička svojstva aldehida mijenjaju se sa povećanjem. Formaldehid (HCHO) je gasobna supstanca u normalnim uvjetima, acetaldehid (CH3Cho) kuha na sobnoj temperaturi. Ostale aldehide (osim predstavnika sa visokom molekularnoj težini) u normalnim uvjetima su tečnosti. Polarni molekuli se ne miješaju lako s ne-polarnim, jer se polarne molekule privlače jedna na drugu, a ne-polar se ne mogu stisnuti između njih. Stoga se ugljovodonici ne rastvaraju u vodi, jer su molekuli vode polarni. Aldehidi, u kojima se u molekulama od ugljičnih atoma manje od 5 otopi u vodi, ali ako je broj ugljičnih atoma veći od 5, raspuštanje se ne događa. Dobra rastvorljivost aldehida niske molekularne težine nastaje zbog formiranja vodikovih veza između atoma vodonika i molekule vode i atoma kisika karbonil grupe.

Polaritet molekula koje formiraju razni atomi može se kvantitativno izraziti brojem koji se naziva dipolni trenutak. Molekuli formirani istim atomima nisu polarnim i dipolnim trenucima nemaju. Vektor dipola je usmjeren prema elementu koji stoji u mendeleev tablici (u jednom periodu) udesno. Ako se molekul sastoji od jednog atoma podgrupa, elektronska gustoća bit će premještena prema elementu s manjim redoslijedom. Većina ugljikovodika nema dipolni trenutak ili je njegova vrijednost izuzetno mala, ali za aldehide je mnogo veće, što takođe objašnjava fizička svojstva aldehida.

Klasa organskih spojeva sa općom formulom

gdje je r hidrokonikbonski radikal (ostatak); Tijelo je srednji metabolički proizvodi.

Odvojeni predstavnici aldehida obično se nazivaju od kiseline formirane tokom njihove oksidacije (na primjer, sirćetna kiselina je sitetička aldehida). Ovisno o vrsti radikalnih, zasićenih, nezasićenih, aromatičnih, cikličnih aldehida i drugih razlikuju se. Ako je radikal ostaci alkohola, karboksilne kiseline itd., Aldehidonija, aldehidocizam i drugi spojevi sa mješovitim karakteristikama, koje imaju hemijsku svojstva svojstvene aldehide i odgovarajuće R grupe. Prilikom zamjene vodonika aldehide grupe na ugljikovodičnim radikalima, dobivaju se ketoni (vidi), dajući mnoga reakcija slična aldehidi. Jedan od najjednostavnijih aldehida je sicEtić, ili Acetaldehide CH 3 - Sno, ponekad dobiveni dehidrogenizacijom etil alkohola preko grijanog bakra.

Metoda pribavljanja aldehide iz reda acetilena je uobičajena pričvršćivanjem vode na njih u prisustvu katalizatora, otvorenog M. G. Kucherov:

Ova se reakcija koristi u sintetičkoj proizvodnji sirćetne kiseline. Aromatične aldehide obično se dobivaju oksidacijom aromatičnih, ugljikovodika koji imaju bočnu metilnu grupu:

ili akcije na odgovarajućim ugljikovodima ugljičnog monoksida u prisustvu HCl i katalizatora.

Značajke i hemijska svojstva aldehida uglavnom su povezana sa nekretninama i transformacijama aldehide grupe. Dakle, najjednostavniji aldehida - mrav ili formaldehid

aldehid grupiranje koje je povezano s vodonik, je plin; donji aldehidi (na primjer, acetaldehid) - tečnosti s oštrim mirisom; Viši aldehidi - vodene nerastvorljive krutosti.

Zbog prisustva karbonilne grupe i pokretnog vodonik atoma, aldehidi su među najpovoljnijim organskim spojevima. Većina svestranih reakcija aldehida karakterizira učešće karbonil grupe u njima. Oni uključuju oksidaciju, dodatak i zamjenu kisika na drugim atomima i radikalima.

Aldehidi su lako polimerizirani i kondenzirani (vidi kondenzaciju Aldola); Prilikom tretiranja aldehida alkalije ili kiseline su dobivene ALDOL-ove, na primjer:

Kad se voda očisti, Aldol se pretvara u crotonic aldehide

sposoban za daljnje dodavanje molekula (polimerizacijom). Polimeri dobiveni kao rezultat kondenzacije su ukupno ime aldolum smole.

