Nimetust aldehüüd kasutatakse ühendite kohta, mis sisaldavad vesinikuaatomiga (-COH) seotud karbonüülrühma.
Aldehüüdidel on enamasti triviaalsed nimed, tavaliselt samad, mis hapetel, milleks need oksüdeeritakse.
Sirge ahelaga atsüklilise aldehüüdi nimi saadakse, lisades lõpu " –AL" ("–AL" vene terminoloogias) sama arvu süsinikuaatomeid sisaldava süsivesiniku nimetuse juurde, näiteks:
Mitme sideme või külgahela olemasolu aldehüüdi molekulis tähistatakse sarnaselt alkaanidega:
3-metüülpentanaal
Kõrval ratsionaalne Nomenklatuuris käsitletakse rasvaldehüüde mõnikord atseetaldehüüdi derivaatidena, näiteks: trimetüüläädikhappe aldehüüd, metüületüüläädikhappe aldehüüd jne.
Aldehüüdide kohta kasutatakse laialdaselt mittesüstemaatilised – triviaalsed nimetused. Need on moodustatud karboksüülhapete vastavatest triviaalsetest nimetustest. Need nimed on näidatud tabelis 7.
Tabel 7
Aldehüüdide nimetused
|
PEALKIRI |
Nimi vene terminoloogias |
|
|
formaldehüüd |
sipelghape aldehüüd |
|
|
atseetaldehüüd |
atseetaldehüüd |
|
|
C 2 H 5 SON |
propioonaldehüüd |
propioonaldehüüd |
|
C 3 H 7 SON |
butüülaldehüüd |
butüüraldehüüd |
|
C 4 H 9 SON |
valeraldehüüd |
valeraldehüüd |
|
CH2 \u003d CH2-COH |
akrüülaldehüüd |
akrüülaldehüüd |
|
HOC–CH2–COH |
malonaldehüüd |
maloonaldehüüd |
Erand: etaandialdehüüdi nimetatakse tavaliselt glüoksaaliks.
Nimetust ketoon kasutatakse ühendite kohta, mis sisaldavad kahe süsivesinikradikaaliga seotud karbonüülrühma.
Ketoonide nimed moodustatakse lõpu lisamisega " - TEMA" või " -DION" jne vastava peaahela süsivesiniku nimetuse juurde.
2-butanoon 2,4-heskandioon
Kõrval radikaalne funktsionaalne nomenklatuuris on ketoonide nimed tuletatud karbonüülrühmaga seotud süsivesinikradikaalide nimedest, lisades lõpu " -KETOON"
Tabel 8
Ketoonide nimed
dietüülketoon dimetüülketoon
3-pentanoon propanoon
Mõned ketoonid, nagu aldehüüdid, säilitavad triviaalsed nimed
atsetoon diatsetüül
4.3. "karboksüülhapped"
To 
karboksüülhapped on ühendid, mis sisaldavad oma struktuuris karboksüülrühma (-COOH)
Ühealuseliste karboksüülhapete nimetused on üles ehitatud kolme tüüpi nomenklatuuri järgi.
Triviaalsed nimed ei väljenda ühendi struktuuri ja kajastavad tavaliselt ainete ajalugu, päritolu, eraldatust looduslikest saadustest, sünteesi teed jne.
Kõrval ratsionaalne Nomenklatuuris käsitletakse karboksüülhappeid asendatud äädikhapetena (metüületüüläädikhape, trimetüüläädikhape jne).
IUPAC nomenklatuur. Nime moodustamiseks on kaks võimalust.
1. variant: karboksüülrühma süsinikuaatomit peetakse süsiniku skeleti lahutamatuks osaks ja happe nimi moodustatakse vastava süsivesiniku nimest, lisades lõpu " -OHIC HAPE See valik on kõige eelistatum lihtsate alifaatsete hapete puhul.
heksaanhape
2. võimalus: karboksüülrühma peetakse süsivesiniku ahelas asendajaks. Lõpp " - karboksüülhape"
1-pentaankarboksüülhape
piiravad ühealuselised karboksüülhapped moodustatakse sama süsinikuaatomite arvuga alkaanide nimedest koos sufiksi lisamisega.
Aldehüüde ja ketoone iseloomustab karbonüülrühma olemasolu molekulis. Aldehüüdides on karbonüülrühm seotud ühe vesinikuaatomi ja ühe süsivesinikradikaaliga. Kõik aldehüüdid sisaldavad rühma
nimetatakse aldehüüdrühmaks.
Aldehüüdide üldvalem:
Aldehüüdi molekul sisaldab kaks vähem vesinikuaatomit kui vastav alkoholimolekul.
st aldehüüd on dehüdrogeenitud (oksüdeeritud) alkohol. Sellest ka nimetus "aldehüüd" – kahe ladinakeelse lühendisõna alkohol dehydrogenatus (dehüdrogeenitud alkohol) kombinatsioonist.
Piiraldehüüdide ja ketoonide üldvalem on sama
Nomenklatuur ja isomeeria. Aldehüüdide nimetused pärinevad küllastunud hapete nimedest, milleks need oksüdatsiooni käigus muudetakse. See on tingitud asjaolust, et paljud happed avastati ja nimetati varem kui neile vastavad aldehüüdid.
Mõnede kõige lihtsamate aldehüüdide nimed ja valemid on toodud allpool:
Genfi nomenklatuuri järgi aldehüüdide nimetuste koostamiseks lisatakse sama süsinikuaatomite arvuga süsivesiniku nimele lõpp al. Keerulistel juhtudel tähistatakse aldehüüdrühma positsiooni numbriga, mis asetatakse selle lõpu järele:
Aldehüüdide isomeeria on tingitud süsivesinikradikaali süsinikuaatomite ahela isomeeriast:
Ketoonide nimetused ratsionaalse nomenklatuuri järgi on tuletatud nende molekulis sisalduvate radikaalide nimedest, millele on lisatud näiteks ketoon:
Mõnedel ketoonidel on ajaloolised nimed, näiteks dimetüülketooni nimetatakse atsetooniks.
Genfi nomenklatuuri järgi saadakse ketoonide nimetused, lisades vastava süsivesiniku nimele he-lõpu. Hargnenud ketoonahela puhul algab süsinikuaatomite nummerdamine harule lähimast otsast (vastavalt süsivesinike nummerdamise reeglitele). Koht
karbonüülrühmaga hõivatud on nimes tähistatud difraga lõpus, näiteks:
füüsikalised omadused. Aldehüüdide homoloogse seeria esimene liige on sipelg-aldehüüd – gaas; vedeliku keskmised esindajad; kõrgemad aldehüüdid on tahked ained. Madalamad aldehüüdid on terava lõhnaga ja segunevad hästi veega. Keskmised aldehüüdid lahustuvad vees halvasti; kõrgemad aldehüüdid on lahustumatud. Kõik aldehüüdid lahustuvad alkoholis ja eetris hästi.
Madalamad ketoonid on iseloomuliku lõhnaga vedelikud, mis segunevad kergesti veega. Kõrgemad ketoonid on tahked ained. Kõik ketoonid lahustuvad hästi alkoholis ja eetris.
Aldehüüdide ja ketoonide keemilised reaktsioonid. Aldehüüdid ja ketoonid on äärmiselt reaktiivsed orgaanilised ühendid. Paljud nende reaktsioonid kulgevad ilma kuumutamise ja surveta. Aldehüüdidele ja ketoonidele on eriti iseloomulikud reaktsioonid, mis toimuvad karbonüülrühma osalusel. Siiski on aldehüüdide ja ketoonide reaktsioonides mõningaid erinevusi. Üldiselt on aldehüüdid reaktiivsemad kui ketoonid.
Lisamisreaktsioonid: aldehüüdide ja ketoonide karbonüülrühma võivad lisanduda mitmed erinevad ained. Sel juhul katkeb üks karbonüülrühma hapniku- ja süsinikuaatomeid ühendav side ning moodustunud vabadele valentsidele lisatakse osad reagendist. Kui ühendusaine sisaldab vesinikku, siis viimane on alati suunatud karbonüülhapniku poole; karbonüülrühm muudetakse hüdroksüülrühmaks:
Elektroonilisest vaatenurgast on see "aldehüüdides ja ketoonides sisalduva karbonüülhapniku reaktiivne omadus seletatav asjaoluga, et elektronpilved, mis moodustavad sideme süsiniku ja hapniku aatomite vahel karbonüülrühmas, nihkuvad hapnikuaatomi poole, kuna viimane tõmbab elektrone tugevamini ligi kui süsinikuaatom. Selle tulemusena on kaksikside tugevalt polariseeritud:
Polariseeritud kaksiksidemele lisatakse teatud suunas erinevaid aineid. Vaatleme mõningaid aldehüüdidele ja ketoonidele iseloomulikke liitumisreaktsioone.
Vesiniktsüaniidhappe lisamine Side vesiniktsüaniidhappe molekulis on samuti polariseeritud ja seetõttu on teatud positiivse laenguga vesinik seotud hapnikuaatomiga ja rühm süsinikuaatomiga:
Sel juhul tekkivaid keskkondi nimetatakse tsüanogioriinideks (või oksünitriilideks) ja need on "segafunktsioonidega ühendid (sisaldavad nii hüdroksüül- kui ka tsüanorühma). Oksünitriilid on erinevate orgaaniliste ühendite sünteesi lähteained.
Naatriumvesiniksulfiti (happe naatriumsulfit
Saadud ühendid (bisulfitühendid) on kristalsed ained. Neid kasutatakse laboripraktikas aldehüüdide ja ketoonide eraldamiseks puhtal kujul nende segudest teiste ainetega, kuna need lagunevad kergesti
keetmine sooda või lahjendatud hapetega, et moodustada algsed aldehüüdid ja ketoonid.
