المحاضرة رقم 11

الديهايدات والكيتونات

يخطط

1. طرق الاستلام.

2. الخواص الكيميائية.

2.1. تفاعلات نوكليوفيليك
الانضمام.

2.2. ردود الفعل ل - ذرة كربون.

2.3.

المحاضرة رقم 11

الديهايدات والكيتونات

يخطط

1. طرق الاستلام.

2. الخواص الكيميائية.

2.1. تفاعلات نوكليوفيليك
الانضمام.

2.2. ردود الفعل ل - ذرة كربون.

2.3. تفاعلات الأكسدة والاختزال.

تحتوي الألدهيدات والكيتونات على مجموعة كاربونيل
ج = س. الصيغة العامة:

1. طرق الحصول عليها.

2. مادة كيميائية
الخصائص.

تعد الألدهيدات والكيتونات من أكثر الفئات تفاعلًا
مركبات العضوية. هم الخواص الكيميائيةيحدده الوجود
مجموعة الكاربونيال. بسبب الاختلاف الكبير في الكهربية
الكربون والأكسجين وقابلية عالية للاستقطاب ص - السندات C = O لها قطبية كبيرة
(م C = O = 2.5-2.8 د). ذرة كربونيل
المجموعة تحمل شحنة موجبة فعالة وهي هدف للهجوم
نيوكليوفيلز. النوع الرئيسي من تفاعلات الألدهيدات والكيتونات هو تفاعلات
إضافة nucleophilic Adن. بالإضافة إلى ذلك ، فإن مجموعة الكاربونيل لها تأثير على
تفاعل السندات C-H فيأ الموقف ، وزيادة حموضته.

وهكذا ، فإن جزيئات الألدهيدات والكيتونات
تحتوي على مركزين رئيسيين للتفاعل - رابطة C = O و اتصال S-Nفيأ- الموقف:

2.1. تفاعلات نوكليوفيليك
الانضمام.

تضيف الألدهيدات والكيتونات الكواشف النووية بسهولة إلى رابطة C = O.
تبدأ العملية بهجوم النوكليوفيل على ذرة الكربونيل. ثم
وسيط رباعي السطوح يتكون في المرحلة الأولى يضيف بروتون و
يعطي ناتج الإضافة:

نشاط مركبات الكربونيل في
ميلادين - ردود الفعل تعتمد على الحجم
شحنة موجبة فعالة على ذرة الكربونيل وحجمه
بدائل في مجموعة الكاربونيل. التبرع بالإلكترون والبدائل الضخمة
تعيق التفاعل ، تزيد بدائل سحب الإلكترون من التفاعل
قدرة مركب الكربونيل. لذلك ، الألدهيدات
ميلادين ردود الفعل أكثر نشاطا من
الكيتونات.

يزيد نشاط مركبات الكربونيل في
وجود المحفزات الحمضية التي تزيد الشحنة الموجبة بها
ذرة الكربونيل:

تضيف الألدهيدات والكيتونات الماء والكحول ،
ثيولز ، حمض الهيدروسيانيك ، هيدرو سلفيت الصوديوم ، مركبات من النوع
نيو هامبشاير 2 X. جميع تفاعلات الإضافة
تذهب بسرعة ، في ظروف معتدلة ، ومع ذلك ، فإن المنتجات الناتجة ، كقاعدة عامة ،
غير مستقر ديناميكيًا حراريًا. لذلك ، تمضي ردود الفعل بشكل عكسي ، والمحتوى
يمكن أن تكون منتجات الإضافة في خليط التوازن منخفضة.

توصيل المياه.

تضيف الألدهيدات والكيتونات الماء إليها
تكوين الهيدرات. رد الفعل قابل للعكس. هيدرات مشكلة
غير مستقر ديناميكيًا حراريًا. التوازن يميل نحو المنتجات
يضاف فقط في حالة مركبات الكربونيل النشطة.

منتج ترطيب ألدهيد ثلاثي كلورو أسيتيك
هيدرات الكلورال هو مركب بلوري مستقر يستخدم في
الطب كمسكن ومنوم.

إضافة الكحوليات و
ثيولز.

تضيف الألدهيدات الكحول لتكوينها نصفي. مع وجود فائض من الكحول ووجود حامض محفز
رد الفعل يذهب أبعد من ذلك - إلى التكوين الأسيتال

يستمر تفاعل تكوين نصفي
إضافة nucleophilic ويتم تسريعها في وجود الأحماض أو
أسباب.

تستمر عملية تكوين الأسيتال
استبدال nucleophilic لمجموعة OH في hemiacetal وهو ممكن فقط في ظل الظروف
التحفيز الحمضي ، عندما يتم تحويل مجموعة OH إلى مجموعة مغادرة جيدة
(ح 2 س).

تشكيل الاسيتال - عملية قابلة للعكس. في
في بيئة حمضية ، تتحلل الأسيتال والنصفي بسهولة. في بيئة قلوية
لا يحدث التحلل المائي. تلعب تفاعلات التكوين والتحلل المائي للأسيتال دورًا مهمًا في
كيمياء الكربوهيدرات.

الكيتونات في ظل ظروف مماثلة لا تفعل ذلك
يعطى.

Thiols أقوى من الكحول.
تشكل منتجات الإضافة مع كل من الألدهيدات والكيتونات.

انضمام الهيدروسيانيك
الأحماض

يضاف حمض الهيدروسيانيك إلى مركب كربونيل تحت ظروف
الحفز الأساسي لتشكيل السيانوهيدرات.

رد الفعل له قيمة تحضيرية و
تستخدم في التوليفأ- هيدروكسي- وأ - أحماض أمينية (انظر ليك رقم 14). ثمار بعض النباتات
(مثل اللوز المر) تحتوي على سيانوهيدرينات. تبرز عندما هم
حمض الهيدروسيانيك الانقسام له تأثير سام.

إضافة بيسلفيت
صوديوم.

تضيف الألدهيدات وكيتونات الميثيل ثنائي كبريتيت الصوديوم NaHSO 3 مع تكوين مشتقات بيسلفيت.

مشتقات بيسلفيت من مركبات الكربونيل
- المواد البلورية غير القابلة للذوبان في فائض محلول كبريتيت الصوديوم.
يستخدم التفاعل لعزل مركبات الكربونيل من المخاليط. كاربونيل
يمكن تجديد المركب بسهولة عن طريق معالجة مشتق بيسلفيت
حامضأو غسول.

التفاعل مع الوصلات المشتركة
صيغ NH 2x.

ردود الفعل وفقا ل المخطط العامكعملية
مرفق-انفصال. منتج الإضافة المتكون في المرحلة الأولى لا يفعل ذلك
مستقر وينقسم بسهولة عن الماء.

وفقًا للمخطط أعلاه مع الكاربونيل
تتفاعل المركبات مع الأمونيا ، الأمينات الأولية ، الهيدرازين ، الهيدرازينات المستبدلة ،
هيدروكسيلامين.

المشتقات الناتجة هي
المواد البلورية التي تستخدم للعزل والتعرف
مركبات الكربونيل.

Imines (قواعد شيف) وسيطة
المنتجات في العديد من العمليات الأنزيمية (النقل تحت تأثير
أنزيم فوسفات بيريدوكسال ؛ amination الاختزالية لأحماض الكيتو في
مشاركة أنزيم NADن). أثناء الهدرجة الحفزية للأيمينات ،
الأمينات. تستخدم هذه العملية لتجميع الأمينات من الألدهيدات والكيتونات و
يسمى amination الاختزالية.

يحدث التحلل الاختزالي في الجسم الحي
أثناء تخليق الأحماض الأمينية (انظر ليك. رقم 16)

2.2. ردود الفعل من قبلأ - ذرة كربون.

