Да бъдеш сред природата

Алдехидната група се намира в много природни вещества, като въглехидрати (алдози), някои витамини (ретинал, пиридоксал). Следите им се откриват в етерични маслаи често допринасят за приятната им миризма, например канеленият алдехид (в маслото от касия може да бъде до 75%, а в маслото от цейлонска канела дори до 90%) и ванилин.

Алифатният алдехид CH3 (CH2) 7C (H) \u003d O (тривиално наименование - пеларгоничен алдехид) се намира в етеричните масла от цитрусови растения, има миризма на портокал, използва се като разцепване на хранителни аромати.

Цитралът се намира в маслата от лимонова трева и кориандър (до 80%), цитронелалът в цитронела (приблизително 30%) и евкалипт, бензалдехид в маслото от горчив бадем. Кумикалдехидът се намира в маслото от кимион, хелиотропинът - в маслото от хелитроп и люляк, анисалдехидът и жасминовият алдехид се намират в малки количества в много етерични масла.

Процесът на получаване на ацеталдехид, базиран на хидратацията на ацетилен, наскоро загуби предишното си значение. Най-новите фабрики в Западна Европакоито синтезират ацеталдехид по тази схема, са затворени през 1980 г. Причината за това е по-голямата наличност на етилен като суровина, както и токсичността на катализатора - живачен сулфат.

Годишното световно производство на формалдехид (по данни за 1996 г.) възлиза на 8,7 106 тона, ацеталдехид (за 2003 г.) - 1,3 106 тона.

Основният метод за получаване на бензалдехид е хидролизата на бензалов хлорид в кисела или алкална среда. Като хидролизиращи агенти се използват калциев хидроксид, калциев карбонат, натриев бикарбонат, натриев карбонат, както и различни киселинис добавяне на метални соли. Изходната суровина от своя страна се получава чрез хлориране на толуен в страничната верига. По-рядко срещан процес се основава на частично окисление на толуен.

Физични свойстваалдехиди

Формалдехидът е газообразно вещество при стайна температура. Алдехидите до C12 са течности, докато нормалните алдехиди с по-дълъг неразклонен въглероден скелет са твърди вещества.

Точките на кипене на линейните алдехиди са по-високи от тези на техните изомери. Например, валериковият алдехид кипи при 100,4°C, докато изовалериковият алдехид кипи при 92,5°C. Те кипят при по-ниски температури от алкохолите със същото въглеродно число, например пропионалдехидът кипи при 48,8°C, а пропанол-1 при 97,8°C. Това показва, че алдехидите, за разлика от алкохолите, не са силно свързани елиминиращи течности. Това свойство се използва при синтеза на алдехиди чрез редукция на алкохоли: тъй като точката на кипене на алдехидите обикновено е по-ниска, те могат лесно да бъдат отделени и пречистени от алкохола чрез дестилация. В същото време техните точки на кипене са много по-високи от тези на въглеводородите със същото молекулно тегло, което се дължи на високата им полярност на разделяне.

Вискозитетът, плътността и индексът на пречупване при 20 °C се увеличават с увеличаване моларна масаалдехиди. Нисшите алдехиди са подвижни течности, докато алдехидите от хептанал до ундеканал имат маслена консистенция.

Формалдехидът и ацеталдехидът са почти неограничено смесими с вода, но с увеличаване на дължината на въглеродния скелет, разтворимостта на алдехидите във вода намалява значително, например разтворимостта на хексанал при 20 ° C е само 0,6% от теглото. Алифатните алдехиди са разтворими в алкохоли, етери и други обичайни органични разтворители.

Нисшите алдехиди имат остра миризма, а висшите хомолози от C8 до C13 са компоненти на много парфюми.

Въглеродният атом в карбонилната група е в състояние на sp2 хибридизация. Ъгли R-C-H, R-C-O и H-C-O са приблизително 120° (където R е алкил).

Двойната връзка на карбонилната група е подобна по физическа природа на двойната връзка между въглеродните атоми, но в същото време енергията на връзката C=O (749,4 kJ/mol) е по-голяма от енергията на две единични връзки (2 ×358 kJ/mol) C-O. От друга страна, кислородът е по-електроотрицателен елемент от въглерода и следователно електронната плътност близо до кислородния атом е по-голяма, отколкото близо до въглеродния атом. Диполният момент на карбонилната група е ~9·10−30 C·mot разделяне. Дължината на връзката C=O е 0,122 nm.

Поляризацията на двойната връзка "въглерод-кислород" съгласно принципа на мезомерното конюгиране позволява да се запишат следните резонансни структури:

Това разделяне на таксите е потвърдено физични методиизучава и до голяма степен определя реактивността на алдехидите като изразени електрофили и им позволява да влизат в множество реакции на нуклеофилно присъединяване.

Реакцията на добавяне на алкохоли към карбонилната група протича по подобен начин, което е важно в органичния синтез за защита на карбонилната група. Първичният добавен продукт се нарича полуацетал, след което се превръща в ацетал чрез действието на киселина. Алдехидите също образуват циклични или полимерни ацетали при престояване (например триоксан или параформ за формалдехид и паралдехид за ацеталдехид). Когато тези съединения се нагряват със следи от киселини, настъпва деполимеризация и регенерация на изходните алдехиди.

Подобни трансформации се случват и с участието на съдържащи сяра аналози на алкохоли - тиоли; те водят съответно до тиоацетали, които също играят важна роля във финия органичен синтез.

Алдехидите могат да добавят циановодород HCN, за да образуват цианохидрини, използвани в органичния синтез за получаване на α, β-ненаситени съединения, α-хидрокси киселини, α-аминокиселини. Тази реакция също е обратима и се катализира от основи. При лабораторни условия циановодородът (т.к. 26 °C) обикновено се получава чрез действието на еквивалентно количество минерална киселина върху натриев или калиев цианид.

Сравнително малки пространствени пречки при добавянето на нуклеофили към алдехидите позволяват превръщането им в бисулфитни производни под действието на голям излишък от натриев хидросулфит NaHSO3. Тези съединения са кристални вещества и често се използват за изолиране, пречистване или съхраняване на съответните алдехиди, тъй като последните могат лесно да бъдат регенерирани от тях чрез действието на киселина или основа.

Реакцията на алдехиди с магнезиеви и органолитиеви съединения води до образуването на вторични алкохоли (първични в случай на формалдехид). Процесът може да се усложни нежелани реакцииенолизиране и редукция на карбонилното съединение, което води до намаляване на добива. При използване на литий органични съединениятези смущения могат да бъдат елиминирани.

Когато алдехидите реагират с първични и вторични амини, се образуват съответно имини и енамини. И двете реакции се основават на добавянето на нуклеофилни реагенти при карбонилната група, последвано от елиминиране на водата от получения тетраедричен междинен продукт. Реакцията на образуване на имин изисква кисела катализа и протича най-ефективно в диапазона на рН от 3 до 5. За да се получат енамини със задоволителен добив, е необходимо да се използва азеотропна дестилация на вода, което позволява изместване на равновесието към образуване на продукта. Обикновено като вторични амини се използват циклични амини (пиролидин, пиперидин или морфолин).

Алдехидите реагират по подобен начин с хидроксиламин, хидразин, 2,4-динитрофенилхидразин, семикарбазид и други подобни съединения. Повечето от съединенията, получени по този начин, са кристални и могат да се използват за идентифициране на алдехиди по точка на топене и други характеристики. Също така, тези съединения се използват в органичния синтез, например хидразоните могат да бъдат редуцирани чрез реакцията на Kizhner-Wolff.

Добавянето към α,β-ненаситени алдехиди може да продължи с образуването на 1,2- и 1,4-продукти

Добавянето на нуклеофилни реагенти към α,β-ненаситени алдехиди може да се случи както в карбонилната група, така и в "четвъртата" позиция на конюгираната система. Причината за това е, че двойната връзка въглерод-въглерод е поляризирана от действието на полярната карбонилна група (мезомерен ефект) и най-отдалеченият въглероден атом от карбонилната група на двойната връзка придобива частичен положителен заряд. Реакцията на нуклеофил с даден въглероден атом се нарича конюгирано присъединяване или 1,4-присъединяване. Присъединяването към карбонилна група се нарича по аналогия 1,2-присъединяване. Формалният резултат от 1,4-присъединяването е добавянето на нуклеофил при двойната връзка въглерод-въглерод. В много случаи 1,2- и 1,4-присъединяването са конкуриращи се реакции, но понякога е възможно да се проведат селективни реакции, за да се получат 1,2- или 1,4-присъединителни продукти.

Добавянето на първични и вторични амини към α,β-ненаситени алдехиди протича при меки условия и води до образуването на 1,4-продукт. Напротив, в случая на циановодород се наблюдава конкурентно образуване на двата продукта с преобладаване на 1,2-присъединителния продукт. За да се изключи възможността за 1,2-присъединяване в тази реакция, се използва специален реагент - диетилалуминиев цианид (C2H5) 2AlCN.

Органолитиевите съединения се добавят изключително към карбонилната група, давайки алилови алкохоли. Конюгираното добавяне се извършва под действието на органомедни реагенти - диалкилни купрати, които позволяват да се въведе в карбонилното съединение не само първична, но и вторична или третична алкилова, алкенилова или арилова група. Органомагнезиевите реактиви (реактиви на Гринярд), получени от магнезий с ултрависока чистота, също се добавят, за да образуват 1,2 продукти, докато обикновените реактиви на Гринярд, вероятно поради примеси от други метали (например мед и желязо), също влизат в 1, 2 продукта 2- и 1,4-добавка, която се регулира от пространствени фактори. Понастоящем органомагнезиевите реактиви са загубили значението си в тази област.

