Asetaldegid plyus mis gidroksid 2. Vodorodsiz spirt: Vodorodsiz spirt. Aldegidlarning oksidlanishi natijasida karboksilik kislotalar hosil bo'ladi

Aldegidlar - karbonil guruhi deb ataladigan -SON funktsional guruhiga ega bo'lgan karbonil birikmalariga tegishli organik moddalar.

Uglevodorod skeletining tabiatiga ko'ra, aldegid molekulalari to'yingan, to'yinmagan va aromatikdir. Ularning molekulalarida halogen atomlari yoki qo'shimcha funktsional guruhlar ham bo'lishi mumkin. To'yingan aldegidlarning umumiy formulasi C n H 2 n O. IUPAC nomenklaturasiga muvofiq, ularning nomlari -al qo'shimchasi bilan tugaydi.

Aldegidlarning oksidlanishi sanoatda muhim ahamiyatga ega, chunki ular osonlik bilan karboksilik kislotalarga aylanadi. Bunday holda, mis gidroksidi, kumush oksidi yoki hatto havo kislorodi oksidlovchi moddalar sifatida xizmat qilishi mumkin.

Karbonil guruhining tuzilishi

C=O guruhidagi qo‘sh bog‘ning elektron tuzilishi bir s-bog‘ va boshqa p-bog‘ hosil bo‘lishi bilan tavsiflanadi. C atomi sp 2 gibridlanish holatida, molekulasi 120 0 atrofida bog'lanish burchaklari bilan tekis tuzilishga ega. Ushbu funktsional guruhdagi qo'sh bog'lanishning farqi shundaki, u uglerod atomi va juda elektronegativ kislorod atomi o'rtasida joylashgan. Natijada, elektronlar O atomiga tortiladi, ya'ni bu bog'lanish juda yuqori polarizatsiyalangan.

Aldegidlar guruhidagi bunday qutblangan qo'sh bog'lanishning tarkibini aldegidlarning yuqori reaktivligining asosiy sababi deb atash mumkin. Aldegidlar uchun eng tipik reaktsiyalar atomlar yoki ularning guruhlarini C=O bog'lanishiga qo'shishdir. Va yuzaga keladigan eng oson reaktsiyalar nukleofil qo'shilishdir. Aldegidlarning funktsional guruhidagi H atomlari ishtirokidagi reaksiyalar ham aldegidlar uchun xosdir. C=O guruhining elektronni tortib olish effekti tufayli bog'lanishning qutbliligi ortadi. Bu o'z navbatida aldegidlarning nisbatan oson oksidlanishiga sabab bo'ladi.

Aldegidlarning alohida vakillari

Formaldegid (formaldegid yoki metanal) CH 2 O juda o'tkir hidli gazsimon modda bo'lib, odatda metanol bug'ining havo bilan aralashmasini issiq mis yoki kumush to'r orqali o'tkazish orqali olinadi. Uning 40% li suvli eritmasi formalin deb ataladi. Formaldegid osongina reaksiyaga kirishadi, ularning ko'pchiligi bir qator muhim moddalarning sanoat sintezi uchun asos bo'ladi. Bundan tashqari, pentaeritritol, ko'plab dorivor moddalar, turli bo'yoqlar ishlab chiqarish, terini ko'nlash uchun, dezinfektsiyalash va deodorizatsiya qilish uchun ishlatiladi. Formaldegid juda zaharli hisoblanadi; uning havodagi maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyasi 0,001 mg/l.

Asetaldegid (atsetaldegid, etanal) CH 3 COH bo'g'uvchi hidli rangsiz suyuqlik bo'lib, suv bilan suyultirilganda mevali hidga ega bo'ladi. Asetaldegid aldegidlarning barcha asosiy xususiyatlariga ega. Asetaldegidning oksidlanishi natijasida katta hajmdagi sirka kislotasi va sirka angidrid, turli xil farmatsevtik preparatlar hosil bo'ladi.

