2CH3OH -> 2CH2=O + 2H2O (O2, Cu) CH4 + O2 -» CH2=O + H2O (400 C, Cu2+)

З часом у воді утворюється параформальдегід. Дезинфікатор. Ацетальдегід - безбарвна, летка, з запахом прілих яблук, рідина.

Ацетон добувають з ізопропілбензолу (добрий розчинник):

+ CH CH,

H SO. 2 4

OH

+ CH,

CH,

о-

Тема 19. НЕНАСИЧЕНІ АЛЬДЕГІДИ І КЕТОНИ. Акролеїн - безбарвна рідина з температурою плавлення 52,5° C, гострий неприємний

запах:

CH2OH-CHOH-CH2OH -> CH2=CH-CHO

гліцерин [о] Нг° акролеїн CH2=CH-CH2OH -» CH2=CH-CHO + H2O Аліловий спирт

Кротоновий альдегід CH3-CH=CH-CHO - рідина з температурою кипіння 105° C. Утворюється при конденсації двох молекул ацетальдегіду:

2CH3-CHO -> CH3-CH=CH-CHO + H2O

Вищі ненасичені альдегіди входять до складу пахучих масел (парфюмерія). Найпростішим ненасиченим кетоном є метилвінілкетон CH3-CO-CH=CH2. Температура кипіння - 81° C. Добувають гідратацією вінілацетилену і конденсацією формаліну і ацетону:

сопіНд

CHEC-CH=CH2 + H2O -» CH3-CO-CH=CH2 CH2O + CH3-CO-CH3 -> CH3-CO-CH=CH2 + H2O

Ароматичні альдегіди і кетони.

1 Окислення

C6H5-CH3 + О^-> C6H5-CHO + H2O C6H5-CH2OH + [O] -> C6H5-CHO + H2O

2 Гідроліз дигалогенопохідних

C6H5-CHCI2 + 2H2O •* C6H5-CH(OH)2 + 2HCI '•» C6H5-CHO

3 Пряме введення альдегідної групи

АІСІз, CU2CI2

C6H5-CH3 + CO + HCI -> C6H5-CHO Основним методом добування ароматочних кетонів є реакція Фріделя-Крафтца:

C6H6 + CH3-COCI -> C6H5-CHO + HCI C6H6 + C6H5-COpI -» C6H5-CO- C6H5

Фізичні і хімічні властивості.

Ароматичні альдегіди - переважнол важкорозчинні у воді рідини з приємним запахом. 10кислення:

2C6H5-CHO + O2 -> 2 C6H5-COOH бензадьдегід бензойна кислота

2 Окислення-відновлення (реакція Каніццаро):

KOH

2C6H5-CHO + H2O -> C6H5-COOH + C6H5-CH2OH

3 Реакція конденсації:

C6H5-CHO + CH3-CHO -» C6H5-CH=CH-CHO + H2O

4 Бензоїнова реакція (два ароматичні альдегіди (каталізатор - KCN) сполучаються з утворенням ароматичного оксикетону - бензоїну):

KCN

2C6H5-CHO -» C6H5-CO-CHOH-C6H5 бензоїн

5 Заміщення в бензольному ядрі:

C6H5-CHO + HO-NO3 -> NO2-C6H4-CHO

Ароматичні кетони - нерозчинні у воді рідини або тверді речовини з приємним запахом. Тема 20. КАРБОНОВІ КИСЛОТИ І ЇХ ПОХІДНІ.

Містять одну або кілька карбоксильних груп - COOH.

За вуглеводневим радикалом розрізняють жирні кислоти (насичені і ненасичені), ароматичні кислоти і кислоти ряду циклопарафінів. За кількістю карбоксильних груп - одно (1), дво (2), трьох(З) і багатоосновні.

Одноосновні насичені кислоти. CnH2n+1COOH

40

Номенклатура.

Раціональна - кислоти з нерозгалуженим ланцюгом C атомів мають тривіальні назви - мурашина, оцтова, пропіонова, масляна і тд. Кислоти з розгалуженим ланцюгом розглядають як похідні оцтової кислоти:

CH3-CH-COOH C2H5-CH-COOH C2H5-C(CHa)2-COOH DD D СНз СНз СНз Диметилоцтова метилметилоцтова диметилетилоцтова

Міжнародна - назви утворюють від назв насичених вуглеводнів, додаючи "-ова кислота". Ланцюг нумерують, починаючи з карбоксильної групи:

HCOOH CH3-COOH CH3-CH-COOH CH3-CH-CH-CH2-COOH

CH3 CH3 CH3

метанова етанова 2-метилпропанова З-метил-4-етилпентанова Залишки кислот, утворені відніманням гідроксильної групи від карбоксила кислоти називаються кислотним або ацильним залишком:

CH-C4

сн—сн —c

форміл (метаноїл), ацетил (етаноїл), пропіоніл, пропаноїл

Способи добування.