Keto-enol tautomerism.

الهيدروجين في -التركيز على مجموعة الكاربونيل له حامضي
الخصائص ، حيث يتم تثبيت الأنيون المتكون أثناء إزالته من أجل
حساب الرنين.

نتيجة حركة البروتون لذرة الهيدروجين
فيأ -موقع
هي قدرة مركبات الكربونيل على تكوين أشكال enol بسبب
هجرة البروتون منأ - مواضع ذرة الأكسجين لمجموعة الكاربونيل.

كيتون وإينول توتومرز.
Tautomers هي أيزومرات قادرة على التحول بسرعة وعكس إلى بعضها البعض.
بسبب هجرة بعض المجموعات (في هذه الحالة ، بروتون). التوازن بين
يسمى كيتون وإينول keto-enol tautomerism.

يتم تحفيز عملية التوليد بواسطة الأحماض و
أسباب. يمكن تمثيل Enolization تحت تأثير قاعدة
بالمخطط التالي:

توجد معظم مركبات الكربونيل
في الغالب في شكل كيتون. محتوى شكل enol يزيد مع
زيادة حموضة مركب الكربونيل ، وكذلك في حالة
استقرار إضافي لشكل enol بسبب الترابط الهيدروجيني أو بسبب
اقتران.

الجدول 8. محتوى أشكال enol و
حموضة مركبات الكربونيل

على سبيل المثال ، في مركبات 1،3-dicarbonyl
يزداد تنقل البروتونات في مجموعة الميثيلين بشكل حاد بسبب
تأثير سحب الإلكترون لمجموعتين من الكربونيل. بالإضافة إلى ذلك ، enol
استقر الشكل بسبب وجود نظام اقتران فيهص - السندات وداخل الجزيئات
رابطة الهيدروجين.

إذا كان المركب في شكل enol هو
نظام مترافق مع طاقة استقرار عالية ، ثم شكل enol
يسود. على سبيل المثال ، الفينول موجود فقط في شكل enol.

Enolization وتشكيل enolate الأنيونات
تمر المراحل الأولى من تفاعلات مركبات الكربونيلأ - ذرة كربون. الأكثر أهمية
منها الهالوجينو ألدول كروتونيك
تركيز .

الهلجنة.

تتفاعل الألدهيدات والكيتونات بسهولة مع الهالوجينات (Cl 2 ،
Br2 ، I2 ) بالتعليم
حصرياأ مشتقات الهالوجين.

يتم تحفيز التفاعل بواسطة الأحماض أو
أسباب. معدل التفاعل لا يعتمد على تركيز وطبيعة الهالوجين.
تستمر العملية من خلال تكوين شكل enol (المرحلة البطيئة) ، والتي
ثم يتفاعل مع الهالوجين (خطوة سريعة). لذلك الهالوجين
تشارك في السرعة—مرحلة التحديد
معالجة.

إذا كان مركب الكربونيل يحتوي على عدةأ -هيدروجين
ذرات ، ثم يتم استبدال كل واحدة لاحقة بشكل أسرع من سابقتها ،
بسبب زيادة حموضتها تحت تأثير تأثير سحب الإلكترون
الهالوجين. في بيئة قلوية ، يعطي الأسيتالديهيد وكيتونات الميثيل
ثلاثي هالوجين ، والذي يتم بعد ذلك تشطره تحت تأثير فائض من القلويات مع
تشكيل ثلاثي الميثان ( رد فعل هالوفورم) .

يستمر انقسام ثلاثي يودواسيتون كرد فعل
استبدال النواة. مجموعات CI 3 — أنيون هيدروكسيد ، مثل S.ن - ردود الفعل في مجموعة الكربوكسيل (انظر القانون رقم 12).

يترسب اليودوفورم من خليط التفاعل في الشكل
رواسب بلورية صفراء شاحبة ذات رائحة مميزة. اليود
يستخدم التفاعل لأغراض تحليلية لاكتشاف المركبات من النوع
CH 3 -CO-R ، بما في ذلك في
المعامل السريريةلتشخيص مرض السكري.

تفاعلات التكثيف.

في وجود كميات محفزة من الأحماض
أو مركبات الكربونيل القلوية المحتوية علىأ - ذرات الهيدروجين ،
تتكثف لتشكيلب - مركبات الهيدروكربونيل.

في التعليم اتصالات C-Cتشارك الكربونيل
ذرة كربون لجزيء واحد ( مكون الكربونيل) وأ - ذرة كربون أخرى
جزيئات ( مكون الميثيلين). يسمى هذا التفاعل تكثيف ألدول(باسم منتج التكثيف لأسيتالديهيد -
ألدول).

عندما يتم تسخين خليط التفاعل ، يكون المنتج سهلًا
مجففة لتشكيلأ ، ب - كربونيل غير مشبع
روابط.

يسمى هذا النوع من التكثيف كروتوني(باسم منتج التكثيف لأسيتالديهيد - كروتوني
ألدهيد).

ضع في اعتبارك آلية تكثيف ألدول في
البيئة القلوية. في الخطوة الأولى ، يستخرج أنيون الهيدروكسيد بروتونًا منهأ - أوضاع الكربونيل
مركبات لتشكيل أنيون enolate. ثم أنيون enolate باعتباره nucleophile
يهاجم ذرة الكربونيل لجزيء مركب كربونيل آخر.
الناتج الوسيط رباعي السطوح (أنيون ألكوكسيد) قوي
قاعدة ويفصل كذلك البروتون من جزيء الماء.

في ألدول التكثيف لاثنين مختلفين
مركبات الكربونيل (عبر تكاثف ألدول) ممكن
التعليم الرابع منتجات مختلفة. ومع ذلك ، يمكن تجنب هذا إذا كان أحد
لا يحتوي على مركبات الكربونيلأ - ذرات الهيدروجين (مثل الألدهيدات العطرية
أو الفورمالديهايد) ولا يمكن أن يكون بمثابة مكون الميثيلين.

كمكون ميثيلين في التفاعلات
يمكن أن يكون التكثيف ليس فقط مركبات كاربونيل ، ولكن أيضًا مركبات أخرى
أحماض CH. تفاعلات التكثيف ذات قيمة تحضيرية ، كما تسمح
بناء سلسلة من ذرات الكربون. حسب نوع ألدول التكثيف و
تسوس retroaldol (عملية عكسية) ، تحدث العديد من العمليات البيوكيميائية
العمليات: تحلل السكر ، تخليق حامض الستريك في دورة كريبس ، تخليق النيورامينيك
الأحماض.

2.3 تفاعلات الأكسدة و
التعافي

استعادة

يتم تقليل مركبات الكربونيل إلى
الكحول نتيجة الهدرجة التحفيزية أو تحت تأثير
تقليل العوامل التي هي المانحين لأنيون هيدريد.

[H]: H2 / قط قط. - ني ، بت ،
Pd ؛

LiAlH 4 ؛ NaBH4.

استرجاع مركبات الكربونيل
تتضمن هيدرات المعادن المعقدة هجومًا محببًا للنواة لمجموعة الكربونيل
أنيون هيدريد. ينتج التحلل المائي اللاحق الكحول.

الانتعاش مشابه
مجموعة الكربونيل في الجسم الحي تحت تأثير الإنزيم المساعد NADح ، وهو
مانح أيون هيدريد (انظر القانون رقم 19).

أكسدة

تتأكسد الألدهيدات بسهولة شديدة
أي عوامل مؤكسدة ، حتى تلك الضعيفة مثل الأكسجين والمركبات الموجودة في الغلاف الجوي
الفضة (ط) والنحاس(II).

يتم استخدام آخر تفاعلين كـ
نوعي لمجموعة الألدهيد.