U istraživanju bioloških supstrata (krv, urin i tako dalje) pozitivan učinak reakcija na osnovu oksidacije aldehide grupe daje zbroj smanjujućih sredstava. Stoga su ove reakcije, iako se koriste za kvantitativno određivanje šećera (glukoze) Hagedorn-Jensen, kao i Nylanderove uzorke, Gainnes, Benedikt i drugi, ali ne mogu se smatrati specifičnim.

Aldehidi igraju veliku ulogu u biološkim procesima, posebno, biogeni amine u prisustvu enzima amino oksidaze pretvaraju se u aldehide, nakon čega slijede njihova oksidacija u masnim kiselinama.

Radikali aldehide većih masnih kiselina dio su plasmahogene molekula (vidi). Korišteni su biljni organizmi u procesu fotosinteze za asimilaciju ugljika koriste se formiranje aldehide. Eterično ulje koje nastaju biljke sastoji se uglavnom od cikličnih nezasićenih aldehida. (Anis, cimet, vanilin i drugi).

Sa fermentacijom alkohola pod djelovanjem ferbizacije kvasca karboksilaze, dekarboksilacija peyrogradne kiseline pojavljuje se s formiranjem sitetičkog aldehida, koji se pretvara u etil alkohol.

Aldehidi se široko koriste u sintezi mnogih organskih spojeva. U medicinskoj praksi koriste se i direktno aldehide (vidi formalin, radova, citral) i sintetički derivati \u200b\u200bdobiveni iz aldehida, na primjer, Urotropin (vidi heksametaletetramin), hloralhidrat (vidi) i druge.

Aldehidi kao profesionalna štetnost

Ageehydes se široko koriste u industrijskoj proizvodnji sintetičkih smola i plastike, vanirongiranjem i tekstilnim industrijama, u prehrambenoj industriji i parfumeriji. Formaldehid se koristi uglavnom u proizvodnji plastike i umjetnih smola, u industriji kože i tako dalje; Akrolein - sa svim proizvodnim procesima gdje se masti zagrijavaju na t ° 170 ° (limne trgovine - sušenje štapova sa naftom krepe, električne industrije, proizvodnja leptira i salotopan i tako dalje). Detaljnije - vidi članke posvećene pojedinim aldehidima.

Sve aldehide, posebno najniže, imaju izražen toksični učinak.

Aldehidi iznerviraju sluznice očiju i gornjih disajnih puteva. Prema prirodi opće toksične akcije aldehida, lijekovi su lijekovi, međutim, oni su značajno inferiorni do neugodnog učinka. Stupanj ozbiljnosti opijenosti određuje se uz vrijednost aktivne koncentracije, također prirode radikala i kao rezultat - promjena fizikalohemijskih svojstava aldehida: donji aldehidi (dobro topiv i vrlo topljivi supstanci) imaju oštro nadražujuće učinak na gornje organe za tijelo i relativno manje izražene opojnu radnju; Uz porast dužine radikalnog lanca ugljikovodika, rastvorljivost i volatilnost aldehidi padaju, kao rezultat toga, nervira se smanjuje, raste narkotičko djelovanje; Neuličan učinak nepredviđenih aldehida je jači od granice.

Mehanizam toksične akcije aldehida povezan je sa visokom reaktivnošću karbonil grupe aldehida, koji ulazeći u reakciju interakcije sa proteinima tkiva, određuje primarni iritantni učinak, refleksne reakcije centralnog nervnog sistema, distrofične promjene u unutrašnji organi i tako dalje. Pored toga, pad u telo, aldehidi su podvrgnuti raznim biohemijskim transformacijama; U ovom slučaju toksični učinak na tijelo više nije aldehidi, već proizvodi njihovih transformacija. Aldehidi se polako uklanjaju iz tijela, sposobni da kumuliraju od razvoja hroničnog trovanja, čija se glavne manifestacije primijećuju prvenstveno u obliku patoloških promjena respiratornih tijela.

