X-PDF

Электронное строение и химические свойства

Поделиться статьей

Способы получения.

Физические свойства.

Бутаналь бутанон-2

H O

КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ

(альдегиды и кетоны).

Органические соединения, содержащие в своем составе карбонильную (оксо-) группу &gt .С=О, называются карбонильными, или оксосоединениями.

В зависимости от заместителей, связанных с оксогруппой, эти вещества подразделяют на альдегиды и кетоны. В альдегидах карбонильная группа соединена с углеводородным радикалом и атомом водорода, в кетонах карбонильная группа соединена с двумя углеводородными радикалами:

R-C=O R-C-R

ï ïï

По систематической номенклатуре названия альдегидов производятся от соответствующих алканов с добавлением суффикса –аль. Нумерация главной цепи начинается с атома углерода карбонильной группы. Названия кетонов производят от алканов с добавлением суффикса –он и цифрой, указывающей положение карбонильной группы в главной цепи:

СН3-СН2-СН2-СНО СН3-С(О)-СН2-СН3

В обычных условиях формальдегид – газообразное вещество с резким удушливым запахом.

Низшие алифатические альдегиды и кетоны – сильно пахнущие бесцветные жидкости. Высшие – твердые вещества.

Низшие альдегиды и кетоны хорошо растворимы в воде. По мере удлиненя цепи растворимость карбонильных соединений в воде снижается.

Альдегиды и кетоны имеют более низкие температуры кипения, чем спирты и карбоновые кислоты с тем же числом атомов углерода. Это объясняется тем, что альдегиды и кетоны не образуют ассоциатов.

1. Окисление спиртов:

[О]

СН3-СН2-ОН ¾¾® СН3-СНО + Н2О

СН3-СН(ОН)-СН3 ¾¾¾® СН3-С(О)-СН3 + Н2О

Первичные спирты окисляются до альдегидов, вторичные – до кетонов.

2. Каталитическое дегидрирование спиртов:

Cu, 3000С

СН3-СН2-ОН ¾¾¾® СН3-СНО + Н2

3. Гидратация алкинов:

Hg2+

СНºСН + Н2О ¾¾¾® СН3-СНО

Hg2+

СН3-СºСН + Н2О ¾¾¾® СН3-С(О)-СН3

4. Гидроформилирование алкенов:

СН2=СН2 + СО + Н2 ¾¾¾® СН3-СН2-СНО

этен пропаналь

В промышленности реакцию проводят при температуре 100-2000С и под давлением 20-35 Мпа.

5. Пиролиз карбоновых кислот:

О О kt, 400-5000C O

Н-С С-Н ¾¾¾¾® H-C + CO2 + H2O

ОН НО H

Kt = ZnO, CaO, MnO2.

Представленная информация была полезной?
ДА
58.69%
НЕТ
41.31%
Проголосовало: 990

6. Пиролиз кальциевых и бариевых солей карбоновых кислот:

СН3-С=О

О 3000С

Са ¾¾¾® СН3-С(О)-СН3 + СаСО3

О

СН3-С=О

Двойная связь функциональной группы по своей физической природе сходна с двойной связью между атомами углерода в алкенах, и представляет собой комбинацию s- и p-связей. Существенным отличием ее от двойной углерод-углеродной связи является высокая полярность.

Высокая электроотрицательность атома кислорода способствует сильной поляризации двойной связи в С=О и смещению подвижных p-электронов в сторону атома кислорода. Сильная поляризация приводит к перераспределению заряда. Положительно заряженный углерод карбонильной группы оттягивает к себе электроны других атомов углерода, тем самым облегчая реакции замещения.

ïd++ d+ d-

¾С¾С=О

ï ï

В молекулах карбонильных соединений имеется несколько реакционных центров:

d+ n-основный центр (р-ции присоединения)

¾ СН -® С = О:

СН-кислотный центр ­ Н (R) электрофильный центр

(р-ции замещения) Н (р-ции присоединения)

· Электрофильный центр – карбонильный атом углерода, участвует в реакциях нуклеофильного присоединения.

· Основный центр – атом кислорода с неподеленными парами электронов, осуществляет кислотный катализ в реакциях присоединения, а также в процессе енолизации.

· a-СН-кислотный центр, осуществляет реакции замещения, в частности реакции конденсации.

· Связь С-Н в альдегидной группе разрывается в реакциях окисления.

Наиболее характерная реакция карбонильных соединений – нуклеофильное присоединение. Эта реакция может идти по двум механизмам.

1) Атакующая частица анион:

 
 

Н+А Н+ + А

d+ d- + H+

R-C=O + A ¾¾® R-C-О ¾¾® R-C-ОH

ï медленно ï A быстро ï A

R R R

2) Атакующая частица катион:

d+ d- + + А

R-C=O + Н+ ¾¾® R-C-ОН ¾¾® R-C-ОH

ï быстро ï медленно ï A

R R R

В обоих случаях медленной стадией является стадия присоединения нуклеофила. Большинство реакций нуклеофильного присоединения обратимы.

Чем больше частичный положительный заряд на карбонильном атоме углерода, тем легче он атакуется нуклеофильной частицей, поэтому электроноакцепторные заместители повышают реакционную способность альдегидов и кетонов, а электронодонорные снижают. Кетоны в целом менее реакционноспособны, чем альдегиды.

Стерические факторы также оказывают определенное влияние на реакционную способность карбонильных соединений: объемные радикалы затрудняют подход нуклеофила к карбонильному атому углерода и, следовательно, снижают скорость реакции.


Поделиться статьей
Автор статьи
Анастасия
Анастасия
Задать вопрос
Эксперт
Представленная информация была полезной?
ДА
58.69%
НЕТ
41.31%
Проголосовало: 990

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram

ОБРАЗЦЫ ВОПРОСОВ ДЛЯ ТУРНИРА ЧГК

Поделиться статьей

Поделиться статьей(Выдержка из Чемпионата Днепропетровской области по «Что? Где? Когда?» среди юношей (09.11.2008) Редакторы: Оксана Балазанова, Александр Чижов) [Указания ведущим:


Поделиться статьей

ЛИТЕЙНЫЕ ДЕФЕКТЫ

Поделиться статьей

Поделиться статьейЛитейные дефекты — понятие относительное. Строго говоря, де­фект отливки следует рассматривать лишь как отступление от заданных требований. Например, одни


Поделиться статьей

Введение. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси

Поделиться статьей

Поделиться статьей1. Псковская Судная грамота – крупнейший памятник феодального права эпохи феодальной раздробленности на Руси. Специфика периода феодальной раздробленности –


Поделиться статьей

Нравственные проблемы современной биологии

Поделиться статьей

Поделиться статьейЭтические проблемы современной науки являются чрезвычайно актуальными и значимыми. В связи с экспоненциальным ростом той силы, которая попадает в


Поделиться статьей

Семейство Первоцветные — Primulaceae

Поделиться статьей

Поделиться статьейВключает 30 родов, около 1000 видов. Распространение: горные и умеренные области Северного полушария . многие виды произрастают в горах


Поделиться статьей

Вопрос 1. Понятие цены, функции и виды. Порядок ценообразования

Поделиться статьей

Поделиться статьейЦенообразование является важнейшим рычагом экономического управления. Цена как экономическая категория отражает общественно необходимые затраты на производство и реализацию туристского


Поделиться статьей

или напишите нам прямо сейчас:

Написать в WhatsApp Написать в Telegram
Заявка
на расчет