في وجود القلويات والألدهيدات التي لا تحتوي علىأ - ذرات الهيدروجين
غير متناسب لتكوين الكحول والحمض (تفاعل كانيكارو).

2HCHO + NaOH ® HCOONa + CH 3 OH

هذا هو السبب المحلول المائي
يصبح الفورمالديهايد (الفورمالين) أثناء التخزين طويل الأمد حامضيًا
تفاعل.

الكيتونات مقاومة لعمل العوامل المؤكسدة في
بيئة محايدة. في البيئات الحمضية والقلوية تحت تأثير قوي
المؤكسدات(KMnO 4 ) أنهم
يتأكسد مع انقسام رابطة CC. يحدث انقسام الهيكل الكربوني على طول
الرابطة المزدوجة للكربون والكربون في شكل enol لمركب الكربونيل ، على غرار
أكسدة الروابط المزدوجة في الألكينات. ينتج عن هذا مزيج من المنتجات
تحتوي على الأحماض الكربوكسيلية أو الأحماض الكربوكسيلية والكيتونات.

والتي تتميز برابطة مزدوجة بين ذرات الكربون والأكسجين ورابطين من نفس ذرة الكربون مع جذر هيدروكربوني ، يُشار إليه بالحرف R ، وذرة هيدروجين. تسمى مجموعة الذرات> C = O مجموعة الكربونيل ، وهي مميزة لجميع الألدهيدات. العديد من الألدهيدات لها رائحة طيبة. يمكن الحصول عليها من الكحول عن طريق نزع الهيدروجين (إزالة الهيدروجين) ، بسبب الاسم الشائع لها - الألدهيدات. يتم تحديد خصائص الألدهيدات من خلال وجود مجموعة الكربونيل ، وموقعها في الجزيء ، وكذلك الطول والتفرع المكاني لجذر الهيدروكربون. أي ، بمعرفة اسم المادة التي تعكسها ، يمكن للمرء أن يتوقع خصائص كيميائية وفيزيائية معينة للألدهيدات.

هناك طريقتان رئيسيتان لتسمية الألدهيدات. الطريقة الأولى تعتمد على النظام المستخدم الاتحاد الدولي(IUPAC) ، غالبًا ما يشار إليها باسم التسميات المنهجية. يعتمد على حقيقة أن أطول سلسلة ، حيث يتم ربط مجموعة كربونيل بذرة الكربون ، تعمل كأساس لاسم الألدهيد ، أي أن اسمها يأتي من اسم الألكان ذي الصلة بسبب استبدال اللاحقة -an باللاحقة -al (ميثان - ماتانال ، إيثان - إيثانيل ، بروبان - بروبانال ، بوتان - بوتانال وما إلى ذلك). تستخدم طريقة أخرى لتشكيل اسم الألدهيدات اسم الاسم المقابل الذي سيتحول إليه نتيجة للأكسدة (ميثان - ألدهيد فورميك ، إيثانال - ألدهيد خليك ، بروبانال - ألدهيد بروبيوني ، بوتانال - ألدهيد زبداني ، وما إلى ذلك) .

إن قطبية المجموعة> C = O هي التي تؤثر على الخصائص الفيزيائية للألدهيدات: نقطة الغليان ، الذوبان ، عزم ثنائي القطب. مركبات الهيدروكربون ، التي تتكون فقط من ذرات الهيدروجين والكربون ، تذوب وتغلي عند درجات الحرارة المنخفضة. في المواد التي تحتوي على مجموعة كاربونيل ، تكون أعلى من ذلك بكثير. على سبيل المثال ، يحتوي البوتان (CH3CH2CH2CH3) والبروبانال (CH3CH2CHO) والأسيتون (CH3COCH3) على نفس الوزن الجزيئي البالغ 58 ، ونقطة غليان البيوتان هي 0 درجة مئوية ، بينما تبلغ درجة غليان البروبانال 49 درجة مئوية ، وبالنسبة للأسيتون فهي كذلك 56 درجة مئوية. سبب الاختلاف الكبير هو أن الجزيئات القطبية لها المزيد من الفرصتنجذب إلى بعضها البعض بخلاف الجزيئات غير القطبية ، لذلك هناك حاجة إلى مزيد من الطاقة لكسرها ، وبالتالي المزيد الحرارةحتى تذوب هذه المركبات أو تغلي.

مع النمو ، تتغير الخصائص الفيزيائية للألدهيدات. الفورمالديهايد (HCHO) مادة غازية في الظروف الطبيعية، يغلي acetaldehyde (CH3CHO) في درجة حرارة الغرفة. الألدهيدات الأخرى (باستثناء الممثلين ذات الوزن الجزيئي العالي) هي سوائل في ظل الظروف العادية. لا تختلط الجزيئات القطبية بسهولة مع الجزيئات غير القطبية لأن الجزيئات القطبية تنجذب إلى بعضها البعض ، والجزيئات غير القطبية غير قادرة على الضغط بينها. لذلك ، لا تذوب الهيدروكربونات في الماء ، لأن جزيئات الماء قطبية. الألدهيدات ، التي يكون عدد ذرات الكربون في جزيئاتها أقل من 5 ، تذوب في الماء ، ولكن إذا كان عدد ذرات الكربون أكثر من 5 ، فلا يحدث الانحلال. ترجع قابلية الذوبان الجيدة للألدهيدات ذات الوزن الجزيئي المنخفض إلى تكوين روابط هيدروجينية بين ذرة الهيدروجين في جزيء الماء وذرة الأكسجين لمجموعة الكربونيل.

يمكن قياس قطبية الجزيئات المكونة من ذرات مختلفة بواسطة رقم يسمى العزم ثنائي القطب. الجزيئات المكونة من ذرات متطابقة ليست قطبية ولا تحتوي على عزم ثنائي القطب. يتم توجيه متجه العزم ثنائي القطب نحو العنصر إلى اليمين في الجدول الدوري (لفترة واحدة). إذا كان الجزيء يتكون من ذرات من مجموعة فرعية واحدة ، فإن كثافة الإلكترون ستتحول نحو العنصر برقم تسلسلي أقل. لا تحتوي معظم الهيدروكربونات على عزم ثنائي القطب أو أن قيمتها صغيرة للغاية ، لكنها أعلى بكثير بالنسبة للألدهيدات ، وهو ما يفسر أيضًا الخصائص الفيزيائية للألدهيدات.

وضع اللكنة: ALDEHYDES

الديهايدات - فئة من المركبات العضوية ذات الصيغة العامة

حيث R هو جذور هيدروكربونية (بقايا) ؛ في الجسم منتجات وسيطة لعملية التمثيل الغذائي.

عادةً ما يحصل الممثلون الفرديون للألدهيدات على أسمائهم من الحمض المتشكل أثناء الأكسدة (على سبيل المثال ، حمض الأسيتيك - أسيتيك أ). اعتمادًا على نوع الجذور ، المشبعة ، غير المشبعة ، العطرية ، الحلقية ، إلخ. إذا كان الجذر عبارة عن بقايا كحول ، حمض الكربوكسيل ، إلخ ، كحول الألدهيد ، أحماض الألدهيد والمركبات الأخرى ذات الوظائف المختلطة التي تحتوي على مواد كيميائية الخصائص المتأصلة في A. ومجموعات R. المقابلة. عندما يتم استبدال هيدروجين مجموعة الألدهيد بجذر هيدروكربوني ، الكيتونات(انظر) ، وإعطاء العديد من ردود الفعل مماثلة ل .. واحدة من أبسط A. - acetic ، أو acetaldehyde CH3 - CHO ، يتم الحصول عليها أحيانًا عن طريق نزع الهيدروجين الكحول الإيثيليفوق النحاس الساخن.

