Номенклатура альдегидов и кетонов
Названия предельных альдегидов по систематической номенклатуре образуются от названия алкана с тем же числом атомов углерода в молекуле с добавлением суффикса -аль. Нумерацию атомов углерода главной цепи начинают с атома углерода альдегидной группы. Поэтому она всегда располагается при первом атоме углерода, и указывать её положение цифрой нет необходимости.
По рациональной номенклатуре за основу берётся «уксусный альдегид», а ответвления называются как радикалы
[pic]
3-метилпентаналь (с)
вторичный изобутил уксусный альдегид (р)
Систематические названия кетонов несложного строения производят от названий радикалов (в порядке увеличения) с добавлением слова кетон.
CH3–CO–CH3 - диметилкетон (тривиальное название - ацетон);
CH3CH2CH2–CO–CH3 - метилпропилкетон.
В более общем случае название кетона строится по названию соответствующего углеводорода и суффикса -он; нумерацию цепи начинают от конца цепи, ближайшего к карбонильной группе (заместительная номенклатура ИЮПАК). Примеры:
CH3–CO–CH3 - пропанон;
CH3CH2CH2–CO–CH3 - пентанон-2;
Изомерия альдегидов и кетонов
Для альдегидов и кетонов характерна структурная изомерия.
Изомерия альдегидов:
- изомерия углеродного скелета, начиная с С4
[pic]
- межклассовая изомерия с кетонами, начиная с С3
[pic]
- с циклическими оксидами (с С2)
[pic]
- с непредельными спиртами и простыми эфирами (с С3)
[pic]
Изомерия кетонов:
- углеродного скелета (c C5)
[pic]
- положения карбонильной группы (c C5)
[pic]
- межклассовая изомерия (аналогично альдегидам).
Получение альдегидов и кетонов
Окисление спиртов
Это общий способ получения альдегидов и кетонов. В промышленности в качестве окислителя используют кислород воздуха в присутствии катализаторов, в лабораторных условиях – оксид хрома (VI) или оксид меди (II) при нагревании. Первичные спирты окисляются до альдегидов, которые затем легко окисляются до карбоновых кислот.
[pic]
t
СН3 – СН2 –ОН + CuO → CH3 – CОН + Cu + H2O
При окислении вторичных спиртов образуются кетоны, а третичные спирты в этих условиях не окисляются:
[pic]
2. Гидратация алкинов (реакция Кучерова)
Ацетиленовые углеводороды присоединяют молекулу воды в кислотной среде в присутствии солей двухвалентной ртути. Поскольку присоединение протекает по правилу Марковникова, из ацетилена можно получить ацетальдегид (уксусный альдегид):
[pic]
Из гомологов ацетилена получаются только кетоны:
[pic]
Физические свойства
Метаналь - 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.
Химические свойства
Реакции присоединения.
Гидрирование. Присоединение водорода по кратной связи С=О происходит при нагревании в присутствии катализаторов гидрирования (никель, платина, палладий). Альдегиды образуют первичные спирты, кетоны – вторичные спирты:
[pic]
Реакции окисления альдегидов и кетонов
Альдегиды очень легко окисляются в соответствующие карбоновые кислоты под действием таких мягких окислителей, как оксид серебра и гидроксид меди (II):
а) реакция "серебряного зеркала" - окисление аммиачным раствором
оксида серебра:
R–CH=O + 2[Ag(NH3)2]OH → RCOOH + 2Ag + 4NH3 + H2O
б) окисление гидроксидом меди (II) с образованием красно-
кирпичного осадка Cu2O:
R – CH = O + 2Cu(OH)2 → R - COOH + Cu2O + 2H2O
Данные реакции являются качественными на альдегидную группу.
Кетоны не вступают в реакцию "серебряного зеркала".
Контрольные вопросы.
- 4.
Напишите реакцию получения метил этил кетона, 2-метилгексанона-3
5.
Каковы способы получяения альдегидов и кетонов?
