Химические свойства альдегидов
Химические свойства альдегидов
Для карбонильных соединений характерны реакции различных типов:
присоединение по карбонильной группе;
полимеризация;
конденсация;
восстановление и окисление.
Большинство реакций альдегидов и кетонов протекает по механизму нуклеофильного присоединения (AN) по связи С=О.
Реакционная способность в таких реакциях уменьшается от альдегидов к кетонам:
Это объясняется, главным образом, двумя факторами:
углеводородные радикалы у группы С=О увеличивают пространственные препятствия присоединению к карбонильному атому углерода новых атомов или атомных групп;
углеводородные радикалы за счет +I-эффекта уменьшают положительный заряд на карбонильном атоме углерода, что затрудняет присоединение нуклеофильного реагента.
Реакции присоединения
Присоединение большинства реагентов по двойной связи С=О происходит как ионная реакция по механизму нуклеофильного присоединения AN (от англ. nucleophile addition).
Присоединение циановодородной (синильной) кислоты HCN:
Эта реакция используется для удлинения углеродной цепи, а также для получения a-гидроксикислот R-CH(COOH)OH
по реакции: R-CH(CN)OH + H2O → R-CH(COOH)OH + NH3
Присоединение спиртов с образованием полуацеталей (в присутствии кислоты или основания как катализатора):
Полуацетали - соединения, в которых атом углерода связан с гидроксильной и алкоксильной (-OR) группами.
Взаимодействие полуацеталя с еще одной молекулой спирта (в присутствии кислоты) приводит к замещению полуацетального гидроксила на алкоксильную группу OR' и образованию ацеталя:
Ацетали - соединения, в которых атом углерода связан с двумя алкоксильными (-OR) группами.
Образование ацеталей из полуацеталей подобно реакции получения простых эфиров при межмолекулярной дегидратации спиртов
Реакции карбонильных соединений со спиртами играют важную роль в химии углеводов.
Присоединение реактива Гриньяра (R–MgHal) с образованием спиртов.
Присоединение реактива Гриньяра к альдегидам и кетонам
Присоединение R-MgHal к формальдегиду приводит к образованию первичных спиртов:
Из альдегидов получаются вторичные спирты:
В реакции с кетонами образуются третичные спирты:
Реакции восстановления альдегидов и кетонов
Альдегиды при взаимодействии с водородом в присутствии Ni-катализатора образуют первичные спирты, кетоны - вторичные:
В лабораторных условиях для восстановления альдегидов и кетонов используется алюмогидрид лития LiAlH4
Реакции окисления альдегидов и кетонов
Альдегиды очень легко окисляются в соответствующие карбоновые кислоты под действием таких мягких окислителей, как оксид серебра и гидроксид меди (II):
а) реакция "серебряного зеркала" - окисление аммиачным раствором оксида серебра:
R–CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH → RCOOH + 2Ag + 4NH3 + H2O
б) окисление гидроксидом меди (II) с образованием красно-кирпичного осадка Cu2O:
R–CH=O + 2Cu(OH)2 → RCOOH + Cu2O + 2H2O
Данные реакции являются качественными на альдегидную группу.
материал сайта http://cnit.ssau.ru/organics/index.htm