طريقة شائعة للحصول على الماس من هيدروكربونات الأسيتيلين عن طريق إضافة الماء إليها في وجود محفز ، اكتشفها M.G.Kucherov:

يستخدم هذا التفاعل في الإنتاج الصناعي لحمض الخليك. عادة ما يتم الحصول على الهيدروكربونات العطرية عن طريق أكسدة الهيدروكربونات العطرية التي لها مجموعة ميثيل جانبية:

أو من خلال العمل على الهيدروكربونات المقابلة مع أول أكسيد الكربون في وجود حمض الهيدروكلوريك ومحفز.

الميزات والكيمياء. الخصائص أ. ترتبط بشكل رئيسي بخصائص وتحولات مجموعة الألدهيد. لذلك ، أبسط من ألف - الفورميك ، أو الفورمالديهايد

مجموعة الألدهيد إلى روجو متصلة بالهيدروجين ، غاز ؛ أقل أ (على سبيل المثال ، أسيتالديهيد) - سوائل ذات رائحة نفاذة ؛ أعلى - غير قابل للذوبان في الماء المواد الصلبة.

نظرًا لوجود مجموعة كاربونيل وذرة هيدروجين متحركة ، تعد A. من بين المركبات العضوية الأكثر تفاعلًا. تتميز معظم التفاعلات متعددة الجوانب لـ A. بمشاركة مجموعة كربونيل فيها. وتشمل هذه تفاعلات الأكسدة والإضافة واستبدال الأكسجين للذرات والجذور الأخرى.

أ بسهولة البلمرة والتكثيف (انظر. تكاثف الدوان) ؛ عندما يعالج A. بالقلويات أو الأحماض ، يتم الحصول على الألدولات ، على سبيل المثال:

عندما تتم إزالة الماء ، يتم تحويل الألدول إلى كروتون ألدهيد.

قادرة على زيادة ارتباط الجزيئات (عن طريق البلمرة). يشار إلى البوليمرات الناتجة مجتمعة باسم راتنجات ألدول.

في دراسة البيول. ركائز (دم ، بول ، إلخ) تأثير إيجابيالتفاعلات القائمة على أكسدة مجموعة الألدهيد ، تعطي كمية من المواد المختزلة. لذلك ، فإن هذه التفاعلات ، على الرغم من استخدامها تحديد الكمياتالسكر (الجلوكوز) وفقًا لـ Hagedorn-Jensen ، وكذلك عينات من Nylander و Gaines و Benedict وما إلى ذلك ، ولكن لا يمكن اعتبارها محددة.

و. تلعب دورًا كبيرًا في البيول. العمليات ، على وجه الخصوص ، يتم تحويل الأمينات الحيوية في وجود إنزيمات أمين أوكسيديز إلى أ مع أكسدة لاحقة إلى أحماض دهنية.

الجذور أ أحماض دهنيةهي جزء من الجزيئات البلازما(سم.). الكائنات الحية النباتيةفي عمليات التمثيل الضوئي ، يستخدم حمض الفورميك في امتصاص الكربون ، وتتكون الزيوت الأساسية التي تنتجها النباتات بشكل أساسي من أحماض دورية غير مشبعة (يانسون ، قرفة ، فانيلين ، إلخ).

في التخمير الكحوليتحت تأثير إنزيم كربوكسيلاز الخميرة ، يتم نزع الكربوكسيل من حمض البيروفيك لتكوين حمض الأسيتيك ، والذي يتم تحويله إلى كحول إيثيل عن طريق الاختزال.

تستخدم على نطاق واسع في تخليق العديد من المركبات العضوية. في العسل. يتم تطبيق الممارسة بشكل مباشر أ (انظر. الفورمالين ، البارالديهايد ، السترال) والمشتقات التركيبية التي تم الحصول عليها من A. ، على سبيل المثال ، urotropin (انظر. هيكساميثيلين تيترامين) ، هيدرات الكلورال (انظر) ، إلخ.

أنظر أيضا ألدهيد الفورميك. ألدهيد الخليك.

الألدهيدات كمخاطر مهنية. تستخدم على نطاق واسع في الإنتاج الصناعي للراتنجات الاصطناعية والبلاستيك ، الفانيلين و صناعة النسيجفي صناعة المواد الغذائية والعطور. يتم تطبيق الفورمالديهايد hl. آر. في إنتاج اللدائن والراتنجات الاصطناعية ، وفي صناعة الجلود والفراء ، وما إلى ذلك ؛ الأكرولين - في جميع عمليات الإنتاج التي يتم فيها تسخين الدهون ر° 170 درجة (المسابك - تجفيف النوى باستخدام مادة رابطة الزيت ، والصناعة الكهربائية ، ومصانع الزيت وإنتاج حرق الدهون ، وما إلى ذلك). لمزيد من التفاصيل ، راجع مقالات عن الفرد A.

كل A. ، وخاصة السفلية منها ، لها تأثير سام واضح.

أ- تهيج الأغشية المخاطية للعينين والعليا الجهاز التنفسي. وفقًا لطبيعة الفعل السام العام ، فإن A. هي أدوية ، لكن تأثيرها المخدر أقل بكثير من تأثيره المسبب للتهيج. يتم تحديد درجة شدة التسمم جنبًا إلى جنب مع حجم التركيز الحالي بالإضافة إلى طبيعة الراديكالية ، ونتيجة لذلك ، التغيير في الفيزيائية والكيميائية. خصائص A: المنخفض أ (المواد عالية الذوبان وشديدة التطاير) لها تأثير مزعج حاد على التقسيمات العلياأعضاء الجهاز التنفسي وتأثير مخدر أقل وضوحا نسبيا ؛ مع زيادة طول سلسلة الهيدروكربون في الجذر ، تتساقط قابلية الذوبان والتقلب في A. التأثير المزعج لـ A. غير المحدود أقوى من التأثيرات المقيدة.

ترتبط آلية التأثير السام لـ A. ن. مع.، التغيرات التصنع اعضاء داخليةإلى جانب ذلك ، الدخول في كائن حي ، و. يتعرضون لتحولات كيميائية حيوية مختلفة ؛ في هذه الحالة تأثير ساملم يعد لـ A. نفسها تأثير على الجسم ، بل هي نتاج تحولاتها. ويتم إزالتها ببطء من الكائن الحي ، وهي قادرة على التراكم مما يفسر تطور hron. حالات التسمم ، والتي لوحظت مظاهرها الرئيسية في المقام الأول في الشكل التغيرات المرضيةأعضاء الجهاز التنفسي.

الإسعافات الأولية لتسمم الألدهيد. خذ الضحية إلى هواء نقي. شطف العين بمحلول قلوي 2٪. الاستنشاق القلوي والزيت. مع ظاهرة الاختناق - استنشاق الأكسجين. وفقا للإشارات ، العوامل التي تحفز نشاط القلب والتنفس ، المهدئات (بروميدات ، حشيشة الهر). مع سعال مؤلم - لصقات الخردل والعلب ومستحضرات الكودايين. في حالة التسمم عن طريق الفم - غسل المعدة ، داخل محلول بيكربونات الصوديوم بنسبة 3٪. بيض نيء، ماء بروتين ، حليب ، ملينات ملحية. في حالة ملامسة الجلد ، اغسله بالماء أو 5٪ أمونيا.

راجع أيضًا مقالات عن الألدهيدات الفردية.

الوقاية. الختم والأتمتة عمليات الانتاج. تهوية المباني (انظر. تنفس). إستعمال الصناديق الفرديةالحماية ، على سبيل المثال. قناع غاز ترشيح العلامة التجارية "أ" (انظر. أقنعة الغاز) ، وزرة (انظر ملابس) إلخ.