Prva pomoć za trovanje aldehidama. Učitajte žrtvu na svjež zrak. Isperite oči 2% alkalne otopine. Udisanje alkalnih i ulja. Sa pojavom za asfiksije - udisanje kisika. Prema svjedočenju sredstava poticanja srčane aktivnosti i disanja, umirujuće sredstvo (bromidi, valerijanski). Uz bolni kašalj - komadi senfa, banke, droga kodena. Kad se trovali kroz usta - pranje u stomaku, unutar 3% natrijum bikarbonatne otopine, sirovih jaja, proteinske vode, mlijeko, slani laksativi. Ako uđete na kožu - vodeno pranje ili 5% amoničkog alkohola.

Pogledajte također članke posvećeni pojedinim aldehidi.

Prevencija

Zaptivanje i automatizacija proizvodnih procesa. Ventilacija u sobi (vidi ventilaciju). Upotreba pojedine zaštitne opreme, poput filterske plinske maske marke "A" (vidi plinske maske), kombinezone (vidi odjeću) i tako dalje.

Najveće dopuštene koncentracije u atmosferi industrijskih prostorija: za akrolein - 0,7 mg / m 3, za acetaldehide, masnu i proroku-aldehide - 5 mg / m 3, za formaldehid i crotone A. - 0,5 mg / m 3.

Definicija aldehida. Sve aldehide sažeti su metodom bisulfita za obvezujući na natrijum ili kolorimetriju sa sumporom kiseline sa fuchsosinery kiselinom. Razvijena je polarografska metoda (Petrova-yakovtsovskaya), spektrofotometrijsko (ventilacija).

Bibliografija

Baer K. G. Analiza organskih spojeva, po. s njim., M., 1953; Nesmeyanov A.n. i Nesmeyanov N. A. Početak organske hemije, kn. 1-2, M., 1969-1970.

Profesionalna šteta - Amirkhanova G. F. i Latpova Z.V. Eksperimentalni obrazloženja najveće dozvoljene koncentracije acetaldehida u vodi vodena tijela, u knjizi. kontaminiran. Rezervoari, ed. S. N. Cherkinsky, in. 9, str. 137, M., 1969, bibliogr.; Bykhovskaya M. S., Ginzburg S. L. i Xalizova O. D. Metode za određivanje štetnih tvari u zraku, str. 481, M., 1966; Van Wen-Yan, materijali za toksikologiju aldehida masne serije, u knjizi: materijali u Toksiciji. tvari koje se koriste u proizvodnji. Plastika. Masa i sintetika. Gume, ed. N. V. Lazareva i I. D. Gadska, str. 42, L., 1957, bibliogr.; Štetne tvari u industriji, ed. N. V. Lazareva, t. 1, str. 375, L., 1971, Bibliogr.; Gurwitz S. S. i Sergeeva T. I. Definicija malih količina aldehida u zraku industrijskih prostorija metodom derivatne polarografije, svirkom. Rad i prof. Sabl., №9, str. 44, 1960; Trofimov L.V. Uporedni otrovni učinak krotona i nafte Aldehida, Ibid, №9, str. 34, 1962, Bibliogr.; Tsai L. M. na pitanje transformacije acetaldehida u telu, ibid., Br. 12, str. 33, 1962, Bibliogr.; Devet S. N. A. otprilike. Studije o toksičnosti glikodnog aldehida, luka, okoliša. HLTH, V. 2, str. 23, 1961, Bibliogr.; Jung F. U. Onnen K. Bindung i Wirkungen des Formaldehyds ar luk. Exp. Put. Pharmak, BD 224, S. 179, 1955; Nova H. a. TOUREINE RG Asthme au Formol, luk. Mai. ., T. 18, str. 293, 1957; Skog E. Leksikološka istraga nižih alifatskih aldehida, achamphacol. (KBH.), V. 6, str. 299, 1950, bibliogr.

B. V. Kulibakin; N. K. Kulagin (prof.).

Aldehidi su organske tvari koje se odnose na karbonil jedinjenja koja sadrže funkcionalnu grupu -nu, koja se naziva karbonil grupa.

Ovisno o prirodi kosturu ugljikovodika, molekule aldehide su ekstremni, nezasićeni i aromatični. Njihovi molekuli mogu uključivati \u200b\u200bi halogene atome ili dodatne funkcionalne grupe. Opća formula zasićenih aldehida ima oblik C N H 2 N O. U skladu s nomenklaturom Židova, imena ih završava sufiksom - i.

