Для учеников 10 класса

Тема: Альдегиды.

КАРБОНИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ -

органические вещества, содержащие карбонильную группу

АЛЬДЕГИДЫ
ОБЩАЯ ФОРМУЛА: RCOH или СnH2nO
Предельные CnH2n+1-CН=О	Непредельные CH2=CH-CН=О акролеин	Ароматические С6H5-CН=О бензальдегид
Суффикс - АЛЬ

Изомерия альдегидов:

1. изомерия углеродного скелета, начиная с С4
   
2. межклассовая изомерия с кетонами, начиная с С3
   

Номенклатура альдегидов и кетонов

Систематические названия альдегидов строят по названию соответствующего углеводорода с добавлением суффикса -аль. Нумерацию цепи начинают с карбонильного атома углерода.

Тривиальные названия производят от тривиальных названий тех кислот, в которые альдегиды превращаются при окислении.

Формула	Название
	систематическое	тривиальное
H2C=O	метаналь	муравьиный альдегид (формальдегид)
CH3CH=O	этаналь	уксусный альдегид (ацетальдегид)
CH3CH2CH=O	пропаналь	пропиновый альдегид
CH3CH2CH2CH=O	бутаналь	масляный альдегид
(CH3)2CHCH=O	2-метил-пропаналь	изомасляный альдегид
CH3CH2CH2CH2CH=O	пентаналь	валериановый альдегид
CH3CH=CHCH=O	бутен-2-аль	кротоновый альдегид

Физические свойства альдегидов

Метаналь (формальдегид) – газ, альдегиды С₂-C₅ и кетоны С₃-С₄ – жидкости, высшие – твердые вещества. Низшие гомологи растворимы в воде, благодаря образованию водородных связей между атомами водорода молекул воды и карбонильными атомами кислорода. С увеличением углеводородного радикала растворимость в воде падает.

Альдегиды обладают удушливым запахом, который при многократном разведении становится приятным, напоминая запах плодов. Альдегиды кипят при более низкой температуре, чем спирты с тем же числом углеродных атомов. Это cвязано с отсутствием в альдегидах водородных связей. В то же время температура кипения альдегидов выше, чем у соответствующих по молекулярной массе углеводородов, что связано с высокой полярностью альдегидов.

Физические свойства некоторых альдегидов:

Формальдегид – газ, с резким запахом, раздражает слизистые ткани и оказывает действие на центральную нервную систему. ОПАСЕН ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ! Водный раствор формальдегида – формалин.

Ацетальдегид – жидкость , с запахом зелёной листвы. ОЧЕНЬ ТОКСИЧЕН! Подавляет дыхательные процессы в клетках.

Акролеин СН₂ = CHCH=O акриловый альдегид, пропеналь (в производстве полимеров) – образуется при пригорании жиров, жидкость с неприятным запахом, раздражает слизистые ткани.

Бензальдегид  C₆H₅CH=O (производство красителей) – жидкость с запахом горького миндаля, содержится в миндале, листьях черёмухи, косточках персиков, абрикосов. 

 Получение альдегидов

I.  В промышленности

Этот способ более перспективен, чем гидратация алкинов, при которой используются токсичные ртутные катализаторы.

В промышлености альдегиды и кетоны получают дегидрированием спиртов, пропуская пары спирта над нагретым катализатором (Cu, соединения Ag, Cr

или Zn).

Этот способ позволяет получать карбонильные соединения, в особенности альдегиды, без побочных продуктов окисления. 

II. В лаборатории 

1. Гидратация алкинов     (раньше использовали в промышленности – способ дорогой) - присоединение:

Присоединение воды к ацетилену в присутствии солей ртути (II) приводит к образованию ацетальдегида:

2. Окисление спиртов:

Первичные спирты при окислении образуют альдегиды, которые затем легко окисляются до карбоновых кислот.

Чтобы предотвратить превращение альдегида в кислоту, его отгоняют в ходе реакции (t_кип  альдегида, не образующего межмолекулярные водородные связи, ниже t_кип спирта и кислоты).

При окислении вторичных спиртов образуются кетоны.

Химические свойства альдегидов

Для карбонильных соединений характерны реакции различных типов:

·        присоединение по карбонильной группе;

·        полимеризация;

·        конденсация;

·        восстановление и окисление.

I. Реакции присоединения

1. Присоединение водорода (восстановление):                       

R-CH=O + H₂ ^t,Ni → R-CH₂-OH (первичный спирт)

2. Присоединение циановодородной кислоты (синильной):

Эта реакция используется для удлинения углеродной цепи, а также для получения α-гидроксикислот R-CH(COOH)OH по схеме:

R-CH(CN)OH + H₂O -> R-CH(COOH)OH + NH₃

CH₃-CH=O + H-CN → CH₃-CH(CN)-OH

CH₃-CH(CN)-OH  циангидрин –яд! в ядрах косточек вишен, слив

3. Присоединение воды:

II. Реакции окисления

1. Реакция серебряного зеркала – качественная реакция на альдегидную группу:

2. Окисление гидроксидом меди(II):   

3. Аль­де­ги­ды могут быть окис­ле­ны до кис­лот бром­ной водой

III. Реакции замещения

С галогенами:

CH₃-CH=O + Cl₂ → ClCH₂-CH=O + HCl     здесь , ClCH₂-CH=O - хлоруксусный альдегид

IV. Реакции полимеризации               

n CH₂=O ^t,kat → ( -CH₂-O-)_n    полиформальдегид                                           

V. Реакции поликонденсации

n H-CH=O + (n+1) C₆H₅-OH  ^t,kat→ nH₂O +  [-C₆H₃(OH)-CH₂-C₆H₃(OH)-]_n                                                                                                                фенолформальдегидная смола 

Применение

Метаналь (муравьиный альдегид) CH₂=O

• получение фенолформальдегидных смол;
• получение мочевино-формальдегидных (карбамидных) смол;
• полиоксиметиленовые полимеры;
• синтез лекарственных средств (уротропин);
• дезинфицирующее средство;
•  консервант биологических препаратов (благодаря способности свертывать белок).
• 
  

Этаналь (уксусный альдегид, ацетальдегид) СН₃СН=О

• производство уксусной кислоты;
• органический синтез.