Альдегіди

Предмет:

Тип роботи:

Реферат

К-сть сторінок:

Мова:

Українська

Оцінка:

до вуглецю). В результаті утворюються так звані оксинітрили (ціангідрини) — сполуки, що містять при одному вуглецевому атомі окси (—ОН) і нітрильну групу (—CN). Наприклад:

СН3 СН С N CH3 CH C N

O H OH

оцтовий синільна оксинітрил

альдегід кислота

Здатністю альдегідів приєднувати сірчисту кислоту пояснюється одна з якісних реакцій на альдегіди. З безбарвною фуксинсірчистою кислотою (розчин фуксину, знебарвлений сірчистим газом) вони дають червоно-фіолетове забарвлення. Це пояснюється тим, що альдегіди приєднують сірчисту кислоту, в результаті чого відновлюється забарвлення фуксину.

Реакції окислення. Альдегіди дуже легко окислюються до відповідних карбонових кислот. При цьому дія кисню окислювача спрямована на вуглець, вже частково окислений, і водень, зв'язаний з карбонілом > С = О, сполучаючись з киснем, утворює гідроксильну групу:

O O

CH3 C H + O CH3 C OH

оцтовий альдегід оцтова кислота

Здатність альдегідів легко окислюватися навіть при дії таких слабких окислювачів, як деякі окиси і гідроокиси важких металів, використовують для їх якісного виявлення:

Окислення окисом срібла (реакція срібного дзеркала). Безбарвний аміачний розчин окису срібла нагрівають з альдегідом. Легко окислюючись до кислоти, альдегід відновлює срібло, яке виділяється на стінках пробірки у вигляді срібного дзеркала

O O

C2H5 C H + Ag20 C2H5 C OH + Ag2

пропіоновий альдегід оцтова кислота

Реакція окислення альдегідів гідратом окису міді супроводжується зміною забарвлення осадів: голубий — жовтий — червоний. Звичайно для цієї спроби беруть так званий реактив Фелінга, який готують, змішуючи розчин сульфату міді (Фелінг І) з лужним розчином солі винної кислоти (сегнетова сіль) (Фелінг II). При нагріванні альдегіду з реактивом Фелінга інтенсивно-синій колір останнього зникає і з розчину випадає червоний осад закису міді.

При застосуванні реактиву Фелінга виключається можливість утворення чорного осаду окису міді, оскільки гідрат окису міді перебуває в зв'язаному стані з сіллю винної кислоти.

Реакції полімеризації і конденсації. Внаслідок наявності карбонільної групи альдегіди дуже схильні до реакцій ущільнення, тобто сполучення молекул речовини у більші молекули. Існує два типи реакцій ущільнення: полімеризація та поліконденсація.

Реакція сполучення кількох молекул в одну більшу за рахунок розриву кратних зв'язків без утворення при цьому побічних продуктів називається полімеризацією, а продукт реакції — полімером. Низькомолекулярні речовини, які вступають у цю реакцію, мають назву мономерів.

Звичайно полімери альдегідів вже при простому нагріванні (легше у присутності слідів мінеральних кислот) розпадаються з утворенням альдегідів. Така реакція, оборотна до реакції полімеризації, називається деполімеризацією.

Реакція поліконденсації — це процес одержання високомолекулярних речовин з низькомолекулярних, який супроводжується утворенням нових зв'язків між вуглецевими атомами окремих молекул і відбувається за рахунок абр переміщення атомів чи атомних груп, або виділення побічних продуктів (Н20, С02, NH3). У другому випадку склад полімеру не відповідає складу вихідного мономеру. Як приклад наведемо конденсацію оцтового альдегіду під дією розведених лугів, при якій у реакцію вступають дві молекули альдегіду. Сполучення їх відбувається за рахунок водню атома вуглецю, зв'язаного з карбонільною групою. Будучи рухомим, він переміщується до карбонільної групи другої молекули, в результаті чого виникає новий вуглець — вуглецевий зв'язок і молекули сполучаються за рахунок атомів вуглецю.

СН3 СН + СН2 СН СН3 СН СН2 СН

О Н О ОН

Оцтовий оцтовий альдоль

альдегід альдецід

Альдегіди вступають у реакції конденсації також із сполуками інших класів, наприклад з фенолами. Розглянемо поліконденсацію формальдегіду з фенолом. Фенол С6Н5ОН є гідроксильним похідним ароматичного вуглеводню бензолу С6Н6.