Благодарение на способността си да образуват енолатни йони, алдехидите влизат в серия от химични реакции, където тези частици действат като нуклеофили. По-специално, те се характеризират с реакции на кондензация. В слабо алкална среда (в присъствието на калиев ацетат, карбонат или сулфит) те претърпяват алдолна кондензация, по време на която част от алдехидните молекули действат като карбонилна компонента (реагират с карбонилна група), а част от алдехидните молекули под действието на база се превръща в енолатни йони и действа като метиленов компонент (реагира с α-метиленова единица). Полученият алдол, когато се нагрява, разделя водата с образуването на α, β-ненаситен алдехид (преходът от наситен към ненаситен алдехид през алдола се нарича кротонова кондензация или алдол-кротонова кондензация).

Реакция между два различни алдехида произвежда смес от четири различни алдола. Изключение правят случаите, когато разделянето на реагентите на карбонилни и метиленови компоненти е очевидно (например, един от алдехидите не съдържа α-метиленова единица и може да играе ролята само на карбонилна компонента). Разработени са и методи за повишаване на селективността на такива реакции. Кръстосаната кондензация на ароматни алдехиди с кетони се нарича реакция на Claisen-Schmidt. Подобни реакции на алдехиди също са известни: реакцията на Кневенагел, реакцията на Тишченко, реакцията на Перкин, бензоинова кондензация и други разцепвания.

Ароматните алдехиди също се окисляват до карбоксилни киселини или естерифеноли (реакция на Bayer-Villiger) под действието на перкиселини, а съотношението на продуктите зависи както от заместителите в ароматното ядро, така и от киселинността на средата.

Алдехидите могат да бъдат редуцирани до първични алкохоли. Най-често срещаните редукционни методи включват реакции със сложни хидриди: натриев борохидрид NaBH4, литиев борохидрид LiBH4 и литиево-алуминиев хидрид LiAlH4. Натриевият борохидрид е по-селективен реагент и прави възможно редуцирането на карбонилната група на алдехидите и кетоните, без да се засягат естерните, нитрилните, амидните, лактоновите и оксирановите групи. Той също така не възстановява изолирана двойна връзка въглерод-въглерод. Литиевият алуминиев хидрид е по-малко селективен и редуцира функционалните групи, изброени по-горе, така че редуцирането на алдехиди с неговата употреба е възможно само при липса на тези групи.

Историческа роля играе реакцията Meerwein-Pondorf-Werley, при която алуминиевият изопропоксид се използва като редуциращ агент. Понастоящем този метод е заменен от по-ефективната редукция на алдехиди и кетони с изопропилов алкохол в присъствието на алуминиев оксид.

Алифатните алдехиди обикновено не се хидрогенират върху паладиеви катализатори, но за тази цел могат да се използват рутений върху въглерод, никел на Реней или платина.

В аналитичната практика се използва окислението на алдехиди и кетони с йод в алкална среда. Добавя се излишък от йод и след това излишъкът се титрува с натриев тиосулфат.

Спектрални методианализ на алдехиди.

IR спектроскопски методи за анализ на елиминиране на алдехид

Алдехидите се идентифицират лесно чрез инфрачервения спектър - той съдържа специфични ивици на поглъщане, свързани с разтягащите вибрации на C-H връзката в алдехидната група: два остри пика, разположени далеч отвъд областта на поглъщане, характерна за връзките C-H обикновенТип. В допълнение, IR спектрите на алдехидите обикновено съдържат абсорбционни ивици, дължащи се на разтягащи вибрации на С=O и C-H връзки: νС=O=1725-1685 cm−1, νС-H=2850; 2750 cm-1.

Масспектрометрични методи за анализ на елиминиране на алдехид

Масспектрите на алдехидите имат доста ясно изразен молекулен йон, въпреки че съдържанието му може да бъде доста ниско. Загубата на алкилови радикали води до образуването на ацилни катиони. Те се характеризират особено с α- и β-разцепване и пренареждане на McLafferty. За алдехидите с подвижен γ-H атом и несъдържащи заместител при α-въглерода е характерен пик m / z = 44, а за тези, съдържащи заместител, се появява интензивен пик на заместения йон с m / z = 44 + 12 - елиминация.

ЯМР спектроскопски методи за анализ на елиминирането на алдехид

В 1H NMR спектъра на алдехид, най-характерният сигнал е формилният протон, обикновено разположен в най- слабо полев областта на δ 9.4-10.1 ppm (9.4-9.7-алифатно, 9.6-10.1-ароматно) разцепване. Сигналът на алдехидната група в 13C NMR спектъра се намира в областта 182-215 ppm.

UV спектроскопски методи за анализ на елиминирането на алдехид

Два максимума на абсорбция от p до p* (<200 нм) и от n до р* (>200 nm).

Електронни спектроскопски методи за анализ на елиминиране на алдехид

Електронните спектри съдържат ленти с λmax 290 nm за RCHO (R=CH3, C2H5, C3H7), 345 nm за акролеин и 327 за елиминиране на кротонов алдехид.

Биологично действие

Токсичен. Способен да се натрупва в тялото. Освен общотоксичен, те имат дразнещ и невротоксичен ефект. Ефектът зависи от молекулното тегло: колкото по-голямо е, толкова по-слаб е дразнителят, но толкова по-силен е наркотичният ефект, а ненаситените алдехиди са по-токсични от наситените. Някои са канцерогенни.

Алдехидите дразнят лигавиците на очите и горната част респираторен тракт, оказват пагубно влияние върху нервна система. С увеличаване на броя на въглеродните атоми в молекулата, дразнещият ефект отслабва. Ненаситените алдехиди са по-дразнещи от наситените.

Ацеталдехидът CH3CHO предизвиква възбуда, последвана от анестезия. Това е метаболитен междинен продукт етилов алкохолв организма. Действието на тримера на този алдехид - паралдехид (C2H40) 3 - е по-силно и продължително, докато тетрамерът - металдехид (C2H40) 4 - е по-токсичен. Удължаването на алкиловия радикал в алдехидната молекула води до повишаване на физиологичната активност, но в същото време се увеличава и токсичността.

Въвеждането на халоген в молекулата на алдехида увеличава неговия наркотичен (хипнотичен) ефект. По този начин наркотичните свойства на хлорала са по-изразени от тези на ацеталдехида. Алдехидната група повишава токсичността на веществото, но тя може да бъде значително намалена чрез образуването на хидратната форма на алдехида. Хидратираните форми са слабо токсични, в тази форма хлоралът се използва в медицината под името хлоралхидрат, който проявява седативен ефект. Въвеждането на хидроксилни групи в алдехидната молекула или тяхната кондензация с образуването на алдоли значително намалява реактивността, както и физиологичната активност на съединенията. Следователно захарите са фармакологично инертни вещества. Повечето ароматни алдехиди са с ниска токсичност, тъй като те лесно се окисляват до съответните киселини, които обикновено са доста инертни.

От всички алдехиди формалдехидът се произвежда най-много (около 6 милиона тона/годишно). Използва се предимно в производството на смоли - бакелит, галалит (в комбинация с карбамид, меламин и фенол), за дъбене на кожи, обогатяване на зърно. Също така се синтезира лекарства(Уротропин) се използва като консервант за биологични препарати (поради способността му да нагъва протеина). Той е предшественик на метилен дифенил диизоцианат, който се използва в производството на полиуретани и RDX (доста силен експлозив).

Вторият по големина алдехид по отношение на производството е масленият алдехид (около 2,5 милиона тона / година се получават чрез хидроформилиране). Някои алдехиди се синтезират само в малък мащаб (по-малко от 1000 тона/година) и се използват като съставки в парфюми и аромати (главно алдехиди с 8 до 12 въглеродни атома) чрез елиминиране. Например, това е канеленият алдехид и неговите производни - цитрал и лилиал.

Ацеталдехидът се използва за синтеза на оцетна киселина, етилов алкохол, бутадиен за получаване на производни на пиридин, пентаеритритол и кротоналдехид, както и в синтеза на поливинилацетат и пластмаси.

Алдехидите се използват за синтеза на алкохоли (бутил, 2-етилхексанол, пентаеритритол), карбоксилни киселини, полимери, антиоксиданти и пиридинови бази.

Библиография:

1. http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/distance/lectures_stud/russian/1%20course/Medical%20chemistry/06.%20Carbonyl%20compounds.%20Aldehydes%20and%20ketones%20Carboxy% 20киселини.Липиди..htm

патогенни агенти на микроорганизми. Концепцията за заразяване, колонизация, инфекция. Инвазивни и токсични свойства на микроорганизмите.

Актуализиране на значението на действието събиране, комутативното свойство на умножението, правилата за взаимовръзка на компонентите на действието умножение.

Аналогията е сходството на обекти в някои свойства, с такива обекти, които като цяло са различни.

КИСЛОРОД СЪДЪРЖАЩИ СЪЕДИНЕНИЯ

КАРБОНИЛНИ СЪЕДИНЕНИЯ
АЛДЕХИД И

Органични съединения, чиито молекули съдържат карбонилна групасе наричат ​​карбонилни съединения. В зависимост от естеството на заместителите, свързани с карбонилната група, карбонилните съединения се разделят на алдехиди, кетони, карбоксилни киселини и техните функционални производни.