Akrolein (propenal) CH 2 =CH-SON, eng oddiy to'yinmagan aldegid rangsiz, juda uchuvchan suyuqlikdir. Uning bug'lari ko'z va yuqori nafas yo'llarining shilliq pardalarini kuchli bezovta qiladi. Bu juda zaharli, uning havodagi tarkibi uchun maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiya 0,7 mg / m 3 ni tashkil qiladi. Propenal ba'zi polimerlarni sintez qilishda oraliq mahsulot bo'lib, ba'zi dori-darmonlarni ishlab chiqarishda zarurdir.

Benzaldegid (benzoaldegid) C 6 H 5 COH rangsiz suyuqlik bo'lib, saqlash vaqtida sarg'ayadi, u havo bilan tez oksidlanadi. O'simliklarning efir moylarida (neroli, pachuli) va glyukozid shaklida - achchiq bodom, gilos, o'rik va shaftoli yadrolarida mavjud. Xushbo'y modda sifatida parfyumeriyada, oziq-ovqat essensiyalarining tarkibiy qismi sifatida va boshqa aromatik moddalarni (sinnamaldegid, yaseminaldegid) sintez qilish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi.

Kumush oyna reaktsiyasi

Aldegidlarning kumush oksidi bilan oksidlanishi funktsional guruhning tegishli shakliga eng ko'p ko'rsatkichli sifatli reaktsiya hisoblanadi. Bu reaksiya probirkaning devorlarida hosil bo'ladigan yupqa kumush qoplama tufayli o'z nomini oldi.

Uning mohiyati R-SON aldegidining kumush (I) oksidning ammiak eritmasi bilan o'zaro ta'sirida yotadi, u eruvchan kompleks birikma OH bo'lib, Tollens reaktivi deb ataladi. Reaktsiya suvning qaynash nuqtasiga yaqin haroratda (80-100 ° C) amalga oshiriladi. Bunda aldegidlar o'zlariga mos keladigan karboksilik kislotalargacha oksidlanadi va oksidlovchi modda cho'kma hosil qiluvchi metall kumushga qaytariladi.

Reaktivlarni tayyorlash

Aldegidlardagi -SON guruhini sifat jihatidan aniqlash uchun avval kumush kompleks birikma tayyorlanadi. Buning uchun probirkaga ammiakning (ammiak gidroksidining) suvdagi ozgina eritmasidan, keyin esa ozroq miqdorda kumush nitrat quyiladi. Bunday holda, hosil bo'lgan kumush oksidi cho'kmasi darhol yo'qoladi:

2AgNO 3 + 2NH 3 + H 2 O -> Ag 2 O↓ + 2NH 4 NO 3

Ag 2 O + 4N 3 + ė 2 O -> 2Oh

Ishqor qo'shilgan holda tayyorlangan Tollens reaktivi yordamida yanada ishonchli natijalar olinadi. Buning uchun 1 g AgNO 3 10 g distillangan suvda eritiladi va unga teng miqdorda konsentrlangan natriy gidroksid qo'shiladi. Natijada Ag 2 O cho'kmasi hosil bo'lib, ammoniy gidroksidning konsentrlangan eritmasi qo'shilganda yo'qoladi. Reaksiya uchun faqat yangi tayyorlangan reagentdan foydalanish kerak.

Reaktsiya mexanizmi

Kumush oynaning reaktsiyasi tenglamaga mos keladi:

2OΗ + HCOΗ -> 2Ag↓ + ΗCOONE 4 + 3NΗ 3 + H 2 O

Shuni ta'kidlash kerakki, aldegidlar uchun bu o'zaro ta'sir etarlicha o'rganilmagan. Ushbu reaktsiyaning mexanizmi noma'lum, ammo oksidlanishning radikal yoki ionli versiyasi taxmin qilinadi. Diammin kumush gidroksidi bilan qo'shilish katta ehtimol bilan kumush diol tuzini hosil qiladi, undan kumush parchalanib, karboksilik kislota hosil qiladi.

Muvaffaqiyatli tajriba uchun ishlatiladigan idishlarning tozaligi juda muhimdir. Buning sababi shundaki, tajriba davomida hosil bo'lgan kolloid kumush zarralari shisha yuzasiga yopishishi kerak, oyna yuzasini yaratish. Kichkina ifloslantiruvchi moddalar mavjud bo'lganda, u kulrang loyqa cho'kindi shaklida tushadi.