1 Омилення складних ефірів (в кислотному або лужному середовищах):

R-COOR' + НОН -> R-COOH + R'-OH (спирт)

2 Окислення первинних спиртів:

R-CH2OH + [O2] -> R-COOH + H2O

3 Окислення альдегідів:

[O]

2RCHO •* 2R—COOH 4 Гідроліз або омилення нітрилів:

Ni, Pt

R-C=N + 3H2O -» NH3 + R-C(OH)3 -» R-COOH + H2O

окремий синтез:

Ni

CH3OH + CO -» CH3COOH

P

Фізичні властивості.

Карбонові кислоти C1 - C3- безбарвні, з гострим запахом рідини, від запахом поту рідини, починаючи з C9 (каприлової) - тверді. Перебувають у вигляді циклічних димерів:

^f OH... O

R ——

- C9 - маслянисті з

Хімічні властивості. 1 Властивості атома H карбоксильної групи:

O O

+ H

2 Властивості гідроксилу карбонільної групи (утворення галогенангідридів):

41

R——COOH + PCI5 -> R-COCI + POCI3 + HCI

при взаємодії хлорангідриду з кислотою (солями) утворюються ангідриди кислот:

CH3-COCI + CH3-COONa -> CH3-CO-O-CO-CH3 + NaCI

ангідриди миттєво реагують з нуклеофільними реагентами:

(CH3CO)2O + H : NH2 •> CH3-CO-NH2 + CH3-COOH

+012

3 CH3-COOH + Cl2 -> CH2CI-COOH + HCI -> TXO (трихлороцтова кислота)

4 р-окислення жирних кислот (під час окислення жирних кислот):

P о [O]

R-CH2-CH2-CH2-COOH -> R-CH2-COOH + CH3-COOH

Окремі представники.

Сечовина (карбамід) - повний амід вугільної кислоти CO(OH)2 - H2N-CO—NH2, безбарвні кристали з температурою плавлення 133° C. За добу людина виділяє 28-30 г. Добувають у промисловості:

CO + NH3 -» H2N-CO-NH2 + H2O (T 12O0C, р=450 атм) Мурашина кислота - рідина з різким запахом. Добувають:

2HCOONa + H2SO4 -» Na2SO4 + HCOOH (NaOH + CH -> HCOONa, Т=125 - 15O0C); або

HCN + 2H2O -> HCOOH + NH3T або

(COOH)2 -> HCOOH + CO2 Оцтова кислота - температура плавлення дорівнює 16,50C.

CH3OH + CO -> CH3-COOH (Ni, р)

Пальмітинова кислота Ci5 H31COOH, стеаринова Ci7H35COOH. Разом з ненасиченими (олнїновою) входять до складу гліцеринових ефірів, які є основними складовими рослинних і тваринних жирів.

Двохосновні насичені карбонові кислоти. CnH2n(COOH)2.

Номенклатура.

За раціональною номенклатурою кислоти з нерозгалуженим ланцюгом називають, виходячи з назви відповідного вуглеводню (карбонової групи):

HOOC-CH2—CH2—CH2—COOH - пропандикарбонова кислота, пентадіова (тривіальна назва - глутарова).

За міжнародною номенклатурою назви двохосновних кислот утворюють від назв відповідних вуглеводнів + "-діова кислота":

HOOC-COOH НООС—СН(СН3)—СН2—СН2—СН3 Етандіова кислота (щавлева) метитилпентандіова кислота

HOOC-CH2—COOH малонова (пропандіова)

НООС—(СН2)2—COOH янтарна (бутандіова)

НООС—(СН2)3—COOH глутарова (пентандіова)

HOOC-(CH2J4-COOH адипінова (гександіова)

Добування:

1 Окислення первинних двохатомних спиртів:

HO-CH2-CH2-OH + 2O2 -> HO—CO—COOH + H2O

2 3 дигалогенпохідних через ціанисті похідні (омилення динітрилів):

CI-CH2-CH2CI + 2KCN ^NC-CH2-CH2-CN + HOOC-CH2-CH2-COOH

+ 2NH3

2KCI

4HOH

Хімічні властивості.

1 Утворення кислих і середніх солей:

NaOH NaOH

HOOC-COOH -» NaOOC-COOH -> NaOOC-COONa

-нон -нон

2 Розклад (декарбоксилювання):

HOOC- COOH -> HCOOH + CO2

3 Утворення циклічних похідних (ангідридів):

щавлева у вигляді НООС—COOH - у щавлі. Розкладається:

(COOH)2 -» H2O + CO2 + CO

CH

CH

CH

O

щавлевий (нтарний) ангідрид

Янтарна є у неспілому винограді.

Адипінова міститься в соку ріпи.

Одноосновні ненасичені карбонові кислоти.

Крім ізомерії будови вуглецевого ланцюга та за місцем