Oksidacija aldehida važna je u industriji, jer su se prilično lako pretvore u karboksilne kiseline. Oksidifikatori u ovom slučaju mogu poslužiti kao bakar hidroksid, srebrni oksid ili čak zrak kisik.

Struktura karbonil grupe

Elektronska struktura dvostruke veze u grupi C \u003d o karakteriše formiranje jedne σ-komunikacije i još jednu π-komunikaciju. Atom C je u stanju SP 2-hibridizacije, molekula ravnog konstrukcije sa valentnim uglovima između veza oko 120 0. Razlike dvostruke veze u ovoj funkcionalnoj grupi je da se nalazi između ugljičnog atoma i vrlo elektronegativnog atoma kisika. Kao rezultat toga, elektroni privlače atom, što znači da je ta veza vrlo polarizirana.

Sadržaj u aldehidskoj grupi takvih polariziranih dvostrukih obveznica može se nazvati glavnim uzrok visoke reaktivnosti aldehida. Za aldehide, najkarakterističnija je reakcija pričvršćivanja atoma ili njihovih grupa C \u003d o komunikaciji. I najlakše su reakcije nukleofilnog privrženosti. Također za aldehide tipične su za reakcije koje uključuju atome n od funkcionalne grupe aldehida. Zbog utjecaja elektronskog prihvatanja grupe C \u003d o, postoji porast polariteta komunikacije. To je zauzvrat razlog relativno lagane oksidacije aldehida.

Odvojeni predstavnici aldehida

Formaldehid (Formic Aldehid ili metanal) CH 2 O je gasovna supstanca sa vrlo oštrim mirisom, koji se obično prenosi mješavinom methanol pare zrakom kroz mrežu od bakra ili srebrne mreže. Njegova 40% vodena otopina naziva se formalin. Formaldehid lako ulazi u reakciju, od kojih su mnoge podloge industrijske sinteze više važnih supstanci. Koristi se i za dobivanje pentaeryritisa, mnogo ljekovitih tvari, raznih boja, za bacanje kože kao dezinfekcijskog i dezodoriranja agenta. Formaldehid je prilično toksičan, njegov MPC u zraku je 0,001 mg / l.

Acetaldehyde (Acetic Aldehyde, etanal) CH 3 Sleep je bezbojna tečnost s ugušenim mirisom, koji je, kada se razrijeđuje vodom, stječe miris voća. Acetaldehid ima sva glavna svojstva aldehida. Oksidacija sitetičkog aldehida stvara ogromne količine sirćetne kiseline i sirćetskih anhidrida, raznih farmaceutskih priprema.

Akrolein (propenal) CH 2 \u003d CH-sin, najjednostavniji nezasićeni aldehid je bezbojna isparljive tečnost. Parovi su mu se jako nerviraju sluznicom i gornjim disajnim putevima. Vrlo otrovno, MPC njenog sadržaja u zraku je 0,7 mg / m 3. Propenal - srednji proizvod sinteze nekih polimera neophodan je u proizvodnji pojedinačnih lijekova.

Benzaldehid (benzoic aldehid) C 6 H 5 Spavanje je bezbojno žutilo sa skladištem tekućine sa aromom, prilično je brzo oksidiran zrak do benzoične kiseline. Nalazi se u esencijalnim uljima biljaka (Neroli, pačuli), a u obliku glukoside - u jezgri kosti gorke bademove, trešnje, marelice i breskve. Kao mirisna supstanca koristi se u parfumeriji, u obliku komponente prehrambenih esencija, poput sirovina za sintezu drugih mirisnih supstanci (cimet aldehide, jasminaledehid).

Reakcija srebrne zrcale

Oksidacija aldehida srebrnog oksida najinfikativna je kvalitativna reakcija na odgovarajući oblik funkcionalne grupe. Ova reakcija dobivena je ovom reakcijom zbog tankih srebrnih napada na zidove testne cijevi formirane tijekom ove reakcije.

Njegova suština nalazi se u interakciji aldehide r-spavanja sa amonijačnim otopinom srebrnog oksida (I), što je topivi složen složen oh i naziva se Tweast reagensom. Reakcija se vrši na temperaturama u neposrednoj blizini vodene tačke vode (80-100 ° C). U ovom slučaju, postoji oksidacija aldehida do odgovarajućih karboksilnih kiselina, a oksidant vraća se u metalno srebro koje pada u talog.