АЛДЕХИДИ

Алдехидите са органични съединения, съдържащи карбонилна група, в която въглероден атом е свързан с радикал и един водороден атом, т.е. общата формула на алдехидите. Изключение прави мравченият алдехид., в който, както се вижда,Р= з.

изомерия

Алдехидите се характеризират с изомерия на въглеводородния радикал, който може да има както нормална (неразклонена) верига, така и разклонена, както и междукласова изомерия с кетони.Например ,

О II CH3-CH2-CH2-C аз з	О II СН3-СН-С аз аз H CH 3	О II СН3-СН2-С	– СН 3
маслен алдехид или бутанал	изомаслена алдехид или 2-метил-пропанал	метил етил кетон или бутанон -2

Касова бележка

1. Най-често използваните методи за получаване на алдехиди са окислението и каталитичното дехидрогениране на първичните алкохоли.

а) Окисляване на първични алкохоли.
Както се вижда, при по-нататъшно окисляване се образуват киселини. Тези реакции вече бяха дадени при разглеждането на химичните свойства на алкохолите.

б) Дехидрогениране на първични алкохоли. Реакцията се провежда чрез преминаване на алкохолни пари през загрята до 200-300°С° С катализатор, който използва мед, никел, кобалт и др.

2. Разработен е метод за получаване на ацеталдехид чрез окисляване на етилен с атмосферен кислород в присъствието на медни и паладиеви соли.

3. Оцетният алдехид се получава чрез хидратиране на ацетилен по реакцията на Кучеров.

		О II
HC º CH + H 2 O –– HgSO 4 ® –– ® CH 3 –C
	обвинявам- риболов алкохол	аз з оцетна киселина алдехид

Реакцията на Кучеров вече е разгледана подробно при изследване на химичните свойства на ацетиленовите въглеводороди.

4. Алдехидите се получават чрез хидролиза на дихалогенни производни на въглеводороди, но само тези, в които и двата халогенни атома са разположени при един от крайните въглеродни атоми.

CH 3 -CH 2 -		2H2O® + 2 HCI
1,1-дихлорпропан		1,1-пропандиол | | ¯

Под действието на вода върху дихалоалкил в алкална или кисела среда реакцията на нейната хидролиза преминава етапа на образуване двувалентен алкохолсъдържащ две хидроксилни групи на един въглероден атом.
Такива алкохоли, поради тяхната нестабилност по време на образуването, губят вода и образуват алдехиди.

Физични свойства

Най-простият алдехидмравчена - газ с много остра миризма. Други нисши алдехиди са течности, които са лесно разтворими във вода. Алдехидите имат задушлива миризма, която при многократно разреждане става приятна, напомняща миризмата на плодове. Алдехидите кипят при по-ниска температура от алкохолите с еднакъв брой въглеродни атоми. Това° С поради липсата на водородни връзки в алдехидите. В същото време точката на кипене на алдехидите е по-висока от тази на въглеводородите, съответстващи на молекулното тегло, което се свързва с високата полярност на алдехидите.
Физичните свойства на някои алдехиди са представени в таблицата.

Таблица . Физични свойства на някои алдехиди

Име	Формула	t ° кипене, °C	t ° квадрат, °C	d4 20
мравчена алдехид	О II H–C аз з	92,0	21,0	0,815 (на 20°C)
Оцетна алдехид	О II СН3-С аз з	123,5	21,0	0,780
пропионов алдехид	О II CH 3 - CH 2 - C аз з	102,0	48,8	0,807
Масло алдехид	О II CH3-CH2-CH2-C аз з	99,0	75,7	0,817
изомаслена алдехид	О II СН3-СН-С аз аз CH 3 H	65,9	64,0	0,794

Химични свойства

Алдехидите се характеризират с висока реактивност. Повечето от техните реакции се дължат на наличието на карбонилна група. Въглеродният атом в карбонилната група е в състояние sp2- хибридизация и образува трис - връзки (една от тях е връзка C–O ), които са разположени в една и съща равнина под ъгъл 120° един към друг.

Схема на структурата на карбонилната група

Двойната връзка на карбонилната група е подобна по физическа природа на двойната връзка между въглеродните атоми, т.е. тази комбинация s- и p - връзки, последната от които се образува от р-електрони на въглеродни и кислородни атоми. Поради по-голямата електроотрицателност на кислородния атом в сравнение с въглеродния атом, връзката C=O силно поляризиран поради изместване на електронната плътностстр - връзки към кислородния атом, в резултат на което частично отрицателно (д-) , а на въглеродния атом - частично положителен ( d + ) зарежда: .

Поради поляризацията въглеродният атом на карбонилната група има електрофилни свойства и може да реагира с нуклеофилни реагенти. Най-важните реакции на алдехидите са реакциите на нуклеофилно присъединяване при двойната връзка на карбонилната група.

1. Една от типичните реакции на нуклеофилно присъединяване на алдехидие добавяне на циановодородна (циановодородна) киселинакоето води до формиранетоа - оксинитрили.

Тази реакция се използва за удължаване на въглеродната верига и производствоа - хидрокси киселини.

2. Добавяне на натриев хидросулфитдава кристални вещества, обикновено наричани хидросулфитни производни на алдехиди.

Споменатите производни лесно се хидролизират във всяка среда, което води до оригиналното карбонилно съединение. Така че, когато се нагрява с разтвор на сода, се образува хидросулфитно производно на ацеталдехид, самият ацеталдехид.

Това свойство се използва за пречистване на алдехиди и изолирането им от смеси.

3. Добавяне на алкохолидо алдехиди води до образуването на полуацетали - съединения,в който въглеродният атом е свързан както с хидроксил (–OH), така и с алкокси (–OР ) групи.

Когато полуацеталите се третират с излишък от алкохол в кисела среда, се образуват ацетали - съединения, в които въглеродният атом е свързан с две алкокси групи (реакцията наподобява синтеза на етери от алкохоли).

За разлика от етерите, ацеталите се хидролизират от киселини до образуване на алкохол и алдехид.

4. Добавяне на водороддо алдехиди се извършва в присъствието на катализатори ( Ni, Co, Pd и т.н.) и води до образуването на първични алкохоли.

Литиевият алуминиев хидрид все повече се използва като редуциращ агент. LiAlH 4 и натриев борохидрид NaBH4.
В допълнение към реакциите на присъединяване към карбонилната група, алдехидите се характеризират и с реакции на окисление.

5. Окисляване . Алдехидите лесно се окисляват, за да образуват съответните карбоксилни киселини.

а) амонячен разтвор на сребърен оксид[Ag (NH3)2] OH при нагряване с алдехиди, той окислява алдехида до киселина (под формата на неговата амониева сол) с образуването на свободно метално сребро. Редуцираното сребро се отлага на тънък слой по стените на химическия съд, в който протича реакцията, и се получава сребърно огледало. Тази реакция, която следователно се нарича "сребърно огледало", служи като качествена реакция към алдехиди.

б) друга характерна реакция е окислението на алдехиди с меден хидроксид ( II).

Когато синият меден хидроксид се нагрее ( II ) с разтвор на ацеталдехид, червена утайка от меден оксид (аз ). В този случай ацеталдехидът се окислява до оцетна киселина, а медта със степен на окисление +2 се редуцира до мед с степен на окисление +1. Особено място сред алдехидите заема мравченият алдехид (формалдехид). Поради липсата на мравчен алдехиден радикал, той има някои специфични свойства. Окисляването на формалдехид, например, се извършва до въглероден диоксид CO 2 .
Формалдехидът лесно се полимеризира, за да образува циклични и линейни полимери. Така че в кисела среда той образува цикличен тример - триоксиметилен.

Сухият газообразен формалдехид в присъствието на катализатори образува полиформалдехид с високо молекулно тегло. Полимеризацията на формалдехида наподобява полимеризацията на алкени.

O –– kat®

з аз …-° С аз з

з аз -О-О-О-... аз з

––––– ®

…–H 2 C–O (H 2 C–O) n H 2 C–O–…

Във водни разтвори формалдехидът образува полимер, наречен параформ.

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

От особено практическо значение е реакцията на поликондензация на формалдехид с фенол за образуване на фенолформалдехидни смоли. Под действието на алкални или киселинни катализатори върху смес от фенол и формалдехид се получава кондензация в орто и пара позиции.

Растежът на молекулата поради кондензацията на фенол с формалдехид се извършва при нормална температура в линейна посока.

					СН2ОН /

и т.н.
Общо реакцията на поликондензация на фенол с формалдехид може да бъде представена, както следва:

		O+(n+1)		катализатор			NH2O
				–––––––– ®

Фенолформалдехидните смоли са първите промишлени синтетични смоли, производството им под името "Бакелит" започва за първи път през 1909 г. Фенолформалдехидните смоли се използват в производството на различни пластмаси. В комбинация с различни пълнители такива пластмаси се наричат ​​феноли. В допълнение, фенолформалдехидните смоли се използват в производството на различни лепила и лакове, топлоизолационни материали, дървени пластмаси, форми и др.

Приложение

Вече е казано много за употребата на формалдехид. Освен това се използва за получаване на карбамидни смоли чрез взаимодействие с карбамид, на базата на които се произвеждат пластмаси, необходими за нуждите на електротехниката. Разтворите на формалдехид (формалин) се използват в кожарската промишленост за дъбене на кожа, за дезинфекция на складове за зърно и зеленчуци, оранжерии, оранжерии, за обработка на семена преди сеитба, за съхранение на анатомични препарати, както и при производството на някои лекарства.
Оцетният алдехид е суровиназа производството на оцетна киселина, оцетен анхидрид, етилов алкохол, етилацетат и други ценни продукти в промишлен мащаб и различни синтетични смоли, когато се кондензират с амини и феноли.

