Сопоставление свойств альдегидов и кетонов

Сопоставляя свойства альдегидов и кетонов, можно сделать следующие обобщения.

Альдегиды и кетоны вступают в реакции нуклеофильного присоединения со спиртами, синильной кислотой, с магнийорганическими соединениями, с производными аммиака общей формулы:

Вместе с тем в свойствах альдегидов и кетонов имеют место существенные различия:

­ альдегиды гораздо более активны, чем кетоны в реакциях нуклеофильного присоединения;

­ самым активным является формальдегид;

­ при переходе от формальдегида к другим альдегидам и кетонам реакционная способность убывает по мере уменьшения эффективного положительного заряда на карбонильном атоме углерода;

­ альдегиды присоединяют аммиак с образованием альдиминов, циклизующихся в соответствующие 1,3,5-триазины;

­ альдегиды вступают в реакции альдольной конденсации, циклической тримеризации и линейной полимеризации;

­ при восстановлении альдегидов образуются первичные спирты, а кетонов – вторичные спирты;

­ альдегиды окисляются очень легко с образованием кислот с таким же числом углеродных атомов;

­ кетоны окисляются в жестких условиях, в результате чего расщепляются углерод-углеродные связи и образуется смесь карбоновых кислот с меньшим числом углеродных атомов;

­ альдегидам характерна реакция серебряного зеркала, кетонам – нет;

­ альдегиды вступают в реакции сложноэфирной конденсации, кетоны – нет;

­ с фуксинсернистой кислотой кетоны не образуют окрашенных продуктов.

Отдельные представители

Формальдегид (муравьиный альдегид; метаналь).

В обычных условиях – газ с резким неприятным запахом. Хорошо растворим в воде; 40%-ный водный раствор называется формалином, который широко применяется в медицинской практике. Взаимодействует с аммиаком с образованием лекарственного препарата – «гексаметилентетрамина» (уротропина) (см. 16.3.1.5.), который входит в состав препарата «Кальцекс».

Ацетальдегид (уксусный альдегид) – низкокипящая, бесцветная прозрачная жидкость с характерным резким запахом. С водой смешивается в любых соотношениях. В присутствии следов кислоты тримеризуется в паральдегид.

Хлораль - бесцветные прозрачные кристаллы или мелкокристаллический порошок с характерным запахом и своеобразным горьковатым вкусом. Очень легко растворим в воде. Гигроскопичен. Образует гристаллогидрат – хлоралгидрат, обладающий, успокаивающим, снотворным и анальгезирующим действием. Чаще всего его используют при психическом возбуждении и как противосудорожное средство при столбняке, спазмофилии и т.п.

Цитраль. Один из главных компонентов эфирного масла лимона, лаванды. Обладает очень приятным запахом. Летуч. В медицинской практике используется 1%спиртовый раствор при лечении гипертонии и в глазной практике при кератитах и конъюнктивитах (в разведении 1:10000).

Вопросы для самоподготовки

1. Объясните сходства и различия в электронном строении карбонильной группы и этилена.

2. Напишите формулы и названия по заместительной номенклатуре всех изомерных карбонильных соединений, имеющих состав C₄H₈O. Какими способами можно получить каждое из этих веществ.

3. Предложите реакции, с помощью которых из этилена можно получить бензальдегид, а из него соответствующие спирт, кислоту и оксим.

4. Как из соответствующих дигалогенпроизводных углеводородов получить ацетальдегид, метилэтилкетон, бензальдегид, дифенилкетон. Расположите их в ряд по уменшению активности в реакциях нуклеофильного присоединения.

5. Продукт гидратации ацетилена окислили, затем ввели в реакцию с гидроксидом магния и полученную соль подвергли пиролизу. Напишите уравнения всех реакций.

6. Напишите формулы бутаналя, 2-метилбутанаяля, 2,2-диметилбутаналя и укажите какие их них вступают в реакции альдольной и кротоновой конденсации и реакцию Канниццаро. Напишите уравнения реакций.