التركيزات القصوى المسموح بهافي جو المباني الصناعية: لمادة الأكرولين - 0.7 ملغ / م 3 ، للأسيتالديهيد ، الألدهيدات الزبدية والبروبونية - 5 ملغ / م 3 ، للفورمالديهايد وكروتون أ. - 0.5 ملغ / م 3 .

تحديد الألدهيدات. يتم تحديد الكل A. في المجموع بواسطة طريقة بيسلفيت عن طريق الارتباط بكبريتات الصوديوم الحمضية أو قياس لوني - مع حمض الكبريتيك - فوشسين. تم تطوير طريقة الاستقطاب (Petrova-Yakovtsevskaya) وطريقة القياس الطيفي (Veksler).

أنظر أيضا تسمم سموم صناعية.

فهرس: باور ك. تحليل المركبات العضوية ، العابرة. من الألمانية ، م ، 1953 ؛ Nesmeyanov A.N. و Nesmeyanov N. A. البدايات الكيمياء العضوية، الكتاب. 1-2 ، م ، 1969-1970.

المخاطر المهنية - أميرخانوفا ج. و لاتيبوفا زد في. إثبات تجريبي للحد الأقصى المسموح به لتركيز الأسيتالديهيد في مياه الخزانات ، في كتاب: بروم. ملوث الخزانات ، أد. إس إن. تشيركينسكي ، ق. 9 ، ص. 137، M.، 1969، bibliogr .؛ بيخوفسكايا إم.., Ginzburg S.L. و خالزوفا أو د. طرق تحديد المواد الضارة في الهواء ، ص. 481 ، م ، 1966 ؛ وانغ وين يان، مواد عن سموم الألدهيدات الدهنية ، في كتاب: المواد على السمية. المواد المستخدمة في الإنتاج بلاستيك الكتلة والاصطناعية المطاط ، أد. لازاريف وإي دي جاداسكينا ، ص. 42، L.، 1957، bibliogr .؛ المواد الضارة في الصناعة ، أد. لازاريفا ، المجلد 1 ، ص. 375، L.، 1971، ببليوغرافيا؛ هورويتز إس.. و سيرجيفا ت. تحديد كميات صغيرة من الألدهيدات في هواء المنشآت الصناعية بطريقة الاستقطاب المشتق ، جيجا بايت. العمل والأستاذ. مريض ، رقم 9 ، ص. 44 ، 1960 ؛ تروفيموف ل. التأثير السام المقارن للألدهيدات الكروتونية والزبدية ، المرجع نفسه ، رقم 9 ، ص. 34 ، 1962 ، ببليوغر ؛ تساي ل. حول مسألة تحولات الأسيتالديهيد في الجسم ، المرجع نفسه ، رقم 12 ، ص. 33 ، 1962 ، ببليوغر ؛ Nine S.H. أ. حول. دراسات حول سمية ألدهيد الجليكويد ، القوس ، البيئة. هلث ، ق. 2 ، ص. 23 ، 1961 ، ببليوغر ؛ جونغ ف. ش. أونين ك. Bindung und Wirkungen des Formaldehyds an Erythrocyten، Naunyn-Schmiedeberg's Arch. exp. Path. Pharmak.، Bd 224، S. 179، 1955؛ نوفا إتش. أ. تورين ر. Asthme au formol ، القوس. ماي. بروفيسور ، ت. 18 ، ص. 293 ، 1957 ؛ سكوج إي. دراسة معجمية للألدهيدات الأليفاتية المنخفضة ، أكتافارماكول. (Kbh.) ، ق. 6 ، ص. 299 ، 1950 ، ببليوغر.

B. V. Kulibakin ؛ N.K Kulagina (الأستاذ).

مصادر:

1. موسوعة طبية كبيرة. المجلد 1 / رئيس التحرير الأكاديمي ب. دار نشر " الموسوعة السوفيتية»؛ موسكو ، 1974 - 576 ص.

المركبات التي تحتوي على الأكسجين

مركبات الكربونيل
الديهايد و

المركبات العضوية التي تحتوي جزيئاتها على مجموعة كاربونيلتسمى مركبات الكربونيل. اعتمادًا على طبيعة البدائل المرتبطة بمجموعة الكربونيل ، يتم تقسيم مركبات الكربونيل إلى ألدهيدات وكيتونات وأحماض كربوكسيلية ومشتقاتها الوظيفية.

الديهايد

الألدهيدات هي مركبات عضوية تحتوي على مجموعة كربونيل حيث ترتبط ذرة كربون بجذر وذرة هيدروجين واحدة ، أي الصيغة العامة للألدهيدات. استثناء هو الفورميك ألدهيد.حيث ، كما يمكن رؤيته ،ص= ح.

ايزومرية

تتميز الألدهيدات بتشابه الجذور الهيدروكربونية ، والتي يمكن أن تحتوي على سلسلة عادية (غير متفرعة) وسلسلة متفرعة ، بالإضافة إلى تزاوج بين الطبقات مع الكيتونات.فمثلا ،

ا ثانيًا CH 3 -CH 2 -CH 2 -C أنا ح	ا ثانيًا CH 3 -CH-C أنا H CH 3	ا ثانيًا CH 3 -CH 2 -C	- CH 3
ألدهيد الزبد أو بوتانال	متساوي ألدهيد أو 2-ميثيل بروبانال	ميثيل إيثيل كيتون أو بوتانون -2

إيصال

1. أكثر الطرق شيوعًا للحصول على الألدهيدات هي الأكسدة ونزع الهيدروجين التحفيزي للكحولات الأولية.

أ) أكسدة الكحوليات الأولية.
كما يتضح ، تتشكل الأحماض عند المزيد من الأكسدة. تم إعطاء هذه التفاعلات بالفعل عند النظر في الخصائص الكيميائية للكحول.

ب) نزع الهيدروجين من الكحولات الأولية. يتم إجراء التفاعل عن طريق تمرير بخار الكحول على درجة حرارة 200-300° مع محفز يستخدم النحاس والنيكل والكوبالت ، إلخ.

2. تم تطوير طريقة لإنتاج الأسيتالديهيد عن طريق أكسدة الإيثيلين مع الأكسجين الجوي في وجود أملاح النحاس والبلاديوم.

3. يتم الحصول على ألدهيد الخليك عن طريق ترطيب الأسيتيلين وفقًا لتفاعل كوتشيروف.

		ا ثانيًا
HC º CH + H 2 O –– HgSO 4 ® – ® CH 3 –C
	إلقاء اللوم على- صيد السمك كحول	أنا ح اسيتيك الألدهيد

تمت دراسة تفاعل كوتشيروف بالتفصيل عند دراسة الخواص الكيميائية للهيدروكربونات الأسيتيلنية.

4. يتم الحصول على الألدهيدات عن طريق التحلل المائي لمشتقات الهيدروكربونات ثنائي الهالوجين ، ولكن فقط تلك التي توجد فيها ذرتا الهالوجين في إحدى ذرات الكربون الطرفية.

CH 3 -CH 2 -		2H 2 O ® + 2 HCl
1،1-ثنائي كلورو بروبان		1،1-بروبانديول | | ¯

عندما يعمل الماء على ثنائي ألكيل في وسط قلوي أو حمضي ، يمر تفاعل التحلل المائي الخاص به خلال مرحلة تكوين كحول ثنائي الهيدروكسيل يحتوي على مجموعتين من الهيدروكسيل عند ذرة كربون واحدة.
هذه الكحوليات ، بسبب عدم استقرارها في وقت التكوين ، تفقد الماء وتشكل الألدهيدات.

