АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ Составитель: И.Н. Пиялкина, учитель химии МБОУ СОШ 37 города Белово

ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛЬДЕГИДЫ С n H 2n+1 OН или С n H 2n O это органические соединения, молекулы которых содержат карбонильную группу, связанную с атомом водорода и углеводородным радикалом OHOH С R OHOH С ОБЩАЯ ФОРМУЛА АЛЬДЕГИДНАЯ ГРУППА

ОПРЕДЕЛЕНИЕ КЕТОНЫ – органические вещества, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами С = О - кетогруппа R 1 – C – R 2 || O Общая формула

Строение группы С=О Свойства альдегидов и кетонов определяются строением карбонильной группы >C=O Атомы кислорода и углерода в карбонильной группе находятся в sp 2 - гибридизации. Электронная плотность смещена к атому кислорода - I; - M

Тривиальные названия Формула/ название Тривиальное название Температура кипения HCHO – метанальМуравьиный альдегид, формальдегид -21 CH 3 CHO – этанальУксусный альдегид20 CH 3 CH 2 CHO – пропанальПропионовый альдегид48 CH 2 =CHCHO – 2пропенальАкролеин53 CH 3 CH 2 CH 2 CHO – бутанальМасляный альдегид74 CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 CHO – пентаналь Валериановый альдегид103 C 6 H 5 CHO – бензальдегид Бензойный альдегид179

ИЗОМЕРИЯ АЛЬДЕГИДОВ Изомерия углеродного скелета Межклассовая изомерия (с кетонами) Межклассовая изомерия (с непредельными спиртами и простыми эфирами)

ИЗОМЕРИЯ КЕТОНОВ Изомерия углеродного скелета Межклассовая изомерия (с кетонами) Изомерия положения функциональной группы

Изомерия и номенклатура O Н 3 С – СН 2 – СН 2 – С – бутаналь H O Н 3 С – СН – С 2 – метилпропаналь CH 3 H Н 3 С – С – СН 2 – СН – CH 3 4 – метилпентанон-2 O CH 3 2-этил – 2 гексеналь Назовите!

С 1 – газ с резким запахом С 2 – С 3 – жидкости с резким запахом С 4 – С 6 – жидкости с неприятным запахом >С 6 – высшие (особенно непредельные или ароматические) – твердые, нерастворимые в воде с цветочным запахом НСОН - формальдегид – газ с резким удушливым запахом, хорошо растворимый в воде, t кип. - 19,3С, ядовит. 40% раствор формальдегида называется формалином СН 3 СОН – уксусный альдегид – жидкость с запахом зелёного яблока, растворимая в воде t кип. 21С у этих альдегидов температуры кипения ниже, чем у соответствующих спиртов

Физические свойства кетонов Кетоны летучие жидкости. Кетоны обладают приятным запахом. Высшие кетоны – твердые вещества, низшие представители хорошо растворимы в воде и смешиваются с органическими растворителями, некоторые (ацетон) смешиваются с водой в любых отношениях. Невозможность образования межмолекулярных водородных связей обуславливает несколько бо́льшую их летучесть, чем у спиртов и карбоновых кислот с той же молекулярной массой (например, ацетон кипит при 56,1 °C, а пропанол-2 при 82,4 °C) Пропонон ( диметилкетон) или ацетон СН 3 -С=О-СН 3 – бесцветная жидкость с резким запахом, tкип. 56,24С, хорошо растворим в воде

Отличительной чертой многих альдегидов является их запах. Высшие альдегиды, особенно непредельные и ароматические, входят в состав эфирных масел и содержатся в цветах, фруктах, плодах, душистых и пряных растениях. Их используют в пищевой промышленности и парфюмерии.

Булочки ванильные, корицы аромат, Амаретто, шоколад Альдегидов вкус таят. В землянике и кокосе, И в жасмине, и в малине, И в духах, и в еде Альдегидов след везде. Что за запах, что за прелесть, И откуда эта свежесть?! Это высший альдегид Аромат вам свой дарит!