Metallorgaaniliste ühendite lisamist aldehüüdide ja ketoonide karbonüülrühma on käsitletud lk 165.
Aldehüüdide ja ketoonide redutseerimist võib vaadelda kui vesiniku molekuli lisamist karbonüülrühma. Aldehüüdide redutseerimisel tekivad primaarsed alkoholid ja ketoonide redutseerimisel sekundaarsed:
Asendusreaktsioonid aldehüüdide ja ketoonide seerias viivad karbonüülrühma hapniku asendamiseni teiste aatomite või radikaalidega.
Pentahaliidi fosfori toime. Näiteks fosforpentakloriidi toimel asendub karbonüülhapnik kahe klooriaatomiga ja moodustub dihaloidne süsivesinik:
Need dihalogeniidid, reageerides veega, on võimelised taas andma algsed aldehüüdid ja ketoonid.
Hüdroksüülamiini toime. Hüdroksüülamiini toimel vastavalt aldehüüdidele ja ketoonidele moodustuvad aldoksiimid ja ketoksiimid (hüdroksüülamiini võib pidada ammoniaagiks, milles üks vesinikuaatom on asendatud hüdroksüüliga):
Sellest reaktsioonist tekkivad oksiimid on enamikul juhtudel kristalsed ained ja aitavad avastada ja eraldada puhtaid aldehüüde ja ketoone.
Oksüdatsioonireaktsioonid. Aldehüüdid oksüdeeritakse kergesti erinevate oksüdeerivate ainete toimel, muutudes karboksüülhapeteks:
Näiteks aldehüüdid võtavad teatud metallide oksiididelt hapnikku kergesti ära. Sellel omadusel põhineb nn hõbepeegli reaktsioon. See seisneb selles, et aldehüüdi kuumutamisel hõbeoksiidi ammoniaagilahusega oksüdeeritakse aldehüüd happeks ja hõbeoksiid redutseeritakse metalliliseks hõbedaks:
Metallhõbe settib anuma seintele ja moodustab läikiva peegelpinna.
Ketoone on palju raskem oksüdeerida. Ainult väga tugeva oksüdatsiooni korral katkeb nende süsinikuahel, moodustub kaks hapet, näiteks:
Reaktsioonid, milles vesinikuaatom on karbonüülrühma suhtes -asendis.
halogeenide toime. Aldehüüdide ja ketoonide karbonüülrühm mõjutab tugevalt vesinikuaatomite liikuvust, mis paiknevad süsiniku juures karbonüülrühma kõrval – asend). Näiteks kui broom või kloor toimib aldehüüdidele või ketoonidele, asendavad nad kergesti vesinikuaatomeid asendis -:
Väga kõrge reaktsioonivõimega on ka halogeeniaatomid, mis on astunud - positsiooni aldehüüdide või ketoonide karbonüülrühma.
Kondensatsioonireaktsioonid. Kondensatsioonireaktsioone nimetatakse tihendusreaktsioonideks, mille käigus tekivad uued süsinik-süsinik sidemed. Kondensatsioonireaktsioonid võivad kulgeda ilma lihtsate molekulide (vesi, ammoniaak, vesinikkloriid jne) vabanemiseta või nende vabanemisega.
Aldehüüdid sisenevad kergesti kondensatsioonireaktsioonidesse. Näiteks kondenseerub atseetaldehüüdi molekul väikese koguse lahjendatud leelise toimel külmas teise sama aldehüüdi molekuliga:
Saadud aldehüüd- ja alkoholirühmi sisaldavat ühendit nimetati aldooliks (lühend aldehüüdalkoholist) ja ülaltoodud reaktsiooni nimetati aldooli kondensatsiooniks. Nagu reaktsioonivõrrandist näha, toimub aldooli kondenseerumine liikuva vesinikuaatomi tõttu karbonüülrühma -asendis.
Mõnevõrra erinevates tingimustes võib kondenseerumine toimuda uue süsinik-süsinik kaksiksideme moodustumisega:
Saadud ühendit nimetatakse krotoonaldehüüdiks ja reaktsiooni nimetatakse krotoonseks kondensatsiooniks.
Ketongid on võimelised ka kondensatsioonireaktsioonideks, mis on mõnevõrra keerulisemad kui aldehüüdide puhul.
Aldehüüdide tüüpilised reaktsioonid. Aldehüüdidele kui ketoonidest reaktsioonivõimelisematele ühenditele on iseloomulikud ka järgmised reaktsioonid:
Estrite moodustumine. Kui aldehüüdile lisatakse väike kogus alumiiniumalkoholaati, toimub energeetiline reaktsioon, milles justkui ühe aldehüüdi molekuli oksüdeerumine toimub teise aldehüüdi molekuli redutseerimise tõttu ja moodustub ester:
Seda reaktsiooni nimetatakse Tištšenko reaktsiooniks selle avastanud vene teadlase nime järgi.
atsetaalide moodustumine. Kui aldehüüde kuumutatakse alkoholidega väikese koguse mineraalhapete juuresolekul, toimub järgmine reaktsioon:
Saadud ühendit nimetatakse atsetaaliks ja see on justkui ebastabiilse kahehüdroksüülse alkoholi lihtne eeter:
Atsetaali moodustumise reaktsioon on pöörduv. Hüdrolüüsil hapete juuresolekul lagunevad atsetaalid kergesti, moodustades lähtealdehüüdid ja alkoholid. neli
Polümerisatsioon. Aldehüüdid võivad moodustada lineaarseid või tsüklilisi polümeere ning mõlemal juhul on aldehüüdi molekulide jäägid omavahel seotud aatomi kaudu
Mineraalhappeid kasutatakse ainetena, mis kiirendavad aldehüüdide polümerisatsiooni. Tsüklilised polümeerid jagunevad kuumutamisel algsete aldehüüdide molekulideks.
Kuidas saada. Alkoholi oksüdatsioon. Nagu me juba teame, tekivad aldehüüdid primaarsete alkoholide oksüdeerumisel ja ketoonid sekundaarsete alkoholide oksüdeerumisel. Oksüdeerimiseks võib kasutada erinevaid oksüdeerivaid aineid, näiteks kaaliumbikromaati happelises keskkonnas või õhuhapnikku katalüsaatorite – plaatina, vase jne – juuresolekul. Mõlemal juhul toimuvad reaktsioonid vastavalt skeemile:
Saadmine dihalogeenitud süsivesinikest. Kui mõlemad halogeeniaatomid on sama süsinikuaatomi juures, siis kui selliseid halogeeni derivaate kuumutada veega või paremini leelisega, tekivad aldehüüdid või ketoonid:
Vee toime atsetüleensüsivesinikele (Kucherovi reaktsioon). Kui vesi mõjutab atsetüleeni kahevalentse elavhõbeda soolade juuresolekul, saadakse atseetaldehüüd:
Nendel tingimustel moodustavad atsetüleeni homoloogid ketoone:
Oksosüntees. Oksosüntees on meetod hapnikku sisaldavate orgaaniliste ühendite saamiseks, pannes küllastumata süsivesinikud reageerima süsinikmonooksiidi ja vesinikuga kõrgendatud temperatuuril, koobaltkatalüsaatori juuresolekul ja rõhu all. Selle protsessi tulemusena moodustuvad aldehüüdid, mis sisaldavad ühe süsinikuaatomi rohkem kui algne olefiin:
Sipelg aldehüüd (formaldehüüd) värvitu terava spetsiifilise lõhnaga gaas; vees hästi lahustuv. Formaldehüüdi lahuses formaldehüüdi sisaldavat formaldehüüdi vesilahust nimetatakse formaliiniks. Lahuse aurustamisel formaldehüüd polümeriseerub, moodustades madala molekulmassiga polüoksümetüleenide (paraformaldehüüdi) tahke segu, mis annab hapete toimel jällegi formaldehüüdi.
Formaldehüüd on aldehüüdide homoloogse seeria esimene liige. Üldvalemis
formaldehüüdis on alküülradikaali asemel vesinikuaatom. Seetõttu erinevad formaldehüüdi mõned keemilised omadused järsult teiste selle seeria aldehüüdide omadustest. Niisiis, naürimeer moodustab leeliste toimel formaldehüüd, erinevalt teistest leelistega vaigustest rasvaldehüüdidest, metüülalkoholi ja sipelghappe soola;
Selles reaktsioonis redutseeritakse üks formaldehüüdi molekul alkoholiks, teine aga oksüdeeritakse happeks.
Formaldehüüdi kasutatakse tohututes kogustes fenoolformaldehüüdi, karbamiidi ja muude sünteetiliste polümeeride tootmiseks. Erakordselt väärtuslikud omadused on formaldehüüdi kõrgmolekulaarsel polümeeril – polüformaldehüüdil (lk 327).
Märkimisväärses koguses formaldehüüdi kasutatakse isopreeni (2-metüülbutadieen-1,3) – sünteetilise kautšuki lähteaine – valmistamiseks.
Formaldehüüdist ja isobutüleenist isopreeni saamise protsess toimub vastavalt skeemile kahes etapis:
Protsessi teine etapp toimub 200–220°C juures katalüsaatorina fosforhappe derivaatide juuresolekul.
Formaldehüüdi kasutatakse lähteainena värvainete, ravimite, sünteetilise kautšuki, lõhkeainete ja paljude teiste orgaaniliste ühendite tootmisel. Formaldehüüd on mürgine ja isegi väikestes kontsentratsioonides ärritab limaskesti.
