Альдегиды и кетоны

Уксусный альдегид
Ацетилен
Реакция М. Г. Кучерова
Реакция гидратации ацетилена в присутствии солей ртути (II) приводит к образованию уксусного альдегида:
Простейшим альдегидом является муравьиный альдегид, или формальдегид (метаналь):
Общая формула альдегидов:

Альдегиды - это карбонильные производные углеводородов, в молекулах которых присутствует альдегидная группа:
Альдегиды – это органические соединения, содержащие карбонильную группу – С=О, связанную с атомом водорода и углеводородным радикалом.
Формальдегид не подпадает под это определение, т. к. не содержит углеводородный радикал.
Название «альдегиды» объясняется сокращением слов «алкоголь дегидрогенизированный»

Кетоны
Общая формула кетонов
Ацетон (диметилкетон) – бесцветная летучая жидкость с характерным запахом. Растворитель, сырьё для полимеров.
Органические соединения, содержащие карбонильную группу – С = О, связанную с двумя углеводородными радикалами.

Особенности строения альдегидов
Атомы углерода и кислорода в карбонильной группе находятся в состоянии sp 2-гибридизации. Углерод своими sp 2-гибридными орбиталями образует 3 σ-связи (одна из них связь С–О), которые располагаются в одной плоскости под углом около 120° друг к другу. Одна из трех sp 2-орбиталей кислорода участвует в образовании σ-связи С–О, две другие содержат неподеленнные электронные пары. π-связь образована р-электронами атомов углерода и кислорода .

Физические свойства альдегидов
Формальдегид (метаналь, муравьиный альдегид) – бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворим в воде, очень ядовит.

Уксусный альдегид (этаналь, ацетальдегид) – летучая жидкость, хорошо растворимая в воде, с характерным запахом, ядовит.

Номенклатура альдегидов

Изомерия
Межклассовыми изомерами альдегидов являются кетоны:
Углеродного скелета:

Химические свойства альдегидов

Альдегиды - химически активные вещества, при окислении они легко превращаются в карбоновые кислоты:
Альдегиды вступают в реакцию с аммиачным раствором оксида серебра (I), что используется для их качественного определения альдегидов:
На стенках сосуда осаждается металлическое серебро, образуя на поверхности слой металла, похожий на зеркало. Поэтому качественная реакция на альдегиды называется “реакцией серебряного зеркала”.
+ [О]
Альдегид
Кислота
+ Ag2O
+
+ 2Ag↓
0
Альдегид
Кислота
t
t

Реакция «серебряного зеркала»

Ещё одной качественной реакцией на альдегиды является реакция окисления свежеосаждённым гидроксидом меди (II):
Кислота
t
+
+ H2O;
CuOH
жёлтый
t
Сu2O
красный
+ H2O;
+1
+1
Сu – окислитель, восстанавливается до Сu
+2
+1
Данную реакцию называют «цветной реакцией»
+ 2Сu(OH)2
голубой
Альдегид
+ 2CuOH↓
+1
жёлтый
+2

Реакция гидрирования (гидрогенизации)
Альдегиды восстанавливаются до соответствующих спиртов – гидрируются:
Альдегид (алканаль)
+ Н2
Ni, p, t
Cпирт (алканол)
+ Н2
Ni, p, t
Ацетальдегид (этаналь)
Этиловый спирт (этанол)

Получение альдегидов
Каталитическое дегидрирование первичных спиртов:
Cu, 300° C
+ H2↑
По сути название «альдегид» происходит от лат. аlcohol dehydrogenatus – спирт, от которого «отняли» водород.
Окисление первичных спиртов:
+ [О]
t
+ H2O
Этанол
Этанол
Уксусный альдегид
Уксусный альдегид

Специфические методы получения:
Формальдегид можно получить при каталитическом окислении метана:
+ О2
+ Н2О
Mn2+ или Cu2+, 500°C
Метан
Формальдегид
Ацетальдегид получают реакцией Кучерова:
Уксусный альдегид
Ацетилен

В промышленности формальдегид обычно получают в специальных реакторах, пропуская пары метилового спирта с воздухом через раскаленную медную решетку :
2CH3ОН + O2 →2CH2O + 2H2O