В плодах ванили содержится ароматический альдегид, который придает им характерный запах. Ванилин применяется в парфюмерии, кондитерской промышленности, для маскирования запахов некоторых продуктов Ванилин

Запах цитрусовых обусловлен данным диеновым альдегидом. Его применяют в качестве отдушки средств бытовой химии, косметических и парфюмерных веществ Цитраль

Коричный альдегид Коричный альдегид содержится в масле корицы, его получают перегонкой коры дерева корицы. Применяется в кулинарии в виде палочек или порошка

Бензальдегид Бензальдегид – жидкость с запахом горького миндаля. Встречается в косточках и семечках (абрикос, персик)

Фенилэтаналь Фенилэтаналь по сравнению с бензальдегидом лучше соответствует рецептору цветочного запаха. Фенилэтаналь пахнет гиацинтом.

n-Гидроксифенилбутанон-2 Этот кетон обуславливает в основном запах спелых ягод малины. Его включают в состав синтетических душистых композиций

19 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАКЦИЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ О СН 3 С + Н 2 СН 3 СН 2 ОН этаналь Н этанол CH3 – C – CH3 + H2 CH3 – CH – CH3 | | | O OH ацетон пропанол-2

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Реакции нуклеофильного присоединения синильная к-та гидроксинитрил ацеталь

ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА Присоединение гидросульфитов Гидросульфитные производные альдегидов и кетонов при нагревании с кислотами разлагаются с образованием первоначальных карбонильных соединений OH O СН 3 – С – SO 3 Na + HCl CH 3 –C + NaCl + SO 2 + H 2 O H H Реактив Гриньяра Используя эту реакцию, из формальдегида получают первичный спирт, из любого другого альдегида – вторичный спирт, а из кетона третичный спирт

R – C = O + [O] R – C = O H OH альдегид карбоновая кислота О Н-С + К 2 Сr 2 O 7 + H 2 SO 4 CO 2 + Cr 2 (SO 4 ) 3 + K 2 SO 4 + H 2 O Н НСООН - метановая (муравьиная) кислота СН 3 СООН - этановая (уксусная) кислота ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ

Кетоны окисляются в более жёстких условиях с разрывом связи С-С около карбонильной группы и образованием смеси карбоновых кислот. Метильные радикалы окисляются до СО 2 О O СН 3 – С – СН 3 + [O] CH 3 – C + CO 2 OH О 1 O CH 3 – CH 2 – C – CH 3 2CH 3 – C 1 2 OH O 2 CH 3 – CH 2 – C + CO 2 OH ОКИСЛЕНИЕ КЕТОНОВ

24 ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ Реакция серебряного зеркала- качественная реакция ОО СН 3 С + 2[Ag(NH 3 ) 2 ]OH СН 3 С + Ag + 4NH 3 + 2H 2 O Н OН О СН 3 С + 2[Ag(NH 3 ) 2 ]OH СН 3 С + 2Ag + 3NH 3 + 2H 2 O Н ONH 4

Реакция с гидроксидом меди качественная реакция О О СН 3 С + 2Cu ( OH) 2 СН 3 С + 2H 2 O + Cu 2 O этаналь Н этановая кислота OН гидроксид меди (I) (кирпично-красный) РЕАКЦИИ ОКИСЛЕНИЯ ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

Атом водорода, соединённый с углеродом, ближайшим к карбонильной группе способен замещаться О O CH 3 – CH 2 – C + Br 2 CH 3 – CH – C + HBr Н Br H O О CH 3 – CH 2 – C – CH 3 + Cl 2 CH 3 – CH 2 – C – CH 2 Cl + HCl Реакции замещения по R

Реакции замещения по связи С=О 1). С РСl 5 кислород замещается на 2 атома хлора R R Cl C = O + РСl 5 C R / R / Cl 2). С веществами типа Н 2 NХ кислород замещается на NX (NH 3, NH 2 -NH 2, NH 2 – C 6 H 5 ) R C = O + H 2 – NH C = NH + H 2 O R / 3). образование фенолформальдегидной пластмассы идёт также по связи С=О - реакция поликонденсациии