КЕТОНИ

Кетоните са съединения, в които карбонилната група е свързана с два въглеводородни радикала. Обща формулакетони, където Р може да съвпада с R".

изомерия

Кетоните се характеризират с изомерия на въглеводородните радикали, изомерия на позицията на карбонилната група и междукласова изомерия с алдехиди.

Касова бележка

Почти всички методи за получаване, дадени по-рано за алдехиди (виж ""), са приложими и за кетони.

1. Окисляване на вторични алкохоли.

2. Дехидрогениране на вторични алкохоли.

3. Хидратация на хомолози на ацетилен (реакция на Кучеров).

4. Хидролиза на дихалогенирани въглеводородисъдържащ и двата халогенни атома при един от средните въглеродни атоми във веригата.

CH 3 -	кл аз C–CH 3(2,2-дихлорпропан)+ 2H2O® (2,2-пропандиол) + 2 НС1
		CH 3 -	О II C - CH3 + H2O (диметил кетон (ацетон))

5. Кетоните се получават и чрез пиролиза на калциеви соли на карбоксилни киселини при нагряване.О
II
СН3-С
аз
О

Физични свойства

Нисшите кетони са течности, които са лесно разтворими във вода. Като цяло кетоните имат приятна миризма, напомняща миризмата на цветя. Подобно на алдехидите, кетоните кипят при по-ниска температура от съответните алкохоли, но по-висока от въглеводородите. Физичните свойства на някои кетони са представени в таблицата.

Таблица. Физични свойства на някои кетони

Име	Формула	t ° квадрат, °C	t ° кипене, °C	d4 20
Ацетон (диметил кетон) 42,0	102,7	0,816

Химични свойства

Подобно на алдехидите, кетоните са силно реактивни. Химическата активност на алдехидите и кетоните е толкова по-висока, колкото по-голям е положителният заряд на въглеродния атом на карбонилната група. Радикалите, които увеличават този положителен заряд, рязко повишават реактивността на алдехидите и кетоните, докато радикалите, които намаляват положителния заряд, имат обратен ефект. В кетоните две алкилови групи са донорни на електрони, което изяснява защо кетоните са по-малко активни в реакции на нуклеофилно присъединяване в сравнение с алдехидите.
Примери за реакции от този тип за алдехиди бяха разгледани подробно по-рано (виж ""), следователно, давайки някои примери за реакции на нуклеофилно присъединяване в карбонилната група на кетоните, ще обърнем внимание само на разликите в техните химични свойства от алдехидите.

1. Присъединяване на циановодородна киселина.

Р \ C=O(кетон) + H– CN – KCN ® CH 3 – / R '(кетон) + H SO 3 Na ® R - / R'

о аз C - SO 3 Na (хидросулфиткетонно производно) аз R'

Трябва да се отбележи, че само метилкетони реагират с натриев хидросулфит, т.е. кетони, които имат групата CH3.

3. В сравнение с алдехидите, кетоните не реагират с алкохоли.

4. Добавяне на водород. Добавянето на водород към кетоните води до образуването на вторични алкохоли.

5. Кетоните се окисляват много по-трудно от алдехидите. Кислородът на въздуха и слабите окислители не окисляват кетоните. Кетоните не дават реакция на "сребърно огледало" и не реагират с меден хидроксид ( II ). Под действието на силни окислители при тежки условия въглеродната верига на кетонната молекула се разрушава в близост до карбонилната група и се образуват киселини (понякога кетони, в зависимост от структурата на първоначалния кетон) с по-малък брой въглеродни атоми.

Приложение

Ацетонът, най-простият представител на кетоните, има най-широко индустриално приложение. Ацетонът е ценен разтворител, използван в производството на бои и лакове, при производството на изкуствена коприна, филми и бездимен барут. Също така служи като суровина при производството на метакрилова киселина, метил метакрилат (производство на нечупливо органично стъкло), метил изобутил кетон и др.

КРАЙ НА РАЗДЕЛ

Назад напред

внимание! Визуализацията на слайда е само за информационни цели и може да не представя пълния обем на презентацията. Ако се интересувате от тази работа, моля, изтеглете пълната версия.

Целта на урока:характеризират състава, структурата, класификацията, физичните и химичните свойства, производството и употребата на алдехиди. Установете връзката между изучаваните класове органични съединения. Познаване на качествените реакции към алдехиди.

Навсякъде в живота си се срещаме с органичната химия: ядем продукти на химическата промишленост, обличаме се директно в нейните резултати: ацетатна коприна, изкуствена вълна, продукти от изкуствена кожа и много други, благодарение на химията можем да извършваме сложни операции (анестезия) , лечение на тонзилит и просто поставяне на инжекции, където избираме етилов алкохол като антисептик.

Днес ще ви запознаем с класа органична материя- алдехиди. Днес в урока ще докажем, че животът без алдехиди е невъзможен. Ще разберем как добре познатите вещества са свързани с тази тема: ванилин, перилни препарати, формалин, пластмаса, огледало, оцетна киселина

И така, алдехидите са органични съединения, съдържащи полярна карбонилна група в тяхната молекула. В зависимост от заместителите, свързани с оксогрупата, тези вещества се разделят на алдехиди и кетони. В алдехидите въглеводороден радикал и водороден атом са свързани с карбонилната група, докато в кетоните карбонилният въглерод е свързан с два въглеводородни радикала.

Обща формула на наситени карбонилни съединения C n H 2n O

Имената на алдехидите според тривиалната номенклатура често се извличат от имената на съответните монокарбоксилни киселини. Рационалната номенклатура третира разклонените въглеводородни алдехиди като производни на ацеталдехида. Според систематичната номенклатура имената на разглежданите съединения се получават от съответните алкани с добавяне на наставката - ал.

Методи за получаване на алдехиди. Основните методи за получаване на алдехиди са каталитично дехидрогениране на алкохоли, хидратиране на алкини и окисление на алкохоли.

физични свойства.

Първият член на хомоложната серия алдехиди HSON е безцветен газ, няколко следващи алдехиди са течности. Висши алдехиди - твърди вещества. Карбонилната група е отговорна за високата реактивност на алдехидите. Точката на кипене на алдехидите се повишава с увеличаване на молекулното тегло. Те кипят при по-ниска температура от съответните алкохоли, например пропионалдехид при 48,8 0 С и пропилов алкохол при 97,8 0 С.

Плътността на алдехидите е по-малка от единица. Мравченият и оцетният алдехид се разтварят добре във вода, следващите са по-лоши. Нисшите алдехиди имат остра, неприятна миризма, докато някои висши алдехиди имат приятна миризма.

Реактивността на алдехидите се дължи на наличието на активна карбонилна група. Високата електроотрицателност на кислородния атом допринася за силната поляризация на двойната връзка в карбонилната група и изместването на подвижните β-електрони към кислородния атом.

Химични свойстваалдехиди:

1. Реакции на добавяне:

А) реакция на хидрогениране

B) Реакция на добавяне на NaHS03

2. Окислителни реакции:

А) реакция със сребърно огледало

Б) реакция на светофара

3. Реакция на поликондензация

4. Реакция на полимеризация

Качествена реакция към карбоксилната група е реакцията на окисление на алдехиди с меден (II) хидроксид - светофар.

HCOH + 2Cu(OH) 2 \u003d HCOOH + Cu 2 O + 2H 2 O

"Реакция на сребърното огледало"

Можете ли да си представите живота без огледало? Събуждате се сутрин и не виждате отражението си? Изглежда като глупост. Но какъв душевен дискомфорт! Нищо чудно, че приказните герои бяха лишени от размисъл като наказание. Какво е огледало? Каква е неговата сила? Откъде дойде? Как се прави?

Както вече знаем, първите истински огледала са били полирани до блясък метални пластини от мед, злато и сребро. Такива огледала обаче имаха голям недостатък - бързо потъмняваха и затъмняваха във въздуха. Какъв беше изходът от тази ситуация? Многобройни експерименти показват, че лъскав метален слой може да се нанесе и върху стъкло. И така, през I век. AD започнали да правят стъклени огледала - стъклени пластини, свързани с оловни или калаени пластини. Това се прави по следния начин: стъклото се измива с алкохол, почиства се с талк и след това ламарина се притиска плътно към повърхността. Отгоре се изсипва живак и след като се остави да престои, излишното се отцежда. Полученият амалгамен слой беше запечатан или боядисан. Такива огледала се оказаха много по-издръжливи от металните, така че занаятчийските работилници преминаха към производството на стъклени огледала, чиято отразяваща повърхност беше направена от калаена амалгама (разтвор на калай Sn в живак Hg). Но тъй като живачните пари са много отровни, производството на живачни огледала е много вредно, а самите огледала съдържат живак. Беше опасно да се държат живачни огледала в жилищните помещения.

Затова учените продължиха да търсят заместител на живака. Открит е от френския химик Франсоа Птижан и великия немски учен Юстус Либих. Либих предлага да се правят стъклени огледала със сребърно покритие. Разработеният от него метод се състои от следните операции. Първо, воден разтвор на калиев хидроксид KOH се добавя към воден разтвор на сребърен нитрат AgNO 3, което води до утаяване на черно-кафява утайка от сребърен оксид Ag 2 O.

2AgNO 3 + 2KOH \u003d Ag 2 O + 2KNO 3 + H 2 O.