الخصائص الفيزيائية

أبسط ألدهيدشكلية - غاز ذو رائحة نفاذة جدا. الألدهيدات السفلية الأخرى هي سوائل قابلة للذوبان في الماء بسهولة. للألدهيدات رائحة خانقة ، والتي ، مع التخفيف المتكرر ، تصبح لطيفة ، تذكرنا برائحة الفاكهة. تغلي الألدهيدات عند درجة حرارة أقل من الكحول الذي يحتوي على نفس عدد ذرات الكربون. هو - هيج بسبب عدم وجود روابط هيدروجينية في الألدهيدات. في الوقت نفسه ، تكون نقطة غليان الألدهيدات أعلى من نقطة غليان الهيدروكربونات المقابلة في الوزن الجزيئي ، والذي يرتبط بارتفاع قطبية الألدهيدات.
يتم عرض الخصائص الفيزيائية لبعض الألدهيدات في الجدول.

الطاولة . الخصائص الفيزيائية لبعض الألدهيدات

اسم	معادلة	t ° الغليان ، درجة مئوية	ر ° مربع ، درجة مئوية	د 4 20
فورميك الألدهيد	ا ثانيًا ح- ج أنا ح	92,0	21,0	0,815 (في 20درجة مئوية)
خليك الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 -C أنا ح	123,5	21,0	0,780
بروبيوني الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 - CH 2 - C. أنا ح	102,0	48,8	0,807
بترول الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 -CH 2 -CH 2 -C أنا ح	99,0	75,7	0,817
متساوي الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 -CH-C أنا CH 3 H	65,9	64,0	0,794

الخواص الكيميائية

تتميز الألدهيدات بفاعلية عالية. معظم ردود أفعالهم ناتجة عن وجود مجموعة كاربونيل. ذرة الكربون في مجموعة الكاربونيل موجودة في الحالة sp2- التهجين والأشكال الثلاثةس - اتصالات (أحدها اتصال C – O ) ، والموجودة في نفس المستوى بزاوية 120° لبعضهم البعض.

مخطط هيكل مجموعة الكاربونيل

تتشابه الرابطة المزدوجة لمجموعة الكاربونيل في الطبيعة الفيزيائية مع الرابطة المزدوجة بين ذرات الكربون ، أي هذا المزيج s- و p - روابط ، آخرها يتكون من إلكترونات p من ذرات الكربون والأكسجين. بسبب زيادة كهرسلبية ذرة الأكسجين مقارنة بذرة الكربون ، الرابطةج = س شديد الاستقطاب بسبب تغير كثافة الإلكترونص - روابط لذرة الأكسجين ، ونتيجة لذلك تكون سالبة جزئية (د-) ، وعلى ذرة الكربون - موجبة جزئية (د +) الرسوم:.

بسبب الاستقطاب ، تتمتع ذرة الكربون في مجموعة الكربونيل بخصائص محبة للكهرباء وقادرة على التفاعل مع الكواشف النووية. إن أهم تفاعلات الألدهيدات هي تفاعلات الإضافة المحبة للنواة عند الرابطة المزدوجة لمجموعة الكاربونيل.

1. أحد تفاعلات الإضافة النموذجية للنواة للألدهيداتهو إضافة حمض الهيدروسيانيك (الهيدروسيانيك)مما يؤدي إلى التشكيلأ - أوكسينيتريل.

يستخدم هذا التفاعل لتمديد سلسلة الكربون والإنتاجأ- أحماض الهيدروكسي.

2. إضافة هيدروسلفيت الصوديوميعطي المواد البلورية التي يشار إليها عادة بمشتقات الهيدروكلفيت من الألدهيدات.

يتم تحلل المشتقات المذكورة بسهولة في أي بيئة ، مما يؤدي إلى مركب الكربونيل الأصلي. لذلك ، عند تسخينها بمحلول من الصودا ، يتم تشكيل مشتق هيدرو سلفيت من الأسيتالديهيد ، يتم تكوين الأسيتالديهيد نفسه.

تستخدم هذه الخاصية لتنقية الألدهيدات وعزلها عن المخاليط.

3. إضافة الكحولياتإلى الألدهيدات يؤدي إلى تكوين مركبات نصفية ،حيث يتم ربط ذرة الكربون بكل من الهيدروكسيل (–OH) والألكوكسي (–Oص ) مجموعات.

عندما يتم معالجة نصف الأسيتال بكمية زائدة من الكحول في وسط حمضي ، تتشكل الأسيتال - مركبات ترتبط فيها ذرة الكربون بمجموعتي ألكوكسي (يشبه التفاعل تخليق الإيثرات من الكحوليات).

على عكس الإيثرات ، يتم تحلل الأسيتال بواسطة الأحماض لتكوين كحول وألدهيد.

4. إضافة الهيدروجينإلى الألدهيدات في وجود محفزات (ني ، كو ، بد إلخ) ويؤدي إلى تكوين الكحوليات الأولية.

يتزايد استخدام هيدريد ألومنيوم الليثيوم كعامل اختزال. LiAlH 4 وبوروهيدريد الصوديوم NaBH4.
بالإضافة إلى تفاعلات الإضافة في مجموعة الكاربونيل ، تتميز الألدهيدات أيضًا بتفاعلات الأكسدة.

5. الأكسدة . تتأكسد الألدهيدات بسهولة لتكوين الأحماض الكربوكسيلية المقابلة.

أ) محلول الأمونيا من أكسيد الفضة[حج (NH 3) 2] أوه عند تسخينه مع الألدهيدات ، فإنه يؤكسد الألدهيد إلى حمض (على شكل ملح الأمونيوم) مع تكوين الفضة المعدنية الحرة. تترسب الفضة المختزلة في طبقة رقيقة على جدران الوعاء الكيميائي الذي يحدث فيه التفاعل ، ويتم الحصول على مرآة فضية. هذا التفاعل ، والذي يسمى بالتالي "مرآة الفضة" ، بمثابة رد فعل نوعي للألدهيدات.

ب) تفاعل مميز آخر هو أكسدة الألدهيدات مع هيدروكسيد النحاس ( II).

عند تسخين هيدروكسيد النحاس الأزرق (ثانيًا ) بمحلول أسيتالديهيد ، وهو راسب أحمر من أكسيد النحاس (أنا ). في هذه الحالة ، يتأكسد الأسيتالديهيد إلى حمض الاسيتيك، والنحاس مع حالة أكسدة +2 ينخفض ​​إلى نحاس بحالة أكسدة +1. يأخذ الفورميك الألدهيد (الفورمالديهايد) مكان خاصفي سلسلة الألدهيد. بسبب عدم وجود جذري ألدهيد فورميك ، فإنه يحتوي على بعض الخصائص المحددة. تتم عملية أكسدة الفورمالديهايد ، على سبيل المثال ، إلى ثاني أكسيد الكربونثاني أكسيد الكربون .
يتبلمر الفورمالديهايد بسهولة لتكوين بوليمرات حلقية وخطية. لذلك ، في بيئة حمضية ، فإنه يشكل قاطع دوري - ثلاثي أكسيد ميثيلين.

يشكل الفورمالديهايد الغازي الجاف في وجود محفزات بولي فورمالدهيد عالي الوزن الجزيئي. إن بلمرة الفورمالديهايد تشبه بلمرة الألكينات.

®O –– kat

ح أنا … –C أنا ح

ح أنا -O-C-O -... أنا ح

––––– ®

... –H 2 C – O (H 2 C – O) n H 2 C – O– ...

في المحاليل المائية ، يشكل الفورمالديهايد بوليمر يسمى بارافورم.

n CH 2 \ u003d O + H 2 O ® HOCH 2 (OCH 2) n-2 OCH 2 OH
(بارافورم)

من الأهمية العملية بشكل خاص تفاعل التكثيف المتعدد للفورمالدهيد مع الفينول لتكوين راتنجات الفينول فورمالدهايد. تحت تأثير المحفزات القلوية أو الحمضية على خليط من الفينول والفورمالديهايد ، يحدث التكثيف في مواضع أورثو وبارا.