28 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ГИДРАТАЦИЯ АЛКИНОВ (Реакция Кучерова) HgSO4,H 2 SO 4,t О СН СН + Н 2 О СН 3 С ацетилен Н этаналь HgSO 4, H 2 SO 4, t O СН 3 С СН + Н 2 О СН 3 – С – СН 3 пропин ацетон

29 СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ДЕГИДРИРОВАНИЕ СПИРТОВ O Cu,t // CH 3 – CH 2 – CH 2 – OH СH 3 – CH 2 – C + H 2 \ H Cu,t СH 3 – CH – CH 3 CH 3 – C – CH 3 + H 2 | | | OH O пропанон - 2 (ацетон)

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕНИЕ СПИРТОВ

СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ ОКИСЛЕНИЕ АЛКЕНОВ КУМОЛЬНЫЙ СПОСОБ

O СН 3 - СН - Сl + KOH СН 3 -С + KCl + H 2 O H Cl 1,1- дихлорэтан этаналь ПОЛУЧЕНИЕ ИЗ ДИГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫХ O СН 3 - СН - Сl + 2НOH СН 3 - С + H 2 O H Cl 1,1- дихлорэтан этаналь ГИДРОЛИЗ ДИГАЛОГЕНАЛКАНОВ

O CH 4 + O ,кат H – С + H 2 O H ОКИСЛЕНИЕ АЛКАНОВ ПИРОЛИЗ СОЛЕЙ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ОКСО - СИНТЕЗ t,p,кат О CH 3 – CH = CH 2 + СО + Н 2 CH 3 – CH 2 – CH 2 – С Н

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЬДЕГИДОВ ПАРФЮМЕРИЯ Альдегид анисовый, обепин – жидкость с приятным запахом мимозы Альдегид дециловый, деканаль – при разбавлении появляются нотки запаха апельсиновой корки

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЬДЕГИДОВ ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Фенолформальдегидные смолы

ПРИМЕНЕНИЕ АЛЬДЕГИДОВ ПРОИЗВОДСТВО ВЕЩЕСТВ Уксусная кислота Этилацетат Формалин

Контрольные вопросы 1.Найдите формулу альдегида: 2. Исключите лишнее вещество в ряду: 3. Какая функциональная группа называется карбонильной? 4. Атом углерода в альдегидной группе находится в состоянии гибридизации: а) sp б) sp 2 в) sp 3 г) не гибридизован 5. Назовите вещества с формулой а) 2-метилбутанон-3, б) 3-метилбутанон-2, в) 3-метилбутаналь, г) 1,2-диметилпентаналь

6. Укажите формулу 2,3-диметилпентаналя: 7. Общая формула гомологического ряда предельных альдегидов: а) C n H 2n O б) C n H 2n+2 O в) C n H 2n-2 O г) C n H 2n O 2 8. Укажите формулу 4,4-диметилпентанона-2:

9. Гидратацией какого алкина можно получить альдегид? Напишите уравнение реакции, укажите условия её проведения. а) бутанол-2 б) 3-метилбутанол-2 в) 2-метилбутанол-2 г) 2-метилбутанол Нагреваем соли ацетата кальция можно получить: а) метаналь б) этаналь в) пропаналь г) пропанон 11. Какие признаки верно отражают физические свойства метаналя: 1) бесцветная жидкость, 2) газообразное вещество, 3) имеется характерный запах, 4) плохо растворим в воде, 5) молекула полярная. а) 1, 3, 4 б) 2, 3, 5 в) 3, 4, 5 г) 2, 4, Какая из реакций носит имя М. Г. Кучерова. а) гидратация ацетилена б) тримеризация ацетилена в) гидрирование ацетилена г) бромирование ацетилена

Ответы 1)б 2)а 3)б 4)б 5)б 6)в 7)а 8)а 9)а 10)г 11)б 12)а

СПАСИБО ЗА ВНИМАНИЕ!