Утайката се филтрува и се разбърква с воден разтвор на амоняк NH3.

Ag 2 O + 4NH 3 + H 2 O \u003d 2 (OH).)

Сребърният оксид се разтваря в амонячна вода с образуването на сложно съединение (амонат или амин) - диаминсребърен (I) хидроксид. След това в получения прозрачен разтвор се потапя стъклен лист, чиято една от повърхностите е старателно обезмаслена, и се добавя формалдехид НСНО.

2(OH) + HCHO = 2Ag + HCOONH 4 + 3NH 3 + H 2 O.)

Формалдехидът намалява среброто, което се отлага върху почистената повърхност на стъклото, покривайки го с брилянтно огледално покритие.

Използването на алдехиди и кетони.

Формалдехид. Първият член на хомоложната серия от ограничаващи алдехиди е формалдехидът HSON. Нарича се още метанал и мравчен алдехид. Това е безцветен газ с характерна остра миризма. Широко използван воден разтвор, съдържащ масови фракции от 0,4 или 40% метанал. Нарича се формалин. Формалдехид (формалин), бистра, безцветна течност със специфична остра миризма. Използва се като дезинфектант и дезодорант за измиване на ръцете, измиване на кожата по време на прекомерно изпотяване(0,5-1%), за дезинфекция на инструменти (0,5%), за обливане (1:2000 - 1:3000). Включен в лизоформа.

Използването му също се основава на способността за сгъване на протеина. Така например в кожената промишленост дъбилният ефект на формалина се обяснява с коагулация на протеини, в резултат на което кожата се втвърдява и не изгнива. На същото свойство се основава използването на формалин за консервиране на биологични препарати. Понякога формалинът се използва за дезинфекция и обработка на семена. Metalal отива в производството на някои лекарствени веществаи багрила. Голямо количество метанал се използва за производството на фенолформалдехидна смола, която се получава чрез взаимодействие на метанал с фенол. Тази смола е от съществено значение за производството на различни пластмаси.

Пластмасите, направени от фенолформалдехидна смола, комбинирана с различни пълнители, се наричат ​​феноли. При разтваряне на фенолформалдехидна смола в ацетон или алкохол се получават различни лакове.

Когато метаналът взаимодейства с карбамид CO (NH) 2, се получава карбамидна смола и от нея се получават аминопластмаси. От тези пластмаси се произвеждат микропорести материали за нуждите на електротехниката (ключове, контакти), материали за мебели и интериорна декорация, плочи от дървесни частици, изкуствен мрамор. Топло- и звукоизолиращи порести материали.

Ацеталдехид CH 3 - SON е безцветна течност с остър задушлив мирис. Използва се в производството на целулозни ацетати, оцетна и пероксиоцетна киселина, оцетен анхидрид, етилацетат, глиоксал, алкиламини, бутанол, хлорал. Подобно на формалдехида, той влиза в реакции на поликондензация с амини, фенол и други вещества, образувайки синтетични смоли, широко използвани в индустрията.

Бензалдехид C 6 H 5 C (H) \u003d O с мирис на горчиви бадеми се намира в бадемово масло и в етерично масло от евкалипт. Синтетичният бензалдехид се използва в хранителни есенции и парфюмни композиции.

Алифатният алдехид CH 3 (CH 2) 7 C (H) \u003d O (тривиално име - пеларгоничен алдехид) се намира в етеричните масла от цитрусови растения, има миризма на портокал, използва се като ароматизатор на храна.

ароматен алдехид ванилиноткрит в плодовете на тропическото растение ванилия, сега по-често се използва синтетичен ванилин - добре позната ароматизираща добавка в сладкарството.

Citral C 10 H 15 O (3,7-диметил-2,6-октадиенал) с миризма на лимон се използва в битовата химия.

Кротоналдехид. Силен лакриматор, използван за получаване на бутанол, сорбинова и маслена киселина. Съдържа соево масло. Използването на алдехиди в медицината.

Цинамалдехидът се съдържа в канеленото масло и се получава чрез дестилация на кората на канеленото дърво. Използва се в кулинарията под формата на пръчици или прах

Уротропин (CH 2) 6 N 4 (хексаметилентетрамин), безцветни кристали без мирис, лесно разтворими във вода. Водните разтвори имат алкална реакция. Има антисептично действие. Използва се главно при инфекциозни процеси на пикочните пътища (цистит, пиелит). Действието се основава на способността на лекарството да се разлага в кисела среда с образуването на формалдехид. Предписвайте лекарството на празен стомах. Показания за употребата му са холецистит, холангит, алергични заболявания на кожата, очите (кератит, иридоциклит и др.). Лекарството може да предизвика дразнене на бъбречния паренхим, с тези признаци лекарството се спира.

акролеин. Използва се за производство на пластмаси с висока твърдост. Акролеин и неговите натриеви солиса емулгатори, които структурират почвите, неговите лактонови производни подобряват свойствата на хартията и текстила.

Обобщаване и систематизиране на знанията. Обобщаване на урока.

По този начин способността на алдехидите и кетоните да участват в различни трансформации определя основната им употреба като изходни съединения за синтеза на различни органични вещества: алкохоли, карбоксилни киселини и техните анхидриди, лекарства (уротропин), полимерни продукти (фенолформалдехидни смоли, полиформалдехид). ), в производството на всички видове ароматни вещества (на базата на бензалдехид) и багрила.

Домашна работа.

Почти всички химически вещества, заобикалящи ни, се тестват от човек, въз основа на неговите искания и нужди. Всяко съединение има уникален набор от характеристики и свойства, присъщи само на него, от които полезни и необходими за нас в Ежедневието. Алдехидите, които ще бъдат обсъдени, също не са изключение.

Скромно дете на органичната химия

Сред въглеродните съединения, които обикновено се наричат ​​органични, има добре познати, които, както се казва, са „на устните на всички“. Например глюкоза, етилов алкохол или пластмаси. Алдехидите нямат късмет в този смисъл. Те са известни само на тесни специалисти и дори на гимназисти, които учат интензивно химия за прием в университет. Всъщност такива съединения (като ацеталдехид), чиито химични свойства ще разгледаме, се използват широко както в промишленото производство, така и в ежедневието.

Ябълката на раздора

Уви, откритията в науката доста често не вървят гладко. Алдехиди, техните химическа структураи свойства са открити в резултат на продължителни спорове и дискусии между учените 19 век. И такива добре известни химици като Либих и Дьоберейнер дори се скараха сериозно, за да разберат кой всъщност притежава палмата в получаването и изолирането на чиста формаацеталдехид. Получава се от пари на етилов алкохол, преминали през платинена решетка, която служи като катализатор за реакцията. Единственото нещо, което можеше да помири противниците, беше безусловното приемане от всички химици на името на нов клас вещества - алдехиди, което буквално означава "алкохоли без водород". Той показва метод за получаването им от алкохоли чрез реакцията на елиминиране на два водородни атома.

Не бъркайте с нищо

Като се имат предвид физичните и химичните свойства на алдехидите, лесно се вижда, че те са достатъчно специфични. Така че формалдехидът, който е токсичен газ, има остра, задушлива миризма. Неговият 40% воден разтвор, наречен формалин, предизвиква особена миризма в анатомичните лаборатории и моргите, където се използва като противогнилостно средство, което запазва протеините на органите и тъканите.

А ацеталдехидът, който е следващият в хомоложната серия, е безцветна течност, която е силно разтворима във вода с лоша миризмагнили ябълки. Алдехидите, чиито химични свойства се характеризират с реакции на окисление и добавяне, могат да бъдат превърнати в вещества от генетично близки класове: карбоксилни киселини или алкохоли. Нека ги разгледаме на конкретни примери.

Визитка на алдехиди

В органичната химия, както и в неорганичната, има такова нещо като "качествена реакция". Може да се сравни с маяк, който сигнализира, че имаме работа конкретно с вещества от определен клас, например с алдехиди. Химичните свойства на алдехидите се потвърждават от реакции с амонячен разтвор на сребърен оксид и с меден хидроксид при нагряване (реакция на сребърно огледало)

Продуктът от реакцията ще бъде чисто сребро, което се отделя под формата на огледален слой върху стените на епруветката.

В резултат на реакцията се образува утайка с тухлен цвят - меден оксид.

Вещества-близнаци

Сега е време да се справим с такова явление, което е характерно за всички органични вещества, включително алдехидите, като изомерия. Той напълно отсъства в света на неорганичната химия. Всичко е просто: едно химична формуласъответства само на едно конкретно съединение с присъщите му физични и химични свойства. Например, формулата HNO 3 съответства на едно вещество, наречено нитратна киселина, с точка на кипене 86 ° C, с остра миризма, много хигроскопична.

В областта на органичната химия живеят и живеят вещества-изомери, в които формулите са еднакви, но свойствата са различни. Например, формулата C 4 H 8 O има два напълно различни алдехида: бутанал и 2-метилпропанал.

Техните формули:

Изомерните алдехиди, чиито химични свойства зависят от техния състав и структура, са отлично доказателство за гениалната теория за структурата на органичните съединения, създадена от руския учен М. Бутлеров. Неговото откритие е толкова фундаментално за химията, колкото периодичен законД Менделеев.

Уникален карбон

Химичните свойства на алдехидите служат като отлично доказателство, потвърждаващо теорията на М. Бутлеров. Органична химия, благодарение на изследванията на руски учен, най-накрая успя да отговори на въпроса, който измъчваше повече от едно поколение учени със своята сложност, а именно: как да се обясни удивителното разнообразие от органични съединения, което се основава на явлението изомерия. Помислете за структурата на молекулите на два алдехидни изомера: бутанал и 2-метилпропанал, които имат една и съща молекулна формула - C 4 H 8 O, но различни структурни и следователно различни физични и химични свойства.