Окремі представники альдегідів. Мурашиний альдегід (формальдегід, або метаналь) О

Н С Н

У промисловості формальдегід добувають двома основними методами: неповним окисленням метану і каталітичним окисленням метилового спирту, Сировиною для добування формальдегіду за першим способом є природні нафтові гази, які змішують з 10% повітря і при температурі 60°С пропускають через каталізатор. Після ректифікації суміші одержують 50% метанолу, 40% формальдегіду і 10% оцтового альдегіду.

Формальдегід безбарвний газ з різким специфічним запахом, добре розчиняється у воді.

Мурашиний альдегід дуже отруйний і навіть при малих концентраціях подразнює слизові оболонки, викликаючи кашель і сльози. При довгому стоянні водних розчинів формальдегіду, особливо в умовах низької температури, утворюється білий осад його полімеру - параформальдегіду. Параформальдегід при нагріванні, особливо у присутності кислот, деполімеризується в газоподібний формальдегід.

При дії на формалін аміаку утворюється кристалічна, дуже гігроскопічна речовина гексаметилентетрамін, або уротропін, (CH2)6N4:

У присутності лугів, наприклад Са(ОН)2, формальдегід конденсується в простий цукор 6СН2О С6Н12О6. Саме таким шляхом О. М. Бутлеров у 1861 р. здійснив перший синтез цукристої речовини.

Формальдегід широко застосовується для численних синтезів органічних речовин. З нього одержують поліформальдегіди - дуже цінні пластмаси, фенолоформальдегідні смоли - основу для виготовлення фенопластів, а також барвники, фармацевтичні препарати тощо.

Значна кількість формальдегіду йде на виробництво ізопрену - вихідної речовини для добування синтетичного ізопренового каучуку.

Друга стадія процесу відбувається при 200-220°С у присутності похідних фосфорної кислоти як каталізаторів.

Конденсацією формальдегіду з казеїном добувають галаліт - тверду пластмасу, що замінює ріг, фарфор, гутаперчу. З формальдегіду одержують також сечовинно-формальдегідні смоли, які належать до амінопластів 40% водний розчин формальдегіду називається формаліном. Формалін — отруйний і є сильним дезинфікуючим засобом. Він застосовується для протруювання зерна (вбиває спори головні), дезинфекції приміщень, консервування анатомічних препаратів.

Здатність формальдегіду давати з білковими речовинами еластичну масу, важкопроникну для води, використовується у шкіряній промисловості для дублення шкіри і в текстильній для виробництва водонепроникних тканин.

У лабораторних умовах ацетальдегід одержують з етилового спирту шляхом окислення його хромовою сумішшю.

Оцтовий альдегід — безбарвна, надзвичайно летка рідина з температурою кштінйя 20,80С, добре розчинна у воді. У малих концентраціях він пахне прілими яблуками, в яких міститься у невеликій кількості, у великих концентраціях має неприємний, задушливий запах. Вдихання його парів викликає короткочасну задуху. У присутності наніть однієї краплі сірчаної кислоти оцтовий альдегід полімеризується в тример складу (С2Н4О)3, - так званий паральдегід - рідину з температурою кипіння 1240С Під дією сірчаної кислоти оцтовий альдегід в умовах низької температури утворює твердий кристалічний тетрамер складу (С2Н4О)4 - метальдегід.

При нагріванні з сірчаною кислотою обидва полімери деполімеризуються.

Паральдегід мас наркотичну дію і вживається в медицині як снотворний засіб. Метальдегід іноді застосовується в домашньому побуті як пальне під назвою твердий спирт.

Оцтовий альдегід є важливим вихідним продуктом для добування оцтової кислоти, синтетичного каучуку, ліків і багатьох інших речовин.

Акролеїн — безбарвна летка рідина з температурою кипіння 52,5°С, розчинна у воді, з надзвичайно різким задушливим запахом.

У невеликій кількості акролеїн утворюється при підгорянні жирів і масел, які містять гліцерин у вигляді складних ефірів. Саме він дає гострий запах кухонного «чаду» при попаданні масла на гарячу плиту.

У суміші з формаліном акролеїн застосовують для дезинфекції.