Idishni tozalash uchun gidroksidi eritmalardan foydalanish kerak. Shunday qilib, bu maqsadlar uchun siz ko'p miqdorda distillangan suv bilan yuvilishi kerak bo'lgan NaOH eritmasini olishingiz mumkin. Shisha yuzasida yog 'yoki mexanik zarralar bo'lmasligi kerak.

Mis gidroksid bilan oksidlanish

Aldegidlarning mis (II) gidroksid bilan oksidlanish reaktsiyasi ham juda ajoyib va ​​funktsional guruhning turini aniqlashda samarali. U reaktsiya aralashmasining qaynashiga mos keladigan haroratda davom etadi. Bunda aldegidlar Feling reaktivi tarkibidagi ikki valentli misni (Cu(OH) 2 ning yangi tayyorlangan ammiak eritmasi) bir valentli misga kamaytiradi. Ularning o'zlari C-H bog'iga kislorod atomining kiritilishi tufayli oksidlanadi (C ning oksidlanish darajasi +1 dan +3 gacha o'zgaradi).

Reaksiyaning borishini eritma aralashmasi rangining o'zgarishi bilan vizual ravishda kuzatish mumkin. Mis gidroksidning mavimsi cho'kmasi asta-sekin sarg'ayadi, bu kuprok gidroksidga va Cu 2 O ning yorqin qizil cho'kmasi paydo bo'lishiga mos keladi.

Bu jarayon reaksiya tenglamasiga mos keladi:

R-SON + Cu 2+ + NaOH + H 2 O -> R-COONa + Cu 2 O + 4H +

Jons reaktivining harakati

Shunisi e'tiborga loyiqki, bu reaktiv aldegidlarda eng yaxshi ishlaydi. Bunday holda, oksidlanish isitishni talab qilmaydi va 0-20 ° S haroratda juda qisqa vaqt davomida amalga oshiriladi va mahsulotning rentabelligi 80% dan ortiq. Jons reaktivining asosiy kamchiligi boshqa funktsional guruhlar uchun yuqori selektivlikning yo'qligi va bundan tashqari, kislotali muhit ba'zan izomerizatsiya yoki yo'q qilishga olib keladi.

Jons reaktivi xrom (VI) oksidining suyultirilgan asetondagi eritmasi. Uni natriy bixromatdan ham olish mumkin. Aldegidlar oksidlanganda ushbu reaktiv ta'sirida karboksilik kislotalar hosil bo'ladi.

Kislorod bilan sanoat oksidlanish

Sanoatda atsetaldegidning oksidlanishi katalizatorlar - kobalt yoki marganets ionlari ishtirokida kislorod ta'sirida amalga oshiriladi. Birinchidan, perasetik kislota hosil bo'ladi:

CH 3 -SON + O 2 -> CH 3 -COOON

U, o'z navbatida, atsetaldegidning ikkinchi molekulasi bilan o'zaro ta'sir qiladi va peroksid birikmasi orqali ikki molekula sirka kislotasini hosil qiladi:

CH 3 -COOON + CH 3 -SON -> 2CH 3 -COOH

Oksidlanish 60-70 ° S haroratda va 2 · 10 5 Pa bosimda amalga oshiriladi.

Yod eritmasi bilan o'zaro ta'siri

Aldegid guruhlarini oksidlash uchun ba'zan yodning gidroksidi ishtirokidagi eritmasi ishlatiladi. Ushbu reagent uglevod oksidlanish jarayonida alohida ahamiyatga ega, chunki u juda tanlab ta'sir qiladi. Shunday qilib, uning ta'siri ostida D-glyukoza D-glyukonik kislotaga aylanadi.

Yod ishqorlar ishtirokida gipoiodid (juda kuchli oksidlovchi modda) hosil qiladi: I 2 + 2NaOΗ -> NaIO + NaI + H 2 O.

Gipoiodid ta'sirida formaldegid metan kislotasiga aylanadi: ΗCOΗ + NaIO + NaOΗ -> ΗCOONa + NaI + H 2 O.

Aldegidlarni yod bilan oksidlash analitik kimyoda ularning eritmalardagi miqdoriy tarkibini aniqlash uchun ishlatiladi.