Formaliini (formaldehüüdi vesilahus) kasutatakse laialdaselt antiseptikuna (desinfektsioonivahendina). Huvitaval kombel on suitsu säilitav toime toidu (kala, liha) suitsetamisel seletatav formaldehüüdi tugeva antiseptilise toimega, mis tekib kütuse mittetäieliku põlemise tulemusena ja sisaldub suitsus vähesel määral.
Tööstuslik meetod formaldehüüdi saamiseks on metanooli katalüütiline oksüdeerimine. Metanool oksüdeeritakse gaasifaasis atmosfäärihapnikuga temperatuuril 500-600 °C:
Katalüsaatorina kasutatakse metallilist vaske või hõbedat, mis on sadestunud inertsele poorsele kandjale või metallvõrgu kujul. (Hiljuti hakati kasutama tõhusamat raudoksiidi-molübdeeni
katalüsaator.) Protsessi temperatuuri alandamiseks, mis soodustab oksüdatsioonireaktsiooni ja formaldehüüdi saagise suurenemist, lisatakse metanoolile 10-12% vett.
Joonisel fig. 15 on skemaatiline diagramm formaldehüüdi tootmisest metanooli oksüdeerimisel.
Aurusti 2 saab metanooli mõõtepaagist 1 ja puhastatud õhku läbi puhuri 4. Aurustis vedel metanool aurustub ja seguneb õhuga, mille tulemusena tekib auru-õhu segu, mille segus on metanooli. 100 °C-ni kuumutatud auru-õhu segu siseneb kontaktaparatuuri 6, milles metanool oksüdeeritakse
Riis. 15. Formaldehüüdi tootmise skeem metanooli oksüdeerimisel: 1 - õlimõõtevarras; 2 - aurusti; 3 - filter; 4 - puhur; 5 - kütteseade; 6 - kontaktaparaat; 7 - külmik; 8, 10 - absorbendid; 9 - vahepealne jahuti.
Reaktsiooniproduktid saadetakse külmkappi 7, kus need jahutatakse temperatuurini 100-130 °C. Seejärel sisenevad nad absorberitesse 8 ja 10, milles neeldub moodustunud formaldehüüd. Absorber 8 niisutatakse lahjendatud formaldehüüdi lahusega, mis tuleb absorberist 10, niisutatakse veega. Seega väljub saadud formaldehüüd absorbeerijast vesilahusena, mis sisaldab 37,6% formaldehüüdi ja umbes 10% metanooli. Formaldehüüdi väljund on umbes 80%. Absorberi 10 heitgaasid sisaldavad lämmastikku (umbes 70%), vesinikku (umbes 20%) ja vähesel määral metaani, hapnikku, süsinikmonooksiidi ja süsinikdioksiidi.
Hiljuti hakati tööstuslikult kasutama formaldehüüdi sünteesi meetodit kontsentreeritud metaani mittetäieliku oksüdeerimise teel atmosfäärihapnikuga:
Katalüsaatorina toimivad lämmastikoksiidid. (Oksüdeerimine viiakse läbi temperatuuril umbes 600 ° C.
Atseetaldehüüd (atsetaldehüüd) CH3-CHO. Värvitu terava lõhnaga vedelik, vees hästi lahustuv; tempos. pall +21°С. Hapete toimel polümeriseerub see kergesti tsüklilisteks polümeerideks - paraldehüüdiks (vedel) ja metaldehüüdiks (tahkeks).
Äädikhappe aldehüüd on kõige olulisem lähteühend äädikhappe, sünteetiliste polümeeride, ravimühendite ja paljude teiste ainete tootmisel.
Tööstuses kasutatakse atseetaldehüüdi tootmiseks kõige laialdasemalt järgmisi meetodeid:
1. Atsetüleeni otsene hüdratsioon veeauruga vedelate elavhõbeda katalüsaatorite juuresolekul (vastavalt Kucherovi reaktsioonile).
3. Etüleeni otsene oksüdeerimine õhuhapnikuga vedelate pallaadiumkatalüsaatorite juuresolekul.
Atsetüleeni hüdratsioon elavhõbeda katalüsaatorite juuresolekul viiakse läbi veeauruga segatud atsetüleeni juhtimisel temperatuuril 90–100 ° C katalüsaatoriga täidetud hüdraatorisse, nn kontakthappega (elavhõbesulfaadi lahus väävelhape). Samuti saab hüdraati pidevalt või perioodiliselt) metallilist elavhõbedat, mis moodustab väävelhappega elavhõbesulfaadi. Atsetüleeni ja auru segu mullid läbi happekihi; sel juhul toimub atsetüleeni hüdratatsioon ja atsetaldehüüdi moodustumine. Hüdraatorist väljuv gaasi-auru segu kondenseeritakse ja eraldatud atseetaldehüüd eraldatakse lisanditest. Atsetaldehüüdi saagis (arvutatud atsetüleeniks) ulatub 95% -ni.
Kui atsetüleeni hüdraatitakse mitte-elavhõbeda katalüsaatorite juuresolekul, lahjendatakse atsetüleen lämmastikuga, segatakse auruga ja saadud gaasi-auru segu juhitakse kõrgel temperatuuril üle elavhõbedavaba katalüsaatori, nagu tsinkoksiidid, koobalt, kroom või muud metallid. Gaasi-auru segu kokkupuute kestus katalüsaatoriga on sekundi murdosa, selle tulemusena ei toimu kõrvalreaktsioone, mis toob kaasa atseetaldehüüdi saagise suurenemise ja puhtama toote.
Väga paljutõotav tööstuslik meetod atseetaldehüüdi tootmiseks on etüleeni otsene oksüdeerimine õhuhapnikuga vedelate pallaadiumkatalüsaatorite juuresolekul:
Reaktsioon kulgeb palju keerulisema skeemi järgi, kui eespool näidatud, ja moodustub hulk kõrvalsaadusi. Protsess viiakse läbi torureaktorites temperatuuril umbes 120 ° C ja rõhul.
Atsetoon (dimetüülketoon) Värvitu iseloomuliku lõhnaga vedelik, vees lahustuv, temp. pall 56,1 °C.
Atsetoon on suurepärane lahusti paljudele orgaanilistele ainetele ja seetõttu kasutatakse seda laialdaselt erinevates tööstusharudes (tehiskiudude tootmine, ravimid jne). Atsetooni kasutatakse ka erinevate orgaaniliste ühendite sünteesiks.
A. E. Favorsky sai isopreeni atsetoonist ja atsetüleenist. Reaktsioon toimub kolmes etapis:
Peamine tööstuslik meetod atsetooni tootmiseks on selle saamine isopropüülbenseenist samaaegselt fenooliga (lk 234).
Osa atsetooni saadakse isopropüülalkoholi oksüdatiivse dehüdrogeenimise või dehüdrogeenimise teel.
Isopropüülalkoholi oksüdatiivset dehüdrogeenimist saab läbi viia hõbekatalüsaatori kohal temperatuuril 450–500 °C:
Kõrvalsaadustena tekivad süsinikdioksiid, propüleen ja äädikhape. Seda protsessi saab läbi viia ka vedelas faasis atmosfäärirõhul ja temperatuuril umbes 150 °C:
Saadud vesinikperoksiidi kasutatakse mitmesugusteks sünteesideks, näiteks akroleiinist glütserooli saamiseks (lk 96).
Isopropüülalkoholi dehüdrogeenimine viiakse läbi aurufaasis 350-400 °C juures vaskkatalüsaatori juuresolekul:
Peaaegu kõiki meid ümbritsevaid kemikaale katsetab inimene, lähtudes tema soovidest ja vajadustest. Igal ühendil on ainulaadne ainult talle omane atribuutide ja omaduste kogum, millest valitakse välja meile igapäevaelus kasulikud ja vajalikud. Aldehüüdid, mida arutatakse, pole samuti erand.
Orgaanilise keemia tagasihoidlik laps
Süsinikuühendite hulgas, mida tavaliselt nimetatakse orgaanilisteks, on tuntud, mis, nagu öeldakse, on "kõigi huultel". Näiteks glükoos, etüülalkohol või plast. Aldehüüdidel selles mõttes ei vea. Neid teavad ainult kitsad spetsialistid ja isegi keskkooliõpilased, kes õpivad intensiivselt keemiat ülikooli sisseastumiseks. Tegelikult kasutatakse selliseid ühendeid (nagu atsetaldehüüd), mille keemilisi omadusi käsitleme, laialdaselt nii tööstuslikus tootmises kui ka igapäevaelus.
Ebakõla õun
Paraku ei lähe avastused teaduses sageli libedalt. Aldehüüdid, nende keemiline struktuur ja omadused avastati 19. sajandi teadlaste pikkade vaidluste ja arutelude tulemusena. Ja sellised tuntud keemikud nagu Liebig ja Döbereiner tülitsesid isegi tõsiselt, et selgitada välja, kellele puhta atseetaldehüüdi hankimise ja eraldamise peopesa tegelikult kuulub. See saadi etüülalkoholi aurudest, mis juhiti üle plaatinavõre, mis toimib reaktsiooni katalüsaatorina. Ainus, mis vastaseid lepitada suutis, oli see, et kõik keemikud võtsid tingimusteta omaks uue aineklassi nimetuse – aldehüüdid, mis otsetõlkes tähendab "vesinikuvabad alkoholid". See näitab meetodit nende saamiseks alkoholidest kahe vesinikuaatomi elimineerimise reaktsiooni teel.
Ärge ajage millegagi segi
Arvestades aldehüüdide füüsikalisi ja keemilisi omadusi, on lihtne näha, et need on piisavalt spetsiifilised. Seega on formaldehüüdil, mis on mürgine gaas, terav, lämmatav lõhn. Selle 40% vesilahus, mida nimetatakse formaliiniks, tekitab erilise lõhna anatoomilistes laborites ja surnukuuris, kus seda kasutatakse mädanemisvastase ainena, mis säilitab elundite ja kudede valke.