يتم نمو الجزيء بسبب تكثيف الفينول مع الفورمالديهايد في درجة الحرارة العاديةفي اتجاه خطي.

					CH2OH /

إلخ.
في المجموع ، يمكن تمثيل تفاعل التكثيف المتعدد للفينول مع الفورمالديهايد على النحو التالي:

		O + (ن + 1)		عامل حفاز			NH2O
				–––––––– ®

راتنجات الفينول فورمالدهايد هي أول راتنجات صناعية صناعية ، بدأ إنتاجها تحت اسم "الباكليت" لأول مرة في عام 1909. تستخدم راتنجات الفينول فورمالدهايد في إنتاج مختلف أنواع البلاستيك. في تركيبة مع مواد مالئة مختلفة ، تسمى هذه المواد البلاستيكية الفينولات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام راتنجات الفينول فورمالدهايد في تصنيع مختلف المواد اللاصقة والورنيش ومواد العزل الحراري والبلاستيك الخشبي والقوالب وما إلى ذلك.

طلب

لقد قيل الكثير بالفعل عن استخدام الفورمالديهايد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه للحصول على راتنجات اليوريا عن طريق التفاعل مع اليوريا ، والتي يتم على أساسها إنتاج المواد البلاستيكية اللازمة لاحتياجات الهندسة الكهربائية. تُستخدم محاليل الفورمالديهايد (الفورمالين) في صناعة الجلود لدباغة الجلود ، ولتطهير مخازن الحبوب والخضروات ، والصوبات الزراعية ، والأحواض الساخنة ، ولملابس البذور قبل البذر ، ولتخزين المستحضرات التشريحية ، وكذلك في إنتاج بعض الأدوية.
ألدهيد الخليك هو اللقيملإنتاج حمض الأسيتيك ، أنهيدريد الخل ، كحول الإيثيل ، أسيتات الإيثيل وغيرها من المنتجات القيمة على نطاق صناعي ، ومختلف الراتنجات الاصطناعية عند تكثيفها بالأمينات والفينولات.

كيتونات

الكيتونات عبارة عن مركبات ترتبط فيها مجموعة الكاربونيل بجذر هيدروكربونيين. الصيغة العامة للكيتوناتحيث R قد تتطابق مع R ".

ايزومرية

تتميز الكيتونات بتشابه الجذور الهيدروكربونية ، والتشابه في موضع مجموعة الكربونيل ، والتشابه بين الطبقات مع الألدهيدات.

إيصال

تقريبًا جميع طرق التحضير السابقة للألدهيدات (انظر "") تنطبق أيضًا على الكيتونات.

1. أكسدة الكحولات الثانوية.

2. نزع الهيدروجين من الكحولات الثانوية.

3. ترطيب متماثلات الأسيتيلين (تفاعل كوتشيروف).

4. التحلل المائي للهيدروكربونات المشتتةتحتوي على ذرات الهالوجين في إحدى ذرات الكربون المتوسطة في السلسلة.

CH 3 -	Cl أنا C – CH 3(2،2-ثنائي كلورو بروبان)+ 2H2O® (2،2-بروبانديول) + 2 حمض الهيدروكلوريك
		CH 3 -	ا ثانيًا ج - CH 3 + H 2 O (ثنائي ميثيل كيتون (أسيتون))

5. يتم الحصول على الكيتونات أيضًا عن طريق الانحلال الحراري لأملاح الكالسيوم للأحماض الكربوكسيلية عند تسخينها.ا
ثانيًا
CH 3 -C
أنا
ا

الخصائص الفيزيائية

الكيتونات المنخفضة عبارة عن سوائل قابلة للذوبان في الماء بسهولة. بشكل عام ، الكيتونات لها رائحة طيبة تذكر برائحة الزهور. مثل الألدهيدات ، تغلي الكيتونات عند درجة حرارة أقل من الكحوليات المقابلة ، ولكن أعلى من الهيدروكربونات. يتم عرض الخصائص الفيزيائية لبعض الكيتونات في الجدول.

الطاولة. الخصائص الفيزيائية لبعض الكيتونات

اسم	معادلة	ر ° مربع ، درجة مئوية	t ° الغليان ، درجة مئوية	د 4 20
الأسيتون (ثنائي ميثيل كيتون) 42,0	102,7	0,816

الخواص الكيميائية

مثل الألدهيدات ، فإن الكيتونات شديدة التفاعل. كلما زاد النشاط الكيميائي للألدهيدات والكيتونات ، زادت الشحنة الموجبة على ذرة الكربون في مجموعة الكاربونيل. الجذور التي تزيد من هذه الشحنة الموجبة تزيد بشكل حاد من تفاعل الألدهيدات والكيتونات ، بينما الجذور التي تقلل الشحنة الموجبة لها تأثير معاكس. في الكيتونات ، تتبرع مجموعتان من الألكيل بالإلكترون ، مما يوضح سبب كون الكيتونات أقل نشاطًا في تفاعلات الإضافة المحبة للنواة مقارنة بالألدهيدات.
تم النظر في أمثلة تفاعلات من هذا النوع للألدهيدات بالتفصيل سابقًا (انظر "") ، لذلك ، مع إعطاء بعض الأمثلة على تفاعلات إضافة محبة للنواة في مجموعة الكيتونات الكربونية ، سوف ننتبه فقط إلى الاختلافات في خواصها الكيميائية من الألدهيدات.

1. الحصول على حمض الهيدروسيانيك.

ص \ ج = س(كيتون) + H- CN - KCN ® CH 3 - / R '(كيتون) + H SO 3 Na ® R - / R '

أوه أنا ج - SO 3 نا (هيدرو سلفيتمشتق الكيتون) أنا R '

وتجدر الإشارة إلى أن كيتونات الميثيل فقط تتفاعل مع هيدروسلفيت الصوديوم ، أي الكيتونات التي لها التجمع CH3.

3. بالمقارنة مع الألدهيدات ، فإن الكيتونات لا تتفاعل مع الكحول.

4. إضافة الهيدروجين. تؤدي إضافة الهيدروجين إلى الكيتونات إلى تكوين كحول ثانوي.

5. الكيتونات أكثر صعوبة في الأكسدة من الألدهيدات. أكسجين الهواء وعوامل الأكسدة الضعيفة لا تؤكسد الكيتونات. لا تعطي الكيتونات تفاعل "مرآة فضية" ولا تتفاعل مع هيدروكسيد النحاس (ثانيًا ). تحت تأثير عوامل مؤكسدة قوية في ظل ظروف قاسية ، يتم تدمير سلسلة الكربون لجزيء الكيتون بالقرب من مجموعة الكربونيل وتتشكل الأحماض (أحيانًا الكيتونات ، اعتمادًا على بنية الكيتون الأصلي) بعدد أقل من ذرات الكربون.

طلب

الأسيتون ، أبسط ممثل للكيتونات ، لديه أوسع التطبيقات الصناعية. الأسيتون هو مذيب قيم يستخدم في صناعة الطلاء والورنيش ، في إنتاج الحرير الصناعي والأغشية والمسحوق عديم الدخان. كما أنه يستخدم كمادة وسيطة في إنتاج حمض الميثاكريليك ، ميثيل ميثاكريلات (إنتاج الزجاج العضوي غير القابل للكسر) ، ميثيل إيزوبوتيل كيتون ، إلخ.

نهاية القسم

الألدهيدات وخصائصها الكيميائية

تسمى الألدهيدات المواد العضوية، التي تحتوي جزيئاتها على مجموعة كربونيل مرتبطة بذرة هيدروجين واحدة على الأقل وجذر هيدروكربوني.