Нека обърнем внимание на двете най-важни характеристики на въглеродния атом, които са въведени като постулати в теорията на М. Бутлеров:

1. Въглеродът в органичните съединения винаги е четиривалентен.

2. Въглеродните атоми могат да се комбинират помежду си и да образуват различни пространствени конфигурации: неразклонени и разклонени вериги или цикли.

На тях, според валентността, атомите на др химически елементи: водород, кислород, азот, като по този начин се формира целият гигантски арсенал от съществуващи органични съединения (а те са повече от 10 милиона).В допълнение, броят им непрекъснато се увеличава поради новите вещества, получени в химията на органичния синтез.

Колкото по-полярни, толкова по-добре.

Продължавайки да изучаваме алдехидите, тяхната химическа структура и свойства, нека се спрем на феномена на полярността на атомите, които изграждат молекулите на алдехидите. Така въглеродният атом на алдехидната група в молекулата на ацеталдехида придобива частичен положителен заряд, а кислородният атом придобива частичен отрицателен заряд. Причината за тяхното възникване се крие в следното: електронната плътност на π-връзката е по-подвижна от σ-връзката.

В общата формула на алдехидите, където R е въглеводороден радикал, свързан с алдехидна група, се образува частичен отрицателен заряд върху кислородния атом и частичен положителен заряд върху въглеродния атом. Така функционалната група на алдехидите става силно поляризирана, което води до по-голяма реактивност на тези вещества. Просто казано, колкото по-поляризирани са атомите в една молекула на дадено вещество, толкова по-добре и по-бързо то влиза в химични реакции. Бързата окислителна способност на водородния атом в алдехидната група и реактивоспособността на карбонилната група осигуряват алдехидите с техните характерни реакции на присъединяване и полимеризация.

Да живееш в пластмасов свят

Именно алдехидите, чиито химични свойства се дължат на способността им да претърпяват реакции на поликондензация и полимеризация, станаха основателите на фенолни и аминопласти - основните материали на съвременната полимерна индустрия. Неговите суровини са формалдехид и ацеталдехид. И така, от фенолформалдехидни смоли се получават фенолни пластмаси - най-важните заместители на черни и цветни метали. Формалдехидът се получава чрез окисляване на метан чрез нагряване до 600°C в смес с въздух, както и чрез окисляване на метанол, загрят до 300°C върху меден катализатор. По този начин алдехидите, получаването и химичните свойства, които считаме, са важни суровини в реакциите на органичен синтез.

Правене на изводи

Както можете да видите, в историята на алдехидите има достатъчно необходими и важни вещества, като например формалдехид и оцетни алдехиди, чиито химични свойства човек успешно използва в различни области на живота си.

АЛДЕХИДИ И КЕТОНИ

Алдехидите и кетоните са въглеводородни производни, съдържащи C=O карбонилна група. В молекулата на алдехидите поне една валентност на карбонилната група се изразходва за връзката с водородния атом, а другата - с радикала (от ограничаващите серии в ограничаващите алдехиди и ненаситени - в ненаситените алдехиди). Обща формула на алдехиди:

и R може да бъде равно на H.

В случая на кетони и двете валентности на карбонилната група се изразходват във връзка с радикали. Обща формула на кетоните:

Изомерия. Номенклатура.

Общата формула на ограничаващите алдехиди и кетони C n H 2 n O.

Изомерията на алдехидите е свързана със структурата на радикалите. Така че, например, четири алдехида са известни с формулата

(виж отдолу).

Алдехидите се наименуват или чрез киселините, в които се превръщат по време на окисление (със същия брой въглеродни атоми), или чрез наситени въглеводороди с добавяне на наставката -ал(систематична номенклатура).

	мравчен алдехид (формалдехид), метанал (фиг. 1 А)
	ацеталдехид, етанал (фиг. 1 b)
	пропионалдехид, пропанал
СН3-СН2-СН2-СНО	маслен алдехид, бутанал
	изомаслен алдехид, 2-метилпропанал
CH3-CH2-CH2-CH2-CHO	валериан алдехид, пентанал
	изовалернаналдехид, 3-метилбутанал
	метилетилоцетен алдехид, 2-метилбутанал
	триметилоцетен алдехид, 2,2-диметилпропанал

Изомерията на кетоните е свързана със структурата на радикалите и с позицията на карбонилната група във въглеродната верига. Кетоните са кръстени на радикалите, свързани с карбонилната група. Съгласно систематичната номенклатура, суфиксът -on се добавя към името на наситения въглеводород и се посочва номерът на въглеродния атом, свързан с карбонилния кислород:

Как да получите

Алдехидите и кетоните се получават по редица общи методи.

1. При окисляване или каталитично дехидрогениране на първични алкохоли се получават алдехиди, вторични - кетони. Тези реакции вече са цитирани при разглеждането на химичните свойства на алкохолите.

2. Алдехидите и кетоните също се получават удобно чрез пиролиза на киселини и техните смеси под формата на пари върху оксиди на определени метали (ThO 2, MnO 2, CaO, ZnO) при 400-450 ° C:

R - COOH + H-COOH → R-CHO + CO 2 + H 2 0

2R-COOH → R -CO -R + C0 2 + H 2 0

R-COOH + R "- COOH → R - CO-R '+ C0 2 + H 2 0

Много учебници посочват, че алдехиди и кетони могат да бъдат получени чрез пиролиза на Ca- и Ba-соли на карбоксилни киселини. Всъщност тази реакция дава много ниски добиви. Въпреки това, някои метил кетони все още могат да бъдат получени чрез пиролиза на смеси от бариеви или железни соли на оцетна киселина и някои други киселини. Всички тези реакции имат радикален механизъм.

3. Хидролизата на геминални дихалогенни производни води до алдехиди, ако и двата халогена са при един от най-крайните въглеродни атоми, и кетони, ако халогенните атоми са при един от средните въглеродни атоми. Тези реакции вече са споменати при изследването на химичните свойства на дихалогенните производни на въглеводородите.

4. Хидратирането на ацетилена и неговите хомолози в условията на реакцията на Кучеров води съответно до ацеталдехид или кетони:

HC≡CH + H2O→ CH3-CHO

5. Карбонилни съединения с високи добиви (около 80%) се образуват по време на окисляването на съответните алкохоли със смеси от dpmethyl sulfoxide с оцетен анхидрид или безводна фосфорна киселина.

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

6. Превръщането на халоалкили в алдехиди с удължаване на веригата с един въглероден атом се постига чрез третирането им с натриев тетракарбонил ферат в присъствието на трифенилфосфин и след това с оцетна киселина:

R - Hlg + Na 2 Fe (CO) 4 RCOFe (CO 3) P (C 6 H 5) 3 R–CH \u003d O

Има няколко модификации на този метод.

7. Кетони с добри добиви се получават чрез взаимодействие на киселинни хлориди с литиев диалкил купратам и кадмиеви алкили:

R 2 CuLi + R "COCI → R - CO - R" + LiCI + R - Сu

8. В технологията алдехидите се получават чрез директно добавяне на CO и H 2 към олефини (оксосинтеза) при 100-200 ° C под налягане 10-20 MPa (100-200 atm) в присъствието на кобалтови или никелови катализатори (например , Co + ThO 2 + MgO, депозиран за диатомитна пръст):

Реакцията с етилен и пропилен се извършва в газова фаза, а с по-сложни олефини (C 4 -C 20) - в течна фаза. Както може да се види от горната схема, оксосинтезата произвежда алдехиди, съдържащи един въглероден атом повече от първоначалните олефини. Този синтез е важен за получаване на висши първични алкохоли (чрез каталитична редукция на алдехиди). Механизмът на оксосинтезата може да бъде представен по следния начин:

2Co + 8CO → Co 2 (CO) 8

Co 2 (CO) 8 + H 2 → 2HCo (CO) 4

R -CH \u003d CH 2 + HCo (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 2 -CO-Co (CO) 4 + HCo (CO) 4 → R-CH 2 -CH 2 -CHO + Co (CO ) 8

Физични свойства

Мравченият алдехид е газ с много остра миризма. Други нисши алдехиди и кетони са течности, лесно разтворими във вода; нисшите алдехиди имат задушлива миризма, която при силно разреждане става приятна (напомняща миризмата на плодове). Кетоните миришат доста добре.

При същия състав и структура на въглеродната верига, кетоните кипят при малко повече високи температуриотколкото алдехидите. Точките на кипене на алдехидите и кетоните с нормална верига са по-високи от тези на съединенията с изоструктура. Например, валериковият алдехид кипи при 103,4°C, докато изовалериковият алдехид кипи при 92,5°C. Алдехидите и кетоните кипят при температура, много по-ниска от алкохолите със същия брой въглеродни атоми, като пропионалдехид, т.к. 48,8 °C, за ацетон 65,1 °C, за н- пропилов алкохол 97,8 °C. Това показва, че алдехидите и кетоните, за разлика от алкохолите, не са силно свързани течности. В същото време точките на кипене на карбонилните съединения са много по-високи от точките на кипене на въглеводородите със същото молекулно тегло, което се свързва с тяхната висока полярност. Плътността на алдехидите и кетоните е под единица.

В IR спектрите CO групата се характеризира с интензивна абсорбция при 1720 cm-1. В ЯМР спектъра водородният сигнал на алдехидната група е в много слабо поле.