Ja atseetaldehüüd, mis on homoloogses seerias järgmine, on värvitu vedelik, mis lahustub hästi vees ja millel on ebameeldiv mädaõunte lõhn. Aldehüüdid, mille keemilisi omadusi iseloomustavad oksüdatsiooni- ja liitumisreaktsioonid, saab muundada geneetiliselt lähedaste klasside aineteks: karboksüülhapeteks või alkoholideks. Vaatleme neid konkreetsete näidete põhjal.
Aldehüüdide visiitkaart
Orgaanilises keemias, nagu ka anorgaanilises, on olemas selline asi nagu "kvalitatiivne reaktsioon". Seda võib võrrelda majakaga, mis annab märku, et tegemist on konkreetselt teatud klassi ainetega, näiteks aldehüüdidega. Aldehüüdide keemilisi omadusi kinnitavad reaktsioonid hõbeoksiidi ammoniaagilahusega ja kuumutamisel vaskhüdroksiidiga (hõbepeegli reaktsioon)
Reaktsioonisaadus on puhas hõbe, mis eraldub katseklaasi seintele peegelkihina.
Reaktsiooni tulemusena moodustub tellisevärvi sade - vaskoksiid.
Ained-kaksikud
Nüüd on kätte jõudnud aeg tegeleda sellise nähtusega, mis on omane kõigile orgaanilistele ainetele, sealhulgas aldehüüdidele, kui isomeeria. Anorgaanilise keemia maailmas see täielikult puudub. Seal on kõik lihtne: ühele keemilisele valemile vastab ainult üks konkreetne ühend, millel on omased füüsikalised ja keemilised omadused. Näiteks vastab valem HNO 3 ühele ainele, mida nimetatakse nitraathappeks, mille keemistemperatuur on 86 ° C, terava lõhnaga, väga hügroskoopne.
Orgaanilise keemia vallas elavad ja elavad ained-isomeerid, milles valemid on samad, aga omadused erinevad. Näiteks valemis C 4 H 8 O on kaks täiesti erinevat aldehüüdi: butanaal ja 2-metüülpropanaal.
Nende valemid:
Isomeersed aldehüüdid, mille keemilised omadused sõltuvad nende koostisest ja struktuurist, on suurepäraseks tõestuseks vene teadlase M. Butlerovi geniaalsele orgaaniliste ühendite struktuuri teooriale. Tema avastus on keemia jaoks sama olulise tähtsusega kui D Mendelejevi perioodiline seadus.
Unikaalne süsinik
Aldehüüdide keemilised omadused on suurepärased tõendid, mis kinnitavad M. Butlerovi teooriat. Orgaaniline keemia suutis tänu vene teadlase uurimistööle lõpuks vastata küsimusele, mis vaevas oma keerukusega rohkem kui ühte põlvkonda teadlasi, nimelt: kuidas seletada orgaaniliste ühendite hämmastavat mitmekesisust, mis põhineb isomeeria. Mõelge kahe aldehüüdi isomeeri: butanaali ja 2-metüülpropanaali molekulide struktuurile, millel on sama molekulvalem - C 4 H 8 O, kuid erinevad struktuurid ja seetõttu erinevad füüsikalised ja keemilised omadused.
Pöörame tähelepanu süsinikuaatomi kahele kõige olulisemale tunnusele, mis on postulaatidena sisse toodud M. Butlerovi teooriasse:
1. Süsinik orgaanilistes ühendites on alati neljavalentne.
2. Süsinikuaatomid on võimelised omavahel kombineerima ja moodustama erinevaid ruumilisi konfiguratsioone: hargnemata ja hargnenud ahelaid või tsükleid.
Nendele on vastavalt valentsile ühendatud teiste keemiliste elementide aatomid: vesinik, hapnik, lämmastik, moodustades seega kogu olemasolevate orgaaniliste ühendite hiiglasliku arsenali (ja neid on rohkem kui 10 miljonit). Lisaks on nende arv pidevalt suureneb orgaanilise sünteesi keemias saadud uute ainete tõttu.
Mida polaarsem, seda parem.
Jätkates aldehüüdide, nende keemilise struktuuri ja omaduste uurimist, peatume aldehüüdide molekule moodustavate aatomite polaarsuse nähtusel. Seega omandab atseetaldehüüdi molekulis oleva aldehüüdrühma süsinikuaatom osalise positiivse laengu ja hapnikuaatom osalise negatiivse laengu. Nende esinemise põhjus peitub järgmises: π-sideme elektrontihedus on liikuvam kui σ-side.
Aldehüüdide üldvalemis, kus R on aldehüüdrühmaga seotud süsivesinikradikaal, tekib hapnikuaatomil osaline negatiivne laeng ja süsinikuaatomil osaline positiivne laeng. Seega muutub aldehüüdide funktsionaalne rühm tugevalt polariseerituks, mis toob kaasa nende ainete suurema reaktsioonivõime. Lihtsamalt öeldes, mida polariseeritumad on aatomid aine molekulis, seda paremini ja kiiremini see keemilistesse reaktsioonidesse siseneb. Aldehüüdrühma vesinikuaatomi kiire oksüdeerimisvõime ja karbonüülrühma reaktsioonivõime annavad aldehüüdid neile iseloomulike lisamis- ja polümerisatsioonireaktsioonidega.
Elamine plastilises maailmas
Just aldehüüdid, mille keemilised omadused tulenevad võimest läbida polükondensatsiooni- ja polümerisatsioonireaktsioone, said fenool- ja aminoplastide – kaasaegse polümeeritööstuse põhimaterjalide – rajajateks. Selle toorained on formaldehüüd ja atseetaldehüüd. Nii saadakse fenoolformaldehüüdvaikudest fenoolplastid - kõige olulisemad mustade ja värviliste metallide asendajad. Formaldehüüd saadakse metaani oksüdeerimisel, kuumutades seda õhuga segus temperatuurini 600 °C, samuti oksüdeerides 300 °C-ni kuumutatud metanooli vaskkatalüsaatoril. Seega on aldehüüdid, preparaadid ja keemilised omadused, mida me peame orgaaniliste sünteesireaktsioonide oluliseks tooraineks.
Järelduste tegemine
Nagu näete, on aldehüüdide ajaloos piisavalt vajalikke ja olulisi aineid, nagu näiteks formaldehüüd ja äädikhappe aldehüüdid, mille keemilisi omadusi inimene kasutab edukalt erinevates oma eluvaldkondades.
Rõhuasetus: ALDEHYDES
ALDEHÜÜID - orgaaniliste ühendite klass üldvalemiga
kus R on süsivesinikradikaal (jääk); organismis on ainevahetuse vaheproduktid.
Aldehüüdide üksikud esindajad saavad oma nime tavaliselt nende oksüdatsiooni käigus tekkinud happe järgi (näiteks äädikhape - äädikhape A.). Sõltuvalt radikaali tüübist eristatakse küllastunud, küllastumata, aromaatseid, tsüklilisi A. jne. Kui radikaal on alkoholijääk, karboksüülhape vms, siis aldehüüdalkoholid, aldehüüdhapped ja muud segafunktsiooniga ühendid, millel on keemiline toime. A.-le ja vastavatele R-rühmadele omased omadused. Kui aldehüüdrühma vesinik asendatakse süsivesinikradikaaliga, ketoonid(vt), andes palju A-ga sarnaseid reaktsioone. Üks lihtsamaid A. - äädikhappe või atseetaldehüüdi CH 3 - CHO saadakse mõnikord etüülalkoholi dehüdrogeenimisel kuumutatud vase kohal.
Levinud meetod teemantide saamiseks atsetüleeni süsivesinikest, lisades neile vett katalüsaatori juuresolekul, mille avastas M. G. Kucherov:
Seda reaktsiooni kasutatakse äädikhappe sünteetiliseks tootmiseks. Aromaatsed süsivesinikud saadakse tavaliselt külgmise metüülrühmaga aromaatsete süsivesinike oksüdeerimisel:
või toimides vastavatele süsivesinikele süsinikmonooksiidiga HCl ja katalüsaatori juuresolekul.
Omadused ja keemia. omadused A. Seotud peamiselt aldehüüdrühma omaduste ja teisendustega. Niisiis, lihtsaim A. - sipelghape või formaldehüüd
aldehüüdrühm to-rogo on seotud vesinikuga, on gaas; madalam A. (nt atseetaldehüüd) - terava lõhnaga vedelikud; kõrgemad A. on vees lahustumatud tahked ained.
Karbonüülrühma ja liikuva vesinikuaatomi olemasolu tõttu on A. ühed kõige reaktiivsemad orgaanilised ühendid. Enamikku A. mitmekülgseid reaktsioone iseloomustab karbonüülrühma osalemine neis. Nende hulka kuuluvad oksüdatsioonireaktsioonid, hapniku lisamine ja asendamine teiste aatomite ja radikaalidega.
A. kergesti polümeriseerub ja kondenseerub (vt. Aldoani kondensatsioon); kui A. töödeldakse leeliste või hapetega, saadakse aldoole, näiteks:
Vee eemaldamisel muundatakse aldool krotonaldehüüdiks.
võimeline molekule edasiseks siduma (polümerisatsiooni teel). Saadud polümeere nimetatakse ühiselt aldoolvaikudeks.
Uurides biol. substraadid (veri, uriin jne), aldehüüdrühma oksüdatsioonil põhinevate reaktsioonide positiivse mõju annab redutseerivate ainete summa. Seetõttu ei saa neid reaktsioone pidada spetsiifilisteks, kuigi neid kasutatakse Hagedorn-Jenseni järgi suhkru (glükoosi) kvantitatiivseks määramiseks, samuti Nylanderi, Gainesi, Benedicti jt proove.