يتم تحديد الخصائص الكيميائية للألدهيدات مسبقًا في جزيئاتها من خلال وجود مجموعة الكربونيل. في هذا الصدد ، يمكن ملاحظة تفاعلات الإضافة في جزيء مجموعة الكاربونيل.

لذلك ، على سبيل المثال ، إذا قمت بأخذ بخار الفورمالديهايد وتمريره مع الهيدروجين فوق محفز نيكل ساخن ، فسيتم إضافة الهيدروجين وسيتم تحويل الفورمالديهايد إلى كحول ميثيل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطبيعة القطبية لهذه الرابطة تؤدي أيضًا إلى حدوث تفاعل من الألدهيدات مثل إضافة الماء.

والآن دعونا نلقي نظرة على كل سمات التفاعلات الناتجة عن إضافة الماء. وتجدر الإشارة إلى أن ذرة الكربون لمجموعة كاربونيل ، والتي تحمل شحنة موجبة جزئية ، بسبب زوج الإلكترونذرة الأكسجين ، تضاف مجموعة الهيدروكسيل.

مع هذه الإضافة ، تكون التفاعلات التالية مميزة:

أولاً ، تحدث الهدرجة وتتشكل الكحولات الأولية RCH2OH.
ثانيًا ، يتم إضافة الكحوليات وتشكيل نصفي R-CH (OH) - أو. وفي وجود كلوريد الهيدروجين حمض الهيدروكلوريك ، الذي يعمل كمحفز ، ومع وجود فائض من الكحول ، نلاحظ تكوين الأسيتال RCH (OR) 2 ؛
ثالثًا ، يضاف هيدرو كبريتيت الصوديوم NaHSO3 وتتشكل مشتقات ألدهيدات هيدروسلفيت. أثناء أكسدة الألدهيدات ، يمكن للمرء أن يلاحظ تفاعلات خاصة مثل التفاعل مع محلول الأمونيا من أكسيد الفضة (I) ومع هيدروكسيد النحاس (II) وتكوين الأحماض الكربوكسيلية.

تتميز بلمرة الألدهيدات بتفاعلات خاصة مثل البلمرة الخطية والدائرية.

إذا تحدثنا عن الخواص الكيميائية للألدهيدات ، فيجب أن نذكر أيضًا تفاعل الأكسدة. تتضمن هذه التفاعلات تفاعل "المرآة الفضية" ورد فعل إشارة المرور.

يمكنك ملاحظة رد الفعل غير المعتاد لـ "المرآة الفضية" من خلال الاحتفاظ بها في الفصل تجربة مثيرة للاهتمام. للقيام بذلك ، تحتاج إلى أنبوب اختبار مغسول جيدًا ، حيث يجب أن تصب فيه بضع مليلتر من محلول الأمونيا من أكسيد الفضة ، ثم أضف أربع أو خمس قطرات من الفورمالين إليه. الخطوة التالية في هذه التجربة هي وضع أنبوب الاختبار في دورق به ماء ساخنوبعد ذلك يمكنك أن ترى كيف تظهر طبقة لامعة على جدران أنبوب الاختبار. هذا الطلاء الناتج هو راسب من الفضة المعدنية.

وهنا ما يسمى برد فعل "إشارة المرور":

الخصائص الفيزيائية للألدهيدات

لنبدأ الآن في النظر إلى الخصائص الفيزيائيةالألدهيدات. ما هي خصائص هذه المواد؟ وتجدر الإشارة إلى أن عددًا من الألدهيدات البسيطة عبارة عن غازات عديمة اللون ، والأكثر تعقيدًا تكون في شكل سائل ، ولكن الألدهيدات الأعلى هي مواد صلبة. كلما زاد الوزن الجزيئي للألدهيدات ، زادت نقطة الغليان. لذلك ، على سبيل المثال ، يصل propionaldehyde إلى نقطة غليان عند 48.8 درجة ، لكن كحول البروبيل يغلي عند 97.8 درجة مئوية.

إذا تحدثنا عن كثافة الألدهيدات ، فهي أقل من الوحدة. على سبيل المثال ، تميل ألدهيد الخل والفورميك إلى الذوبان جيدًا في الماء ، في حين أن الألدهيدات الأكثر تعقيدًا لديها قدرة أضعف على الذوبان.

الألدهيدات ، التي تنتمي إلى أدنى فئة ، لها نسبة حادة و رائحة كريهة، والصلبة وغير القابلة للذوبان في الماء ، على العكس من ذلك ، تتميز برائحة الأزهار اللطيفة.

إيجاد الألدهيدات في الطبيعة

في الطبيعة ، يوجد ممثلو مجموعات مختلفة من الألدهيدات في كل مكان. هم موجودون في الأجزاء الخضراء من النباتات. هذه واحدة من أبسط مجموعات الألدهيدات ، والتي تشمل الفورميك ألدهيد CH2O.

هناك أيضا الألدهيدات مع المزيد تكوين معقد. هذه الأنواع تشمل الفانيلين أو سكر العنب.

ولكن نظرًا لأن الألدهيدات لديها القدرة على الدخول بسهولة في جميع أنواع التفاعلات ، فإنها تميل إلى الأكسدة والتقليل ، ويمكن القول بثقة أن الألدهيدات قادرة جدًا على التفاعلات المختلفة وبالتالي في شكل نقيهم نادرون للغاية. ولكن يمكن العثور على مشتقاتها في كل مكان ، سواء في البيئة النباتية أو الحيوانية.

تطبيق الألدهيدات

توجد مجموعة الألدهيد في عدد من المواد الطبيعية. هم السمة المميزة، على الأقل الكثير منهم ، هي الرائحة. لذلك ، على سبيل المثال ، يمتلك ممثلو الألدهيدات الأعلى روائح مختلفة ويشكلون جزءًا من الزيوت الأساسية. حسنًا ، كما تعلم بالفعل ، توجد هذه الزيوت في النباتات الزهرية والحارة والعطرة والفواكه والفواكه. لقد وجدوا استخدامًا واسع النطاق في تصنيع السلع الصناعية وفي صناعة العطور.

يمكن العثور على الألدهيد الأليفاتي CH3 (CH2) 7C (H) = O في الزيوت الأساسيةالحمضيات. هذه الألدهيدات لها رائحة برتقالية وتستخدم في صناعة المواد الغذائية كعامل توابل ، وكذلك في مستحضرات التجميل والعطور و المواد الكيميائية المنزليةكعطر.

ألدهيد الفورميك هو غاز عديم اللون له رائحة نفاذة وقابلة للذوبان في الماء بسهولة. يسمى هذا المحلول المائي من الفورمالين أيضًا بالفورمالين. يعتبر الفورمالديهايد شديد السمية ، ولكن في الطب يتم استخدامه في شكل مخفف مثل مطهر. يستخدم لتطهير الأدوات ومحلولها الضعيف لغسل الجلد بالتعرق الشديد.

بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الفورمالديهايد في دباغة الجلود ، حيث يتمتع بقدرة على الاندماج مع المواد البروتينية الموجودة في الجلد.

في الزراعةأثبت الفورمالديهايد نفسه في معالجة الحبوب قبل البذر. يتم استخدامه لإنتاج المواد البلاستيكية الضرورية جدًا للتكنولوجيا والاحتياجات المحلية.

ألدهيد الخل هو سائل عديم اللون له رائحة التفاح الفاسد وقابل للذوبان في الماء بسهولة. يتم استخدامه لإنتاج حامض الخليك ومواد أخرى. ولكن نظرًا لكونها مادة سامة ، فإنها يمكن أن تسبب تسممًا للجسم أو التهاب الأغشية المخاطية للعينين والجهاز التنفسي.