Priprema reagensa

Za kvalitativnu definiciju grupe -son u aldehidi, kompleksno srebrna veza prvo se priprema. Da biste to učinili, lagano rješenje amonijaka (amonijum hidroksid) uvuče se u cijev u vodi i malu količinu srebrnog nitrata. Istovremeno, srebrni oksifitani talog odmah nestaje:

2Agno 3 + 2NH 3 + H 2 O -\u003e AG 2 O ↓ + 2NH 4 Ne 3

AG 2 O + 4Nη 3 + η 2 o -\u003e 2oη

Pouzdaniji rezultati daju reagens talena pripremljenog sa Alkalijem. Za to je 1 g agno 3 raspušteno u 10 g destilirane vode i dodaje se jednaka količina koncentriranog natrijum hidroksida. Kao rezultat toga, pojačava AG 2 o talog, koji nestaje kada dodaje koncentrirano otopinu amonijum hidroksida. Koristite za reakciju samo svježe pripremljen reagens.

Mehanizam reakcije

Reakcije srebrne zrcale odgovaraju jednadžbi:

2oη + NSOη -\u003e 2ag ↓ + ηCoon 4 + 3Nη 3 + H 2

Vrijedno je napomenuti da za aldehide takve interakcije nije dovoljno proučava. Mehanizam ove reakcije je nepoznat, ali treba biti opcija radikalne ili jonske oksidacije. Prema hidroksidu diamminsberbre, prilog se najvjerovatnije provodi s formiranjem srebrne soli Diola, iz kojeg se srebro potom cijepljeno s formiranjem karboksilne kiseline.

Za uspješno iskustvo korišteno čistoće je izuzetno važno. To je zbog činjenice da bi koloidne čestice srebra generirane tokom iskustva trebale biti zatvorene na površinu stakla, stvaranjem ogledala površine. U prisustvu najmanjeg zagađenja, ispalit će u obliku sive paljenja.

Za čišćenje posude koristite alkalis rješenja. Dakle, u ove svrhe možete uzeti rješenje NaOH-a, koje se mora oprati velikim količinama destilirane vode. Na površini stakla ne bi trebalo biti prisutni tragovi i mehaničke čestice.

Oksidacija srednjeg hidroksida

Aldehid oksidacijska reakcija bakrenog hidroksida (ii) također je učinkovito učinkovito u određivanju vrste funkcionalne grupe. Javlja se na temperaturi reakcijske smjese koja odgovaraju ključanje. U ovom slučaju, aldehidi obnavljaju bivalentni bakar u Feling reagensu (svježe pripremljeni amonijalni otopini Cu (oh) 2) za monarenalentno. Sami su oksidirani zbog uvođenja atoma kisika C-η (stepen oksidacije C varira s +1 po +3).

Vizualno, iza napretka reakcije može se pratiti za promjenu boje mješavine rješenja. Plavkasti talog bakrenog hidroksida postepeno postaje žuti, odgovarajući bakreni hidroksid monalentnog i daljnjeg izgled svijetlog crvenog sedimenta CU 2 O.

Ovaj proces odgovara reakcijskoj jednadžbi:

R-spavanje + Cu 2+ + naoh + H 2 O -\u003e R-Coona + CU 2 O + 4N +

Akcija sa Jonesom reagensom

Vrijedi napomenuti da na aldehidi takav reagens djeluje dobro. U ovom slučaju oksidacija ne zahtijeva zagrijavanje i vrši se na temperaturi od 0-20 ° C za prilično kratki vremenski period, a prinos proizvoda je više od 80%. Glavni nedostatak Jones reagensa je nedostatak visoke selektivnosti za ostale funkcionalne grupe, a osim toga, kiseli medij ponekad dovodi do izomeriranja ili uništavanja.

Jones reagens je rješenje hromijskog oksida (vi) u razblaženom i acetonu. Može se dobiti i iz natrijum dihromata. Tokom oksidacije aldehida, karboksilne kiseline formiraju se pod djelovanjem ovog reakcije.