Ja mängivad suurt rolli biol. protsesside käigus, eelkõige biogeensed amiinid muundatakse amiini oksüdaasi ensüümide juuresolekul A.-ks koos nende järgneva oksüdeerumisega rasvhapeteks.
A. kõrgemate rasvhapete radikaalid on osa molekulidest plasmalogeenid(cm.). Fotosünteesi protsessides kasutavad taimeorganismid süsiniku omastamiseks sipelghapet Taimede toodetud eeterlikud õlid koosnevad peamiselt tsüklilistest küllastumata hapetest (aniis, kaneel, vanilliin jt).
Alkohoolse kääritamise käigus dekarboksüleeritakse pärmi karboksülaasi ensüümi toimel püroviinamarihape, moodustades äädikhappe, mis redutseerimisel muudetakse etüülalkoholiks.
A. kasutatakse laialdaselt paljude orgaaniliste ühendite sünteesil. Mesi sees. praktikat rakendatakse otse A. (vt. Formaliin, paraldehüüd, tsitraal) ja A. sünteetilised derivaadid, näiteks urotropiin (vt. Heksametüleentetramiin), kloraalhüdraat (vt) jne.
Vaata ka Sipelghape aldehüüd. Äädikhappe aldehüüd.
Aldehüüdid kui töökeskkonna ohud. A. kasutatakse laialdaselt sünteetiliste vaikude ja plastide tööstuslikus tootmises, vanilliini- ja tekstiilitööstuses, toiduainetööstuses ja parfümeerias. Formaldehüüdi kantakse hl. arr. plastide ja tehisvaikude tootmisel, naha- ja karusnahatööstuses jne; akroleiin – kõikides tootmisprotsessides, milleni rasvu kuumutatakse t° 170° (valukojad - südamike kuivatamine õlisideainega, elektritööstus, õliveskid ja rasvapõletustööstus jne). Lisateabe saamiseks vaadake artikleid üksikisiku A kohta.
Kõigil A., eriti madalamatel, on tugev toksiline toime.
A. ärritada silmade ja ülemiste hingamisteede limaskesti. Üldise toksilise toime olemuse järgi on A. ravimid, kuid nende narkootiline toime on ärritavast tunduvalt madalam. Mürgistuse raskusaste määratakse koos praeguse kontsentratsiooni ulatusega, samuti radikaali olemusega ja sellest tulenevalt füüsikalise.-keemilise muutusega. A. omadused: alumisel A.-l (hästi lahustuvad ja väga lenduvad ained) on terav ärritav toime hingamisteede ülemistele osadele ja suhteliselt vähem väljendunud narkootiline toime; radikaali süsivesinike ahela pikkuse suurenemisega langeb A. lahustuvus ja lenduvus, mille tulemusena ärritaja väheneb ja narkootiline toime ei suurene; piiramatute A. ärritav toime on tugevam kui piiravatel.
A. toksilise toime mehhanism on seotud karbonüülrühma A kõrge reaktsioonivõimega, servad, mis astuvad koevalkudega interaktsioonireaktsioonidesse, põhjustavad esmase ärritava toime, c. n. N of page, siseorganite düstroofsed muutused jne. Peale selle puutuvad organismi sattumisel Ja kokku erinevate biokeemiliste transformatsioonidega; sel juhul ei avalda organismile mürgist mõju mitte A. ise, vaid nende muundumise saadused. Ja. eemaldatakse organismist aeglaselt, on võimelised kumuleeruma, kui on seletatud kroonide arengut. mürgistused, peamisi ilminguid täheldatakse ennekõike hingamisteede patoloogiliste muutuste kujul.
Esmaabi aldehüüdimürgistuse korral. Viige kannatanu värske õhu kätte. Loputage silmi 2% leeliselise lahusega. Leelise ja õli sissehingamine. Asfüksia nähtustega - hapniku sissehingamine. Vastavalt näidustustele südametegevust ja hingamist stimuleerivad ained, rahustid (bromiidid, palderjan). Valuliku köhaga - sinepiplaastrid, purgid, kodeiinipreparaadid. Mürgistuse korral suu kaudu - maoloputus, sees 3% naatriumvesinikkarbonaadi lahus, toored munad, valguvesi, piim, soolased lahtistid. Nahale sattumisel pesta vee või 5% ammoniaagiga.
Vaata ka artikleid üksikute aldehüüdide kohta.
Ärahoidmine. Tootmisprotsesside tihendamine ja automatiseerimine. Ruumide ventilatsioon (vt. Ventilatsioon). Isikukaitsevahendite kasutamine, nt. filtreeriv gaasimask kaubamärk "A" (vt. Gaasimaskid), kombinesoonid (vt Riietus) jne.
Suurim lubatud kontsentratsioon tööstusruumide atmosfääris: akroleiini jaoks - 0,7 mg/m 3, atseetaldehüüdi, või- ja propoonaldehüüdide puhul - 5 mg/m 3, formaldehüüdi ja krotoni A jaoks. - 0,5 mg/m 3 .
Aldehüüdide määramine. Kõik A. määratakse kokku bisulfitmeetodil, sidudes happelise naatriumsulfaadiga või kolorimeetriliselt - fuksia-väävelhappega. Välja on töötatud polarograafiline meetod (Petrova-Jakovtsevskaja) ja spektrofotomeetriline meetod (Veksler).
Vaata ka Mürgistus, Tööstuslikud mürgid.
Bibliograafia: Bauer K.G. Orgaaniliste ühendite analüüs, trans. saksa keelest, M., 1953; Nesmeyanov A. N. ja Nesmeyanov N. A. Orgaanilise keemia algus, raamat. 1-2, M., 1969-1970.
Tööalased ohud - Amirkhanova G. F. ja Latypova Z. V. Atsetaldehüüdi maksimaalse lubatud kontsentratsiooni eksperimentaalne põhjendus reservuaaride vees, raamatus: Prom. saastunud reservuaarid, toim. S. N. Cherkinsky, v. 9, lk. 137, M., 1969, bibliogr.; Bykhovskaya M.S.., Ginzburg S.L. ja Khalizova O.D. Õhus leiduvate kahjulike ainete määramise meetodid, lk. 481, M., 1966; Wang Wen-yan, Materjalid rasvaldehüüdide toksikoloogia kohta, raamatus: Materials on toxicol. tootmises kasutatavad ained plastist mass ja sünteetiline kummid, toim. N. V. Lazarev ja I. D. Gadaskina, lk. 42, L., 1957, bibliogr.; Kahjulikud ained tööstuses, toim. N. V. Lazareva, 1. kd, lk. 375, L., 1971, bibliograafia; Hurwitz S.S.. ja Sergejeva T.I. Väikeste aldehüüdide koguste määramine tööstusruumide õhus derivaatpolarograafia meetodil, Gigabyte. töö- ja prof. ill., nr 9, lk. 44, 1960; Trofimov L. V. Krotoon- ja butüüraldehüüdide võrdlev toksiline toime, ibid., nr 9, lk. 34, 1962, bibliogr.; Tsai L.M. Küsimuse kohta atseetaldehüüdi muundumiste kohta kehas, ibid., nr 12, lk. 33, 1962, bibliogr.; Üheksa S. H. a. umbes. Glükoidaldehüüdi toksilisuse uuringud, Arch, keskkond. Hlth, v. 2, lk. 23, 1961, bibliogr.; Jung F. u. Onnen K. Bindung und Wirkungen des Formaldehyds an Erythrocyten, Naunyn-Schmiedeberg's Arch Exp. Path. Pharmak., Bd 224, S. 179, 1955; Nova H. a. Touraine R.G. Asthme au formol, Arch. Mai. prof., t. 18, lk. 293, 1957; Skog E. Madalamate alifaatsete aldehüüdide leksikoloogiline uurimine, Actapharmacol. (Kbh.), v. 6, lk. 299, 1950, bibliogr.
B. V. Kulibakin; N. K. Kulagina (prof.).
Allikad:
- Suur meditsiiniline entsüklopeedia. 1. köide / peatoimetaja akadeemik B. V. Petrovski; kirjastus "Nõukogude entsüklopeedia"; Moskva, 1974.- 576 lk.
ALDEHÜÜID JA KETOONID
Aldehüüdid ja ketoonid on süsivesinike derivaadid, mis sisaldavad C=O karbonüülrühma. Aldehüüdi molekulis kulutatakse vähemalt üks karbonüülrühma valents ühendusele vesinikuaatomiga ja teine - radikaaliga (piiravast seeriast piiravates aldehüüdides ja küllastumata - küllastumata aldehüüdides). Aldehüüdide üldvalem:
ja R võib olla võrdne H-ga.
Ketoonide puhul kuluvad mõlemad karbonüülrühma valentsid seoses radikaalidega. Ketoonide üldvalem:
Isomerism. Nomenklatuur.
Piiravate aldehüüdide ja ketoonide üldvalem C n H 2 n O.
Aldehüüdide isomeeria on seotud radikaalide struktuuriga. Nii näiteks on valemiga teada neli aldehüüdi
(vt allpool).