Selen dioksidi bilan oksidlanish

Oldingi reaktivlardan farqli o'laroq, selen dioksidi ta'sirida aldegidlar dikarbonil birikmalariga aylanadi va formaldegiddan glyoksal hosil bo'ladi. Agar metilen yoki metil guruhlari karbonil yonida joylashgan bo'lsa, ular karbonil guruhlariga aylanishi mumkin. SeO2 uchun hal qiluvchi sifatida odatda dioksan, etanol yoki ksilen ishlatiladi.

Bir usulga ko'ra, reaksiya aralashtirgich, termometr va reflyuksli kondensatorga ulangan uch bo'yinli kolbada amalga oshiriladi. 0,25 mol miqdorida olingan boshlang'ich moddaga 180 ml dioksandagi 0,25 mol selen dioksidi eritmasi, shuningdek, 12 ml H 2 O qo'shiladi, harorat 20 ° C dan oshmasligi kerak (. agar kerak bo'lsa, kolbani sovutib oling). Shundan so'ng, doimiy aralashtirish bilan eritma 6 soat davomida qaynatiladi. Keyin selenni ajratish uchun issiq eritma filtrlanadi va cho'kma dioksan bilan yuviladi. Erituvchini vakuumli distillashdan keyin qoldiq fraksiyalanadi. Asosiy fraktsiya keng harorat oralig'ida (20-30 ° C) tanlanadi va yana rektifikatsiya qilinadi.

Aldegidlarning avtooksidlanishi

Xona haroratida atmosfera kislorodi ta'sirida aldegidlarning oksidlanishi juda sekin sodir bo'ladi. Ushbu reaksiyalarning asosiy mahsulotlari mos keladigan karboksilik kislotalardir. Avtooksidlanish mexanizmi etanalning sirka kislotasiga sanoat oksidlanishiga o'xshaydi. Oraliq mahsulotlardan biri peratsid bo'lib, u boshqa aldegid molekulasi bilan reaksiyaga kirishadi.

Ushbu turdagi reaktsiya yorug'lik, peroksidlar va og'ir metallarning izlari bilan tezlashtirilganligi sababli, uning radikal mexanizmi bor degan xulosaga kelish mumkin. Suvli eritmalardagi formaldegid havo bilan oksidlanganidan ko'ra yomonroqdir, chunki u ularda gidratlangan metilen glikol shaklida mavjud.

Aldegidlarning kaliy permanganat bilan oksidlanishi

Ushbu reaktsiya Vizual ravishda eng muvaffaqiyatli sodir bo'ladi, uning rivojlanishi kaliy permanganat eritmasining pushti rangining intensivligini yo'qotish va to'liq rangsizlanishi bilan baholanishi mumkin. Reaktsiya xona haroratida va normal bosimda sodir bo'ladi, shuning uchun u maxsus shartlarni talab qilmaydi. Probirkaga 2 ml formaldegid va 1 ml sulfat kislota bilan kislota quyish kifoya, reaktivlarni aralashtirish uchun eritma solingan probirkani ehtiyotkorlik bilan silkitish kerak:

5CH 3 -SON + 2KMnO 4 + 3H 2 SO 4 = 5CH 3 -COOH + 2MnSO 4 + K 2 SO 4 + 3H 2 O

Agar xuddi shu reaktsiya yuqori haroratlarda amalga oshirilsa, metanal osongina karbonat angidridga oksidlanadi:

5CH 3 -SON + 4KMnO 4 + 6H 2 SO 4 = 5CO 2 + 4MnSO 4 + 2K 2 SO 4 + 11H 2 O

Vodorodsiz spirtli ichimliklar:

• Vodorodsiz spirtli ichimliklar:

• R–C–O–H R–C + H2

• aldegid spirti

Spirtli ichimliklarni suvsizlantirishda:

• Spirtli ichimliklarni suvsizlantirishda:

• a) CH3–OH H–C + H2

• metanal

• b) CH3–CH2–OH CH3–C + H2

• etanal

N HAQIDA– N

• N HAQIDA– N

• CH3–C–OH + [O] → CH3–C–OH →
• → CH3–C + H2O
• Umuman olganda: O
• R–OH + [O] → R–C + H2O

• Mis katalizatori ustida spirtning oksidlanishi:

• Etanol + CuO etanal + Cu + H2O

• Alkogolning kaliy permanganat bilan oksidlanishi:

• Spirtli ichimliklar + [O] → aldegid + H2O

• Bizning tanamizda spirtli oksidlanish jigarda sodir bo'ladi.