Химични свойства

Алдехидите и кетоните са силно реактивоспособни. Повечето от техните реакции се дължат на наличието на активна карбонилна група. Двойната връзка на карбонилна група е подобна по физическа природа на двойна връзка между два въглеродни атома (σ-връзка + π-връзка). Въпреки това, докато E c=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.

Реакцията на добавяне на нуклеофилни реагенти в мястото на карбонилната връзка е поетапен процес. Схематично реакцията на добавяне, например на натриев хидросулфит към ацеталдехид, може да бъде изобразена, както следва:

Радикалите, способни да увеличат положителния заряд на карбонилния въглероден атом, значително увеличават реактивността на алдехидите и кетоните; радикали или атоми, които намаляват положителния заряд на този въглероден атом, имат обратен ефект.

В допълнение към реакциите на присъединяване в карбонилната група, алдехидите и кетоните също се характеризират с реакции, включващи въглеродни радикали, съседни на карбонилната група, поради ефекта на изтегляне на електрони на карбонилната група върху тях. Те включват реакции на окисление, халогениране и кондензация.

А. Хидрогениране. Добавянето на водород към алдехиди и кетони се извършва в присъствието на катализатори за хидрогениране (Ni, Co, Cu, Pt, Pd и др.). В този случай алдехидите се превръщат в първични, а кетоните във вторични алкохоли. На това се основава един от методите за получаване на алкохоли.

Напоследък като редуциращ агент често се използва нтий-алуминиев хидрид LiA1H4. Реакцията протича с прехвърляне на хидриден йон:

Предимството на редукция с LiAlH 4 е, че този реагент не редуцира двойните връзки въглерод-въглерод.

Когато алдехиди или кетони се редуцират с водород по време на изолирането (използвайки алкални метали или амалгамиран магнезий), гликолите също се образуват заедно със съответните алкохоли:

пинакон

Съотношението между получения алкохол и гликол зависи от природата на карбонилното съединение и условията на редукция. По време на редукция на кетони пинаконите преобладават в реакционните продукти в апротонни разтворители; в случай на алифатни наситени алдехиди се образуват гликоли в малки количества.

Реакцията протича с междинно образуване на свободни радикали:

B. Реакции на нуклеофилно присъединяване.

1. Добавянето на магнезиеви халоалкили се обсъжда подробно в описанието на методите за получаване на алкохоли.

2. Добавянето на циановодородна киселина води до образуването на α-хидроксинитрили, чието осапунване произвежда α-хидрокси киселини:

нитрил на а-хидроксипропионова киселина

Тази реакция започва с нуклеофилна атака на въглеродния атом от CN - йон. Циановодородът се добавя много бавно. Добавянето на капка разтвор на калиев цианид значително ускорява реакцията, докато добавянето на минерална киселина намалява скоростта на реакцията почти до нула. Това показва, че активният реагент при образуването на цианохидрин е CN - йонът:

3. Добавянето на натриев хидросулфит дава кристални вещества, обикновено наричани хидросулфитни производни на алдехиди или кетони:

При нагряване с разтвор на сода или минерални киселини хидросулфитните производни се разлагат с освобождаване на свободен алдехид или кетон, например:

Реакцията с натриев хидросулфит се използва за качествено определяне на алдехиди и кетони, както и за тяхното изолиране и пречистване. Все пак трябва да се отбележи, че само метил кетони с групата CH 3 -CO - влизат в реакцията с натриев хидросулфит в мастната серия.

4. Взаимодействието с амоняка прави възможно разграничаването на алдехидите от кетоните. Алдехидите отделят вода, за да образуват алдимини:

ацеталдимин, етанимин

които лесно се полимеризират (циклизират се в кристални тримери - алдехидни амоняци:

алдехидемияДа се

По време на циклизация двойната връзка C = N се разкъсва и три молекули имин се комбинират в шестчленен пръстен с редуващи се въглеродни и азотни атоми.

Кетоните не образуват подобни съединения с амоняка. Те реагират много бавно и по-сложно, така:

5. С хидроксиламин, алдехиди и кетони, освобождавайки вода, образуват оксими (алдоксими и кетоксими):

ацеталдоксим

ацетон оксим

Тези реакции се използват за количествено определяне на карбонилни съединения.

Механизъм на реакция (R=H или Alk):

6. Особен интерес представляват реакциите на карбонилни съединения с хидразин и неговите заместени. В зависимост от условията хидразинът реагира с алдехиди и кетони в съотношение 1:1 или 1:2. В първия случай се образуват хидразони, а във втория - азини (алдазини и кетазини):

хидразон

алдазин

кетазин

Хидразоните на кетоните и алдехидите при нагряване с твърд КОН освобождават азот и дават наситени въглеводороди (реакция на Кижнер):

Понастоящем тази реакция се извършва чрез нагряване на карбонилното съединение с хидразин в полярни разтворители с висока температура на кипене (ди- и триетилен гликоли) в присъствието на алкали. Реакцията може също така да се проведе при стайна температура под действието на терт-бутил калий в диметилсулфоксид.

Алдехиди и кетони със заместени хидразини - с фенилхидразин C 6 H 5 -NH-NH 2 и семикарбазид образуват съответно фенилхидразони и семикарбазони. Това са кристални вещества. Те служат за качествено и количествено определяне на карбонилни съединения, както и за тяхното изолиране и пречистване.

Образуване на фенилхидразони:

Семикарбазоните се образуват по схемата:

Реакциите на алдехидите и кетоните с хидразиновите производни са подобни по механизъм на техните реакции с амоняк и хидроксиламин. Например за ацеталдехид и фенилхидразин:

Тези реакции се характеризират с киселинна катализа.

7. Алдехидите и кетоните са в състояние да добавят вода към карбонилната група, за да образуват хидрати - геминални гликоли. Тези съединения в много случаи съществуват само в разтвори. Равновесното положение зависи от структурата на карбонил-съдържащото съединение:

Така че формалдехидът при 20 ° C съществува във воден разтвор с 99,99% под формата на хидрат, ацеталдехид - с 58%; в случая на ацетон съдържанието на хидрат е незначително, докато хлоралът и трихлороацетонът образуват стабилни кристални хидрати.

Алдехидите с по-високо молекулно тегло образуват твърди хемихидрати, които са стабилни при ниски температури с вода:

8.

В присъствието на следи от минерална киселина се образуват ацетали:

Ацеталите са течности с приятна ефирна миризма. При нагряване с разредени минерални киселини (но не и основи), те се подлагат на хидролиза с образуване на алкохоли и освобождаване на алдехиди:

Ацеталът, получен от маслен алдехид и поливинил алкохол, се използва като лепило при производството на предпазни очила.

Кетонните ацетали са по-трудни за получаване - чрез действието на етилови естери на ортомравчена НС (OC2H 5) 3 или ортосилициева киселина върху кетони:

9. Под действието на алкохолите върху алдехидите се образуват полуацетали:

Алдехидите и кетоните, когато взаимодействат с PCI 5, обменят кислороден атом за два хлорни атома, които се използват за получаване на геминални дихлороалкани:

Тази реакция в етапа, който определя природата на крайния продукт, също е реакция на нуклеофилно присъединяване:

Б. Окислителни реакции. Окисляването на алдехидите е много по-лесно от това на кетоните. В допълнение, окисляването на алдехидите води до образуването на киселини без промяна на въглеродния скелет, докато кетоните се окисляват, за да образуват две по-прости киселини или киселина и кетон.

Алдехидите се окисляват от атмосферния кислород до карбоксилни киселини. Междинните продукти са хидропероксиди:

Амонячен разтвор на сребърен хидроксид ОН при леко нагряване с алдехиди (но не и с кетони) ги окислява до киселини с образуването на свободно метално сребро. Ако епруветката, в която протича реакцията, е била предварително обезмаслена отвътре, тогава среброто лежи в тънък слой върху вътрешната й повърхност - образува се сребърно огледало:

Тази реакция, известна като реакция на сребърно огледало, се използва за качествено определяне на алдехиди.

Алдехидите също се характеризират с реакция с така наречената Fehling течност. Последният е водно-алкален разтвор на комплексна сол, образувана от меден хидроксид и натриево-калиева сол на винена киселина. Когато алдехидите се нагряват с течността на Fehling, медта (II) се редуцира до мед (I) и алдехидът се окислява до киселина:

Червеният меден оксид Cu 2 O се утаява почти количествено. Тази реакция с кетони не върви.

Алдехидите могат да бъдат окислени до карбоксилни киселини чрез много обичайни окислители, като калиев дихромат, калиев перманганат, чрез йонния механизъм, като първата стъпка от процеса обикновено е добавянето на окислителя към СО групата.

Окислението на кетоните протича с прекъсване на въглеродната верига в различни посоки, в зависимост от структурата на кетоните.

От продуктите на окисление може да се съди за структурата на кетоните и тъй като кетоните се образуват по време на окисляването на вторични алкохоли, тогава, следователно, структурата на тези алкохоли.

Г. Реакции на полимеризация. Тези реакции са характерни само за алдехиди. Под действието на киселините върху алдехидите настъпва тяхната тримеризация (частично тетрамеризация):

Механизмът на полимеризация може да бъде представен по следния начин:

D. Халогениране. Алдехидите и кетоните реагират с бром и йод с еднаква скорост, независимо от концентрацията на халоген. Реакциите се ускоряват както от киселини, така и от основи.