Aldehüüde nimetatakse kas hapete järgi, milleks need oksüdatsiooni käigus muudetakse (sama arvu süsinikuaatomitega), või küllastunud süsivesinike järgi, millele on lisatud järelliide -al(süstemaatiline nomenklatuur).
| sipelghape (formaldehüüd), metanaal (joon. 1). a) | |
| atseetaldehüüd, etanaal (joonis 1 b) | |
 | propioonaldehüüd, propaanaal |
| CH3-CH2-CH2-CHO | butüüraldehüüd, butanaal |
 | isobutüüraldehüüd, 2-metüülpropanaal |
| CH3-CH2-CH2-CH2-CHO | palderjanaldehüüd, pentanaal |
 | isovalernanaldehüüd, 3-metüülbutanaal |
 | metüületüüläädikhappe aldehüüd, 2-metüülbutanaal |
 | trimetüüläädikaldehüüd, 2,2-dimetüülpropanaal |
Ketoonide isomeeria on seotud radikaalide struktuuriga ja karbonüülrühma asukohaga süsinikuahelas. Ketoonid on nimetatud karbonüülrühmaga seotud radikaalide järgi. Süstemaatilise nomenklatuuri kohaselt lisatakse küllastunud süsivesiniku nimetusele järelliide -on ja näidatakse karbonüülhapnikuga seotud süsinikuaatomi number:
Kuidas saada
Aldehüüde ja ketoone valmistatakse mitmete levinud meetoditega.
1. Primaarsete alkoholide oksüdeerimine või katalüütiline dehüdrogeenimine tekitab aldehüüde, sekundaarsed - ketoonid. Neid reaktsioone on juba viidatud alkoholide keemiliste omaduste kaalumisel.
2. Aldehüüde ja ketoone saab mugavalt ka hapete ja nende segude pürolüüsil aurudena teatud metallide oksiidide kohal (ThO 2, MnO 2, CaO, ZnO) temperatuuril 400–450 °C:
R - COOH + H-COOH → R-CHO + CO 2 + H 2 0
2R-COOH → R -CO -R + C02 + H20
R-COOH + R "-COOH → R - CO-R '+ C0 2 + H 2 0
Paljud õpikud näitavad, et aldehüüde ja ketoone saab saada karboksüülhapete Ca- ja Ba-soolade pürolüüsi teel. Tegelikult annab see reaktsioon väga väikese saagise. Mõningaid metüülketoone saab siiski saada äädikhappe ja mõne muu happe baariumi- või rauasoolade segude pürolüüsi teel. Kõigil neil reaktsioonidel on radikaalne mehhanism.
3. Geminaalsete dihalogeenderivaatide hüdrolüüs põhjustab aldehüüde, kui mõlemad halogeenid on ühes äärmuslikust süsinikuaatomist, ja ketoonid, kui halogeeniaatomid on ühe keskmise süsinikuaatomi juures. Neid reaktsioone on juba mainitud süsivesinike dihalogeenderivaatide keemiliste omaduste uurimisel.
4. Atsetüleeni ja selle homoloogide hüdratsioon Kucherovi reaktsiooni tingimustes viib vastavalt atseetaldehüüdi või ketoonideni:
HC≡CH + H2O → CH3-CHO
5. Suure saagisega (umbes 80%) karbonüülühendid tekivad vastavate alkoholide oksüdeerimisel dpmetüülsulfoksiidi ja äädikhappe anhüdriidi või veevaba fosforhappe segudega.
RCH2OH + (CH3)2SO → RCH \u003d O + (CH3)2S
6. Haloalküülid muundatakse aldehüüdideks, mille ahela pikenemine on ühe süsinikuaatomi võrra, töödeldes neid naatriumtetrakarbonüülferraadiga trifenüülfosfiini juuresolekul ja seejärel äädikhappega:
R - Hlg + Na 2 Fe (CO) 4 RCOFe (CO 3) P (C 6 H 5) 3 R–CH \u003d O
Sellel meetodil on mitmeid modifikatsioone.
7. Hea saagisega ketoonid saadakse happekloriidide reageerimisel liitiumdialküülkupratamni ja kaadmiumalküülidega:
R 2 CuLi + R "COCI → R - CO - R" + LiCI + R - Сu
8. Tehnoloogias saadakse aldehüüdid CO ja H 2 otsesel lisamisel olefiinidele (oksosüntees) temperatuuril 100-200 °C rõhul 10-20 MPa (100-200 atm) koobalti või nikli katalüsaatorite juuresolekul (näiteks , Co + ThO 2 + MgO, sadestatud kobediatomiit):
Reaktsioon etüleeni ja propüleeniga viiakse läbi gaasifaasis ja keerulisemate olefiinidega (C4-C20) - vedelas faasis. Nagu ülaltoodud skeemist näha, tekib oksosünteesi käigus aldehüüde, mis sisaldavad ühe süsinikuaatomi rohkem kui algsed olefiinid. See süntees on oluline kõrgemate primaarsete alkoholide saamiseks (aldehüüdide katalüütilise redutseerimise teel). Oksosünteesi mehhanismi saab esitada järgmiselt:
2Co + 8CO → Co 2 (CO) 8
Co 2 (CO) 8 + H 2 → 2HCo (CO) 4
R -CH \u003d CH2 + HCo (CO) 4 → R - CH2 -CH2 - Co (CO) 4
R-CH2-CH2-Co(CO)4+CO → R-CH2-CH2-CO-Co(CO)4
R-CH2-CH2-CO-Co (CO)4 + HCo (CO)4 → R-CH2-CH2-CHO + Co (CO) ) 8
Füüsikalised omadused
Sipelgaldehüüd on väga terava lõhnaga gaas. Teised madalamad aldehüüdid ja ketoonid on vees kergesti lahustuvad vedelikud; madalamatel aldehüüdidel on lämmatav lõhn, mis tugeval lahjendamisel muutub meeldivaks (meenutab puuviljade lõhna). Ketoonid lõhnavad päris hästi.
Sama süsinikuahela koostise ja struktuuriga ketoonid keevad mõnevõrra kõrgemal temperatuuril kui aldehüüdid. Normaalse ahela aldehüüdide ja ketoonide keemistemperatuurid on kõrgemad kui isostruktuursete ühendite omad. Näiteks palderjanaldehüüd keeb 103,4 °C juures, isovaleriinaldehüüd aga 92,5 °C juures. Aldehüüdid ja ketoonid keevad palju madalamal temperatuuril kui sama süsinikuaatomite arvuga alkoholid, näiteks propioonaldehüüd, bp. 48,8 °C, atsetooni puhul 65,1 °C, jaoks n- propüülalkohol 97,8 °C. See näitab, et erinevalt alkoholidest ei ole aldehüüdid ja ketoonid tugevalt seotud vedelikud. Samal ajal on karbonüülühendite keemistemperatuurid palju kõrgemad kui sama molekulmassiga süsivesinike keemistemperatuurid, mis on seotud nende suure polaarsusega. Aldehüüdide ja ketoonide tihedus on alla ühtsuse.
IR-spektrites iseloomustab CO rühma intensiivne neeldumine 1720 cm-1 juures. NMR spektris on aldehüüdrühma vesiniku signaal väga nõrgas väljas.
Keemilised omadused
Aldehüüdid ja ketoonid on väga reaktsioonivõimelised. Enamik nende reaktsioonidest on tingitud aktiivse karbonüülrühma olemasolust. Karbonüülrühma kaksikside on oma füüsikaliselt sarnane kahe süsinikuaatomi vahelise kaksiksidemega (σ-side + π-side). Samas kui E c=c<2Е с-с, энергия связи С=О (749,4 кДж/моль) больше, чем энергия двух простых С-О-связей (2х358 кДж/моль). С другой стороны, кислород является более электроотрицательным элементом, чем углерод, и потому электронная плотность вблизи атома кислорода больше, чем вблизи атома углерода. Дипольный момент карбонильной группы - около 9 10 -30 Кл/м (2,7 D). Благодаря такой поляризации углеродный атом карбонильной группы обладает электрофильными свойствами и способен реагировать с нуклеофильными реагентами. Соответственно атом кислорода является нуклеофильным. В реакциях присоединения отрицательно поляризованная часть присоединяющейся молекулы всегда направляется к углеродному атому карбонильной группы, в то время как ее положительно поляризованная часть направляется к кислородному атому.
Nukleofiilsete reagentide liitumisreaktsioon karbonüülsideme kohas on astmeline protsess. Skemaatiliselt võib lisamisreaktsiooni, näiteks naatriumvesiniksulfiti atseetaldehüüdile, kujutada järgmiselt:
Karbonüüli süsinikuaatomi positiivset laengut suurendavad radikaalid suurendavad oluliselt aldehüüdide ja ketoonide reaktsioonivõimet; radikaalidel või aatomitel, mis vähendavad selle süsinikuaatomi positiivset laengut, on vastupidine mõju.
Lisaks karbonüülrühma liitumisreaktsioonidele iseloomustavad aldehüüdid ja ketoonid ka reaktsioonid, milles osalevad karbonüülrühmaga külgnevad süsinikuradikaalid, kuna karbonüülrühm avaldab neile elektrone tagasitõmbavat toimet. Nende hulka kuuluvad oksüdatsiooni-, halogeenimis- ja kondensatsioonireaktsioonid.
A. Hüdrogeenimine. Vesiniku lisamine aldehüüdidele ja ketoonidele toimub hüdrogeenimiskatalüsaatorite (Ni, Co, Cu, Pt, Pd jne) juuresolekul. Sel juhul muudetakse aldehüüdid primaarseteks ja ketoonid sekundaarseteks alkoholideks. Sellel põhineb üks alkoholide saamise meetodeid.
Viimasel ajal on redutseerijana sageli kasutatud ntiumalumiiniumhüdriidi LiA1H4. Reaktsioon kulgeb hüdriidiooni ülekandega:
LiAlH 4-ga redutseerimise eeliseks on see, et see reagent ei vähenda süsinik-süsinik kaksiksidet.