Industrijska oksidacija kisika

Oksidacija acetaldehida u industriji vrši se efektima kisika u prisustvo katalizatora - kobaltnih jona ili mangana. Formirana je prva, refleksus kiselina:

CH 3SON + O 2 -\u003e CH 3 -SOOP

Zauzvrat u interakciji s drugim molekulom sitetičkog aldehida i kroz peroksidantni spoj daje dva molekula sirćetne kiseline:

CH 3 -Oop + CH 3-Sonson -\u003e 2Sh 3 -Con

Oksidacija se vrši na temperaturi od 60-70 ° C i pritiskom od 2 · 10 5 pa.

Interakcija sa jodom

Za oksidaciju aldehidnih grupa, otopina joda se ponekad koristi u prisustvu Alkalija. Ovaj reagens ima posebno značenje u procesu oksidacije ugljikohidrata, jer djeluje vrlo selektivno. Dakle, pod utjecajem D-glukoze pretvara se u d-glukonska kiselina.

Jod u prisustvu alkalizma formira hipokodid (vrlo jak oksidantor): i 2 + 2naoη -\u003e naio + nai + n 2 o.

Pod djelovanjem hipokodida, formaldehid se pretvara u metan kiselinu: ηsosoñoη + naio + naoη -\u003e ηconata + nai + h 2 O.

Oksidacija aldehida joda koristi se u analitičkoj hemiji za određivanje kvantitativnog sadržaja u rješenjima.

Oksidacija selene dioksida

Za razliku od prethodnih reagensa, pod djelovanjem selenijum-dioksida, aldehidi se pretvaraju u dikarbonil spojeve, a GLYOXAL se formira iz formaldehida. Ako postoje metilene ili metilne grupe pored karbonila, mogu se pretvoriti u karbonil. Kao otapalo za SEO2, dioksane, etanol ili ksilen obično se koriste.

Prema jednoj od tehnika, reakcija se vrši u troglavoj tikvici povezanoj sa miješalom, termometrom i refluksom. Na izvornu supstancu koja se uzima u iznosu od 0,25 mol, kapi od 0,25 krtice selenijum-dioksida u 180 ml dioksana, kao i 12 ml H 2 o. Temperatura ne smije prelaziti 20 ° C (ako je potrebno) tikvica se hladi). Nakon toga, sa stalnim miješanjem, otopina se kuha 6 sati. Zatim vruće otopine se filtrira za odvajanje selena i oprane dioxane talog. Nakon vakuumske destilacije otapala, ostatak je frakcioniran. Glavni frakcija odabran je u širokom temperaturnom rasponu (20-30 ° C) i reciklirati.

Autocidant aldehide

Pod djelovanjem zračnog kisika na sobnoj temperaturi, oksidacija aldehida događa se vrlo sporo. Glavni proizvodi ovih reakcija su odgovarajuće karboksilne kiseline. Mehanizam za automatsko ažuriranje u odnosu na industrijsku oksidaciju etannela na sirćetnu kiselinu. Jedan od intermedijarnih proizvoda je nadkisotet koji interaktiva s drugim molekulom aldehide.

Zbog činjenice da se ova vrsta reakcija ubrzava pod djelovanjem svjetla, peroksida i tragova teških metala, može se zaključiti o svom radikalnom mehanizmu. Formaldehid u vodenim rješenjima mnogo je lošiji od njegovih momaka koji oksidira zrak, zbog činjenice da u njima postoji u obliku hidriranog metilen glikola.

Aldehid oksidacija Permanganat kalijum

Ova reakcija je najuspješnija u vizualno ocjenjivanju svog odlomaka gubitka intenziteta i potpune boje boje ružičaste boje Warman rješenja. Reakcija prolazi na sobnoj temperaturi i normalnom pritisku, tako da ne zahtijeva posebne uvjete. Dovoljno je sipati 2 ml formaldehida i 1 ml rješenja sumporne kiseline sa sumpornom kiselinom sa sumpornom kiselinom da se lagano protrese za miješanje reagensa:

5cn 3 - single + 2kmno 4 + 3h 2 SO 4 \u003d 5CH 3 -Cos + 2MNSO 4 + K 2 SO 4 + 3N 2

Ako ista reakcija na povišene temperature, tada se metanal lako oksidira u ugljični dioksid:

5ch 3 -son + 4kmno 4 + 6h 2 SO 4 \u003d 5CO 2 + 4MNSO 4 + 2K 2 SO 4 + 11N 2