• CH3–CH–CH3 + [O] → CH3–C–CH3 + H2O

• propanol-2 propanon-2

• (aseton)

• Eslab qoling: aldegidlar va ketonlar mavjud karbonil guruhi , shuning uchun ular karbonil birikmalar guruhiga birlashadi.

NSSON- metanal;

• NSSON- metanal;

• formikdegid;

• formaldegid;

• suvdagi suvli eritma - formalin.

• CH3SON- etanal;

• asetaldegid;

• atsetaldegid*

• *Asetilendan etanal olish mumkin

• (Kucherovning reaktsiyasi): O

• HC≡CH + H2O CH3 – C

metanal

• Sinfning birinchi vakili - metanal– xona haroratida u gaz (xarakterli hidga ega).

• Aldegidlarning past qaynash nuqtalari (spirtli ichimliklar bilan solishtirganda) EKSIZLIK bilan izohlanadi aldegid molekulalari orasidagi vodorod aloqalari.

• Aldegidlarni kumush oksidning ammiak eritmasi bilan oksidlanishi:

• Formaldegid + Ag2O chumoli + 2Ag↓

• (ammiak eritmasi) kislota

• Asetaldegid + Ag2O sirka + 2Ag↓

• (ammiak eritmasi) kislota

• Bu "kumush oyna" reaktsiyasi

• At mis (II) gidroksid bilan o'zaro ta'sir

• isitish:

• Metanal+ 2Cu(OH)2 metan+ Su2O + 2H2O

• kislota

• Etanal+ 2Cu(OH)2 etan+ Su2O + 2H2O

• kislota

Aldegidlarni gidrogenlash

• Aldegidlarni gidrogenlash

• spirtlar hosil bo'lishi bilan:

• Metanal + H2 metanol

• Etanal + H2 etanol

Formaldegid

• Formaldegid

• Asetaldegid

• Formaldegid yog'och tutunida uchraydi. Oziq-ovqat mahsulotlarini chekish paytida (bakteriyalarni yo'q qilish tufayli) saqlovchi ta'sirni ta'minlaydi.

• Formaldegidning bakteritsid ta'siri uning oqsillar bilan o'zaro ta'siriga asoslanadi, bu esa oqsillarning o'z funktsiyalarini bajarishini imkonsiz qiladi. Formaldegid tanamizda ko'rish kimyosida ishtirok etadigan maxsus ferment ta'sirida metanoldan hosil bo'lishi mumkin. Shuning uchun, hatto 2 g metanolni qabul qilish ko'rlikka olib keladi!

• Asetaldegid mevalar pishganida hosil bo'ladi va ularning xushbo'yligiga hissa qo'shadi.

• Aldegidlar (spirtli ichimliklardan farqli o'laroq) funktsional guruh pozitsiyasining izomeriyasi bilan tavsiflanmaydi.

• Oksidlanish natijasida aldegidlar karboksilik kislotalar hosil qiladi.

• Qayta tiklanganda Aldegidlar spirtlar hosil qiladi.

• TA'RIF

  Etanal(atsetaldegid, asetaldegid) harakatchan, rangsiz, oʻziga xos hidli, oson bugʻlanadigan suyuqlik (molekulaning tuzilishi 1-rasmda koʻrsatilgan).

  Suvda, spirtda va efirda yaxshi eriydi.

  Guruch. 1. Etanal molekulasining tuzilishi.

  Jadval 1. Etanalning fizik xususiyatlari.

  Etanal olish

  Etanol ishlab chiqarishning eng mashhur usuli etanolning oksidlanishidir:

  CH 3 -CH 2 -OH + [O] →CH 3 -C(O)H.

  Bundan tashqari, boshqa reaktsiyalar qo'llaniladi:

  • 1,1-dihaloalkanlarning gidrolizi

  CH 3 -CHCl 2 + 2NaOH aq →CH 3 -C(O)-H + 2NaCl + H 2 O (t o).