Aldehüüdide või ketoonide redutseerimisel vesinikuga eraldamise ajal (kasutades leelismetalle või amalgameeritud magneesiumi), tekivad koos vastavate alkoholidega ka glükoole:
pinacon
Saadud alkoholi ja glükooli suhe sõltub karbonüülühendi olemusest ja redutseerimistingimustest. Ketoonide redutseerimisel on aprotoonsetes lahustites reaktsioonisaadustes ülekaalus pinakoonid; alifaatsete küllastunud aldehüüdide korral moodustuvad glükoolid väikestes kogustes.
Reaktsioon kulgeb vabade radikaalide vahepealse moodustumisega:
B. Nukleofiilsed liitumisreaktsioonid.
1. Magneesiumhaloalküülide lisamist käsitletakse üksikasjalikult alkoholide saamismeetodite kirjelduses.
2. Vesiniktsüaniidhappe lisamine põhjustab α-hüdroksünitriilide moodustumist, mille seebistamisel tekivad α-hüdroksühapped:
α-hüdroksüpropioonhappe nitriil
See reaktsioon algab süsinikuaatomi nukleofiilse rünnakuga CN-iooni poolt. Vesiniktsüaniid lisatakse väga aeglaselt. Tilga kaaliumtsüaniidi lahuse lisamine kiirendab reaktsiooni oluliselt, mineraalhappe lisamine aga vähendab reaktsiooni kiirust peaaegu nullini. See näitab, et tsüanohüdriini moodustumise aktiivne reagent on CN-ioon:
3. Naatriumvesiniksulfiti lisamine annab kristalsed ained, mida tavaliselt nimetatakse aldehüüdide või ketoonide hüdrosulfitderivaatideks:
Soda või mineraalhapete lahusega kuumutamisel lagunevad hüdrosulfiidi derivaadid vaba aldehüüdi või ketooni vabanemisega, näiteks:
Reaktsiooni naatriumvesiniksulfitiga kasutatakse aldehüüdide ja ketoonide kvalitatiivseks määramiseks, samuti nende eraldamiseks ja puhastamiseks. Siiski tuleb märkida, et ainult CH 3-CO -rühmaga metüülketoonid astuvad reaktsiooni naatriumvesiniksulfitiga rasvareas.
4. Koostoime ammoniaagiga võimaldab eristada aldehüüde ja ketoone. Aldehüüdid eraldavad vett, moodustades aldimiine:
atseetaldimiin, etanimi n
mis on kergesti polümeriseeritavad (tsüklilised kristallilisteks trimeerideks – aldehüüdammoniaagideks:
aldehüdeammia juurde
Tsüklisatsiooni käigus katkeb kaksikside C = N ja kolm imiini molekuli liidetakse kuueliikmeliseks tsükliks, kus vahelduvad süsiniku ja lämmastiku aatomid.
Ketoonid ei moodusta ammoniaagiga sarnaseid ühendeid. Nad reageerivad väga aeglaselt ja keerukamalt, näiteks:
5. Hüdroksüülamiini, aldehüüdide ja ketoonidega, eraldades vett, moodustavad oksiime (aldoksiime ja ketoksiime):
atseetaldoksiim
atsetoonoksiim
Neid reaktsioone kasutatakse karbonüülühendite kvantitatiivseks määramiseks.
Reaktsioonimehhanism (R = H või Alk):
6. Eriti huvitavad on karbonüülühendite reaktsioonid hüdrasiini ja selle asendatud ühenditega. Olenevalt tingimustest reageerib hüdrasiin aldehüüdide ja ketoonidega vahekorras 1:1 või 1:2. Esimesel juhul moodustuvad hüdrasoonid ja teisel - asiinid (aldasiinid ja ketasiinid):
hüdrasoon
aldasiin
ketasiin
Ketoonide ja aldehüüdide hüdrasoonid eraldavad tahke KOH-ga kuumutamisel lämmastikku ja annavad küllastunud süsivesinikke (Kižneri reaktsioon):
Praegu viiakse see reaktsioon läbi karbonüülühendi kuumutamisel hüdrasiiniga kõrge keemistemperatuuriga polaarsetes lahustites (di- ja trietüleenglükoolid) leelise juuresolekul. Reaktsiooni võib läbi viia ka toatemperatuuril tert-butüülkaaliumi toimel dimetüülsulfoksiidis.
Aldehüüdid ja ketoonid asendatud hüdrasiinidega - fenüülhüdrasiiniga C 6 H 5 -NH-NH 2 ja semikarbasiidiga 
moodustavad vastavalt fenüülhüdrasoone ja semikarbasoone. Need on kristalsed ained. Neid kasutatakse karbonüülühendite kvalitatiivseks ja kvantitatiivseks määramiseks, samuti nende eraldamiseks ja puhastamiseks.
Fenüülhüdrasoonide moodustumine:
Semikarbasoonid moodustatakse vastavalt skeemile:
Aldehüüdide ja ketoonide reaktsioonid hüdrasiini derivaatidega on mehhanismilt sarnased nende reaktsioonidele ammoniaagi ja hüdroksüülamiiniga. Näiteks atseetaldehüüdi ja fenüülhüdrasiini puhul:
Neid reaktsioone iseloomustab happekatalüüs.
7. Aldehüüdid ja ketoonid on võimelised karbonüülrühmale vett lisama, moodustades hüdraate – geminaalseid glükoole. Need ühendid esinevad paljudel juhtudel ainult lahustes. Tasakaaluasend sõltub karbonüülrühma sisaldava ühendi struktuurist:
Niisiis, formaldehüüdi 20 ° C juures esineb vesilahuses 99,99% hüdraadina, atseetaldehüüdi - 58%; atsetooni puhul on hüdraadisisaldus tühine, samas kui kloraal ja trikloroatsetoon moodustavad stabiilseid kristalseid hüdraate.
Suurema molekulmassiga aldehüüdid moodustavad tahkeid poolhüdraate, mis on madalatel temperatuuridel veega stabiilsed:
8.
Mineraalhappe jälgede juuresolekul tekivad atsetaalid:
Atsetaalid on meeldiva eeterliku lõhnaga vedelikud. Lahjendatud mineraalhapetega (kuid mitte leelistega) kuumutamisel läbivad need hüdrolüüsi koos alkoholide moodustumisega ja aldehüüdide vabanemisega:
Võialdehüüdist ja polüvinüülalkoholist saadud atsetaali kasutatakse kaitseprillide valmistamisel liimina.
Ketoonatsetaale on raskem saada - ortoformaatilise HC (OC2H 5) 3 etüülestrite või ortosiränihappe toimel ketoonidele:
9. Alkoholide toimel aldehüüdidele tekivad poolatsetaalid:
Aldehüüdid ja ketoonid vahetavad PCI 5-ga suhtlemisel hapnikuaatomi kahe klooriaatomi vastu, mida kasutatakse geminaalsete dikloroalkaanide saamiseks:
See reaktsioon etapis, mis määrab lõpptoote olemuse, on samuti nukleofiilne liitumisreaktsioon:
B. Oksüdatsioonireaktsioonid. Aldehüüdide oksüdeerimine on palju lihtsam kui ketoonide oma. Lisaks sellele tekivad aldehüüdide oksüdeerimisel happed ilma süsiniku karkassi muutmata, samas kui ketoonid oksüdeeritakse kaheks lihtsamaks happeks ehk happeks ja ketooniks.
Aldehüüdid oksüdeeritakse õhuhapniku toimel karboksüülhapeteks. Vaheproduktid on hüdroperoksiidid:
Hõbehüdroksiidi OH ammoniaagilahus oksüdeerib need kergelt kuumutamisel aldehüüdidega (kuid mitte ketoonidega) hapeteks, moodustades vaba metallilise hõbeda. Kui katseklaas, milles reaktsioon toimub, oli eelnevalt seestpoolt rasvatustatud, siis lamab hõbe selle sisepinnale õhukese kihina - moodustub hõbedane peegel:
Seda reaktsiooni, mida tuntakse hõbepeegli reaktsioonina, kasutatakse aldehüüdide kvalitatiivseks määramiseks.
Aldehüüde iseloomustab ka reaktsioon nn Fehlingi vedelikuga. Viimane on vaskhüdroksiidist ja viinhappe naatriumkaaliumsoolast moodustunud komplekssoola leeliseline vesilahus. Kui aldehüüde kuumutatakse Fehlingi vedelikuga, redutseeritakse vask (II) vaseks (I) ja aldehüüd oksüdeeritakse happeks:
Punane vaskoksiid Cu 2 O sadestub peaaegu kvantitatiivselt. See reaktsioon ketoonidega ei lähe.
Aldehüüde saab oksüdeerida karboksüülhapeteks paljude tavaliste oksüdeerivate ainetega, nagu kaaliumdikromaat, kaaliumpermanganaat, ioonmehhanismi abil, kusjuures protsessi esimene etapp on tavaliselt oksüdeerija lisamine CO rühma.
Ketoonide oksüdatsioon kulgeb süsinikuahela katkemisega erinevates suundades, sõltuvalt ketoonide struktuurist.
Oksüdatsiooniproduktide põhjal saab hinnata ketoonide struktuuri ja kuna ketoonid tekivad sekundaarsete alkoholide oksüdatsiooni käigus, siis järelikult ka nende alkoholide struktuur.
D. Polümerisatsioonireaktsioonid. Need reaktsioonid on tüüpilised ainult aldehüüdidele. Hapete toimel aldehüüdidele toimub nende trimerisatsioon (osaline tetramerisatsioon):
Polümerisatsiooni mehhanismi saab esitada järgmiselt:
D. Halogeenimine. Aldehüüdid ja ketoonid reageerivad broomi ja joodiga sama kiirusega, sõltumata halogeeni kontsentratsioonist. Reaktsioone kiirendavad nii happed kui ka alused.