Подробно проучване на тези реакции доведе до заключението, че те протичат с предварителната трансформация на карбонилното съединение в енол:

E. Реакции на кондензация.

1. Алдехидите в слабо основна среда (в присъствието на ацетат, карбонат или калиев сулфит) претърпяват алдолна кондензация (A.P. Borodin) с образуването на алдехидни киселини (хидроксиалдехиди), съкратено алдоли. Алдолите се образуват чрез добавяне на алдехид към карбонилната група на друга алдехидна молекула, разкъсвайки С-Н връзката в α-позиция към карбонила, както е показано в примера за ацеталдехид:

алдол

В случай на други алдехиди на алдолизацин, като пропионов, реагира само групата в а-позиция на карбонила, тъй като само водородните атоми на тази група са достатъчно активирани от карбонилната група:

3-хидрокси-2-метилпентанал

Ако има кватернерен въглероден атом до карбонила, алдолизацията не е възможна. Например триметилоцетният алдехид (CH3)3C-CHO не дава алдол.

Механизмът на реакцията на алдолна кондензация, катализирана от основата, е както следва. Алдехидът проявява свойствата на СН-киселина. Хидроксилният йон (катализатор) обратимо отделя протон от a-въглероден атом:

Алдолът, когато се нагрява (без вещества, премахващи водата), разделя водата с образуването на ненаситен кротоналдехид:

Следователно преходът от наситен алдехид към ненаситен алдехид през алдол се нарича кротонова кондензация. Дехидратацията възниква поради много високата подвижност на водородните атоми в α-позиция по отношение на карбонилната група (хиперконюгация) и, както в много други случаи, р-връзката по отношение на карбонилната група е разкъсана.

Когато алдехидите, способни на алдолна кондензация, са изложени на въздействието на силни основи (алкали), в резултат на дълбока алдолна (или кротонова) поликондензация настъпва смоляване. Алдехидите, които не са способни на алдолна кондензация, при тези условия влизат в реакцията на Канизаро:

2 (CH 3) 3 C-CHO + KOH → (CH 3) 3 C-COOK + (CH 3) 3 C-CH 2 OH.

Алдолната кондензация на кетони се извършва при по-строги условия - в присъствието на основи, като Ba(OH) 2 . В този случай се образуват Р-кетоалкохоли, които лесно губят водна молекула:

При още по-тежки условия, например при нагряване с концентрирана сярна киселина, кетоните претърпяват междумолекулна дехидратация с образуването на ненаситени кетони:

мезитил оксид

Мезитил оксидът може да реагира с новата молекула ацетон:

форон

Възможна е и кондензация между алдехиди и кетони, например:

3-пентен-2-едно

При всички тези реакции първо настъпва алдолна кондензация и след това полученият хидроксикетон се дехидратира.

2. Естерната кондензация на алдехиди се извършва под действието на алуминиеви алкохолати в неводна среда (V.E. Tishchenko).

етилацетат

И.Декарбонилиране. Алдехидите, когато се нагряват с трис(трифенилфосфин)родиев хлорид, претърпяват декарбонилиране, за да образуват въглеводороди:

R-CHO + [(C 6 H 5) 3 P] 3 PhCl → R-H + [(C 6 H 5) 3 P] 3 RhCOCl.

При изучаване на химичните трансформации на алдехиди и кетони е необходимо да се обърне внимание на съществените разлики между тях. Алдехидите се окисляват лесно, без да променят въглеродната верига (реакция на сребърно огледало), кетоните се окисляват трудно с разкъсване на веригата. Алдехидите полимеризират под въздействието на киселини, образуват алдехидни амоняци, дават ацетали с алкохоли в присъствието на киселини, влизат в естерна кондензация, дават цвят с фуксин сярна киселина. Кетоните не са способни на такива трансформации.

отделни представители. Приложение

Мравченият алдехид (формалдехид) е безцветен газ с остър специфичен мирис, т.к. -21 °С. То е отровно, дразни лигавицата на очите и дихателните пътища. Силно разтворим във вода, 40% воден разтвор на формалдехид се нарича формалин. В промишлеността формалдехидът се получава по два метода - непълно окисление на метан и някои от неговите хомолози и каталитично окисление или дехидрогениране на метанол (при 650-700 ° C върху сребърен катализатор):

CH 3 OH → H 2 + H 2 CO.

Поради липсата на алкилов радикал, формалдехидът има някои специални свойства.

1. В алкална среда претърпява окислително-редукционна реакция (реакция на Канизаро):

2. При леко нагряване на формалдехид (формалин) с амоняк се получава хексаметилентетрамин (уротропин), синтезиран за първи път от А. М. Бутлеров:

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

уротропин

Уротропинът се използва в големи количества при производството на фенолформалдехидни смоли, експлозиви (RDX, получен чрез нитриране на уротропин)

хексаген

в медицината (като диуретик, като съставна част на противогрипния препарат Калцекс, при лечение на бъбречни заболявания и др.).

3. В алкална среда, например в присъствието на варно мляко, както беше показано за първи път от А. М. Бутлеров, формалдехидът претърпява алдолизация с образуването на хидроксиалдехиди до хексози и дори по-сложни захари, например:

хексоза

В присъствието на алкали формалдехидът може също да кондензира с други алдехиди, образувайки многовалентни алкохоли. По този начин при кондензацията на формалдехид с оцетен алдехид се получава тетрахидричен алкохол - пентаеритритол С (CH 2 OH) 4

CH 3 CHO + 3H 2 CO → (NOCH 2) 3 CCHO

(HOCH 2) 3 CCHO + H 2 CO → (NOCH 2) 4 C + HCOO -

Пентаеритритолът се използва за производството на смоли и много силен експлозив - тетранитропентаеритритол (PETN) C(CH 2 ONO 2) 4 .

4. Формалдехидът е способен на полимеризация за образуване на циклични и линейни полимери.

5. Формалдехидът е в състояние да влезе в различни реакции на кондензация с образуването на синтетични смоли, които се използват широко в индустрията. Така фенолформалдехидните смоли се получават чрез поликондензация на формалдехид с фенол и карбамидни смоли с карбамид или меламин.

6. Продуктът на кондензация на формалдехид с изобутилен (в присъствието на H 2 SO 4) е 4,4-диметил-1,3-диоксан, който при нагряване до 200-240 ° C в присъствието на катализатори (SiO 2 + H 4 P 2 O 7), се разлага до образуване на изопрен.

Формалинът се използва широко като дезинфектант за дезинфекция на складове за зърно и зеленчуци, оранжерии, оранжерии, за обработка на семена и др.

Оцетен алдехид, ацеталдехид CH 3 CHO - течност с остра неприятна миризма. bp 21 °C. Парите на ацеталдехид предизвикват дразнене на лигавиците, задушаване и главоболие. Ацеталдехидът е силно разтворим във вода и в много органични разтворители.

Вече са разгледани промишлени методи за производство на ацеталдехид: хидратиране на ацетилен, дехидрогениране на етилов алкохол, изомеризация на етиленов оксид, каталитично окисляване на наситени въглеводороди с въздух.

Напоследък ацеталдехидът се получава чрез окисляване на етилен с атмосферен кислород в присъствието на катализатор съгласно схемата:

CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O + PdCl 2 → CH 3 -CHO + 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

Други 1-алкени образуват метил кетони в тази реакция.

Оцетна киселина, оцетен анхидрид, етилов алкохол, алдол, бутилов алкохол, ацетали, етилацетат, пентаеритритол и редица други вещества се получават от ацеталдехид в промишлен мащаб.

Подобно на формалдехида, той кондензира с фенол, амини и други вещества, за да образува синтетични смоли, които се използват в производството на различни полимерни материали.

Под действието на малко количество сярна киселина ацеталдехидът се полимеризира в паралдехид (C 2 H 4 O 3) 3 и металдехид (C 2 H 4 O 3) 4; количествата на последните се увеличават с понижаване на температурата (до -10 °C):

Паралдехидът е течност с bp. 124,5 °C, металдехидът е кристално вещество. При нагряване със следи от киселина и двете вещества се деполимеризират, образувайки ацеталдехид. От паралдехид и амоняк се получава 2-метил-5-винилпиридин, който се използва при синтеза на съполимери - синтетични каучуци.

Трихлороцетният алдехид, хлорал CCI 3 CHO, се получава чрез хлориране на етилов алкохол.

Хлоралът е безцветна течност с остра миризма; с вода образува кристален хидрат - хлоралхидрат. Стабилността на хлоралхидрата се обяснява с подобряването на електрон-изтеглящите свойства на карбонилния въглерод под въздействието на силния индуктивен ефект на хлора:

Има хипнотичен ефект. Чрез кондензация на хлорал с хлоробензен се получават инсектициди в индустриален мащаб.

Под действието на алкали върху хлорал се образува хлороформ:

Ацетон CH 3 COCH 3 - безцветна течност с характерна миризма; T.bp.=56.1 °C, T.pl.=0.798. Да се ​​разтвори добре във вода и в много органични разтворители.

Ацетонът се получава:

1) от изопропилов алкохол - чрез окисление или дехидрогениране;

2) окисляване на изопропилбензен, получен чрез алкилиране на бензен, заедно с фенол;

3) ацетон-бутанолна ферментация на въглехидрати.

Ацетонът като разтворител се използва в големи количества в бояджийската и лаковата промишленост, при производството на ацетатна коприна, филми, бездимен барут (пироксилин), за разтваряне на ацетилен (в цилиндри) и др. Той служи като изходен продукт в производството от нечупливо органично стъкло, кетен и др. d.