  • Karboksilik kislotalarning kaltsiy (bariy) tuzlarining pirolizlanishi:

  H-C(O)-O-Ca-O-C(O)-CH 3 → CH 3 -C(O)-H + CaCO 3 (t o).

  • asetilen va uning gomologlarini hidratsiya qilish (Kucherov reaktsiyasi)

  
  

  • asetilenning katalitik oksidlanishi

  2CH 2 =CH 2 + [O] → 2CH 3 -C(O)-H (kat = CuCl 2, PdCl 2).

  Etanalning kimyoviy xossalari

  Etanalga xos bo'lgan tipik reaktsiyalar nukleofil qo'shilish reaktsiyalaridir. Ularning barchasi asosan bo'linish bilan davom etadi:

  1. karbonil guruhidagi p-bog'lar

  - gidrogenlash

  CH 3 -C(O)-H + H 2 → CH 3 -CH 2 -OH (kat = Ni).

  - spirtli ichimliklarni qo'shish

  CH 3 -C(O)-H + C 2 H 5 OH↔ CH 3 -CH 2 -C(OH)H-O-C 2 H 5 (H +).

  - gidrosiyan kislotasi qo'shilishi

  CH 3 -C(O)-H + H-C≡N→CH 3 -C(CN)H-OH (OH -).

  - natriy gidrosulfit qo'shilishi

  CH 3 -C(O)-H + NaHSO 3 →CH 3 -C(OH)H-SO 3 Na↓.

  1. Karbonil guruhidagi C-H aloqalari

  - kumush oksidning ammiak eritmasi bilan oksidlanishi ("kumush oyna" reaktsiyasi) - sifatli reaktsiya

  CH 3 -(O)H + 2OH → CH 3 -C(O)-ONH 4 + 2Ag↓ + 3NH 3 + H 2 O

  yoki soddalashtirilgan

  CH 3 -(O)H + Ag 2 O → CH 3 -COOH + 2Ag↓ (NH 3 (aq)).

  - mis (II) gidroksid bilan oksidlanish

  CH 3 -(O)H + 2Cu(OH) 2 → CH 3 -COOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O (OH - , t o).

  1. C a -H aloqalari

  - galogenlanish

  CH 3 -(O)H + Cl 2 → CH 2 Cl-C(O)-H + HCl.

  Etanalni qo'llash

  Etanal asosan sirka kislotasini ishlab chiqarish uchun va ko'plab organik birikmalarni sintez qilish uchun xom ashyo sifatida ishlatiladi. Bundan tashqari, etanal va uning hosilalari ma'lum dori vositalarini ishlab chiqarishda qo'llaniladi.

  Muammoni hal qilishga misollar

  MISOL 1

  Mashq qilish	Asetilen va etanalning ekvimolekulyar aralashmasi ammiakda erigan 69,6 g Ag 2 O bilan to'liq reaksiyaga kirishadi. Dastlabki aralashmaning tarkibini aniqlang.
  Yechim	Masala bayonida ko‘rsatilgan reaksiyalar tenglamalarini yozamiz: HC≡CH + Ag 2 O → AgC≡Cag + H 2 O (1); H 3 C-C(O)H + Ag 2 O → CH 3 COOH + 2Ag (2). Kumush oksidi moddasi (I) miqdorini hisoblaymiz: n (Ag 2 O) = m (Ag 2 O) / M (Ag 2 O); M(Ag 2 O) = 232 g/mol; n (Ag 2 O) = 69,6 / 232 = 2,6 mol. (2) tenglamaga ko'ra, etanal moddaning miqdori 0,15 molga teng bo'ladi. Muammoning shartlariga ko'ra, aralashma ekvimolekulyardir, shuning uchun asetilen ham 0,15 mol bo'ladi. Aralashmani tashkil etuvchi moddalarning massalarini topamiz: M(HC≡CH) = 26 g/mol; M (H 3 C-C (O) H) = 44 g / mol; m (HC≡CH) = 0,15 × 26 = 3,9 g; m (H 3 C-C (O) H) = 0,15 × 44 = 6,6 g.
  Javob	Asetilenning massasi 3,9 g, etanal 6,6 g.