Nende reaktsioonide üksikasjalik uurimine viis järeldusele, et need toimuvad koos karbonüülühendi esialgse muundamisega enooliks:
E. Kondensatsioonireaktsioonid.
1. Aldehüüdid nõrgalt aluselises keskkonnas (atsetaadi, karbonaadi või kaaliumsulfiti juuresolekul) läbivad aldoolkondensatsiooni (A.P. Borodin), mille käigus moodustuvad aldehüüdid (hüdroksüaldehüüdid), lühendatult aldoolid. Aldoolid moodustuvad aldehüüdi lisamisel teise aldehüüdmolekuli karbonüülrühma, lõhustades α-positsioonis oleva CH-sideme karbonüülrühmaks, nagu on näidatud atseetaldehüüdi näites:
aldol
Aldolitsatsiini teiste aldehüüdide, nagu propioonhape, puhul siseneb reaktsiooni ainult karbonüülrühma a-positsioonis olev rühm, kuna ainult selle rühma vesinikuaatomid on karbonüülrühma poolt piisavalt aktiveeritud:
3-hüdroksü-2-metüülpentanaal
Kui karbonüülrühma kõrval on kvaternaarne süsinikuaatom, ei ole aldoliseerimine võimalik. Näiteks trimetüüläädikhappe aldehüüd (CH3)3C-CHO ei anna aldooli.
Alusega katalüüsitud aldooli kondensatsioonireaktsiooni mehhanism on järgmine. Aldehüüdil on CH-happe omadused. Hüdroksüülioon (katalüsaator) eraldab prootoni a-süsiniku aatomist pöörduvalt:
Aldool eraldab kuumutamisel (ilma vett eemaldavate aineteta) vee, moodustades küllastumata krotonaldehüüdi:
Seetõttu nimetatakse üleminekut küllastunud aldehüüdilt küllastumata aldehüüdile aldooli kaudu krotoni kondensatsiooniks. Dehüdratsioon tekib vesinikuaatomite väga suure liikuvuse tõttu α-asendis karbonüülrühma suhtes (hüperkonjugatsioon) ja nagu paljudel muudel juhtudel, katkeb p-side karbonüülrühma suhtes.
Kui aldooli kondenseerumisvõimelised aldehüüdid puutuvad kokku tugevate alustega (leelised), toimub sügava aldooli (või krotoni) polükondensatsiooni tulemusena vaigustumine. Aldehüüdid, mis ei ole sellistes tingimustes võimelised aldooli kondenseerumiseks, osalevad Cannizzaro reaktsioonis:
2 (CH 3) 3 C-CHO + KOH → (CH 3) 3 C-COOK + (CH 3) 3 C-CH 2 OH.
Ketoonide aldoolkondensatsioon toimub rangemates tingimustes – aluste, näiteks Ba(OH) 2 juuresolekul. Sel juhul moodustuvad P-ketoalkoholid, mis kaotavad kergesti veemolekuli:
Veelgi raskemates tingimustes, näiteks kontsentreeritud väävelhappega kuumutamisel, läbivad ketoonid molekulidevahelise dehüdratsiooni, mille käigus moodustuvad küllastumata ketoonid:
mesitüüloksiid
Mesitüüloksiid võib reageerida uue atsetooni molekuliga:
fooron
Võimalik on ka kondenseerumine aldehüüdide ja ketoonide vahel, näiteks:
3-penten-2-one
Kõigis neis reaktsioonides toimub kõigepealt aldooli kondenseerumine ja seejärel saadud hüdroksüketoon dehüdreeritakse.
2. Aldehüüdide estrite kondenseerumine toimub alumiiniumalkogolaatide toimel mittevesikeskkonnas (V.E. Tishchenko).
etüülatsetaat
JA. Dekarbonüülimine. Aldehüüdid läbivad tris(trifenüülfosfiin)roodiumkloriidiga kuumutamisel dekarbonüülimise, moodustades süsivesinikke:
R-CHO + [(C6H5)3P]3PhCl → R-H+ [(C6H5)3P]3RhCOCl.
Aldehüüdide ja ketoonide keemilisi muundumisi uurides tuleb tähelepanu pöörata nendevahelistele olulistele erinevustele. Aldehüüdid oksüdeeruvad kergesti ilma süsinikahelat muutmata (hõbepeegli reaktsioon), ketoonid oksüdeeritakse raskustega ahela katkemisel. Aldehüüdid polümeriseerivad hapete mõjul, moodustavad aldehüüdammoniaake, annavad hapete juuresolekul alkoholidega atsetaale, kondenseeruvad estri kondenseerumisel, annavad värvi fuksia väävelhappega. Ketoonid ei ole sellisteks muundumisteks võimelised.
üksikud esindajad. Rakendus
Sipelsaldehüüd (formaldehüüd) on terava spetsiifilise lõhnaga värvitu gaas, bp. -21 °С. See on mürgine, ärritab silmade ja hingamisteede limaskesti. Vees hästi lahustuv, 40% formaldehüüdi vesilahust nimetatakse formaliiniks. Tööstuses saadakse formaldehüüdi kahel meetodil - metaani ja mõnede selle homoloogide mittetäieliku oksüdeerimise ning metanooli katalüütilise oksüdeerimise või dehüdrogeenimisega (temperatuuril 650–700 ° C hõbekatalüsaatoril):
CH3OH → H2 + H2CO.
Alküülradikaali puudumise tõttu on formaldehüüdil mõned erilised omadused.
1. Leeliselises keskkonnas läbib see oksüdatsiooni-redutseerimisreaktsiooni (Cannizzaro reaktsioon):
2. Kui formaldehüüdi (formaliini) ammoniaagiga kergelt kuumutada, saadakse heksametüleentetramiin (urotropiin), mille sünteesis esmakordselt A. M. Butlerov:
6H 2 C \u003d O + 4NH3 → 6H 2 0 + (CH 2) 6 N 4
urotropiin
Urotropiini kasutatakse suurtes kogustes fenoolformaldehüüdvaikude, lõhkeainete (urotropiini nitreerimisel saadud RDX) tootmisel.
heksageeni
meditsiinis (diureetikumina, gripivastase ravimi Calcex lahutamatu osana, neeruhaiguste ravis jne).
3. Leeliselises keskkonnas, näiteks lubjapiima juuresolekul, nagu näitas esmakordselt A. M. Butlerov, läbib formaldehüüd aldolisatsiooni, mille käigus moodustuvad hüdroksüaldehüüdid kuni heksoosideni ja veelgi keerulisemate suhkruteni, näiteks:
heksoos
Leeliste juuresolekul võib formaldehüüd kondenseeruda ka teiste aldehüüdidega, moodustades mitmehüdroksüülseid alkohole. Seega tekib formaldehüüdi kondenseerumisel äädikaldehüüdiga neljahüdroksüülne alkohol - pentaerütritool C (CH 2 OH) 4
CH3CHO + 3H2CO → (NOCH2)3CCHO
(HOCH 2) 3 CCHO + H 2 CO → (NOCH 2) 4 C + HCOO -
Pentaerütritooli kasutatakse vaikude ja väga tugeva lõhkeaine – tetranitropentaerütritooli (PETN) C(CH 2 ONO 2) 4 tootmiseks.
4. Formaldehüüd on võimeline polümeriseerima, moodustades tsüklilisi ja lineaarseid polümeere.
5. Formaldehüüd on võimeline sisenema erinevatesse kondensatsioonireaktsioonidesse sünteetiliste vaikude moodustumisega, mida tööstuses laialdaselt kasutatakse. Seega saadakse fenoolformaldehüüdvaigud formaldehüüdi polükondenseerimisel fenooliga ja karbamiidvaigud karbamiidi või melamiiniga.
6. Formaldehüüdi kondensatsiooniprodukt isobutüleeniga (H2SO4 juuresolekul) on 4,4-dimetüül-1,3-dioksaan, mis kuumutamisel katalüsaatorite (SiO 2 + H) juuresolekul temperatuurini 200-240 °C 4 P 2 O 7), laguneb isopreeniks.
Formaliini kasutatakse laialdaselt desinfitseerimisvahendina teravilja- ja juurviljaladude, kasvuhoonete, kasvuhoonete desinfitseerimiseks, seemnete puistamiseks jne.
Atseetaldehüüd, atseetaldehüüd CH 3 CHO - terava ebameeldiva lõhnaga vedelik. bp 21 °C. Atsetaldehüüdi aurud põhjustavad limaskestade ärritust, lämbumist ja peavalu. Atsetaldehüüd lahustub hästi vees ja paljudes orgaanilistes lahustites.
Tööstuslikke meetodeid atseetaldehüüdi saamiseks on juba kaalutud: atsetüleeni hüdreerimine, etüülalkoholi dehüdrogeenimine, etüleenoksiidi isomerisatsioon, küllastunud süsivesinike katalüütiline oksüdeerimine õhuga.
Hiljuti toodetakse atseetaldehüüdi etüleeni oksüdeerimisel atmosfäärihapnikuga katalüsaatori juuresolekul vastavalt skeemile:
CH 2 \u003d CH 2 + H 2 O + PdCl 2 → CH 3 -CHO + 2HCl + Pd
Pd + 2CuC12 → 2CuCl + PdCl2
2CuCl + 2HCI + 1/2 O2 → 2CuCI2 + H2O
2CH2 \u003d CH2 + O2 → 2CH3CHO
Teised 1-alkeenid moodustavad selles reaktsioonis metüülketoone.
Atsetaldehüüdist saadakse tööstuslikus mastaabis äädikhapet, äädikhappeanhüdriidi, etüülalkoholi, aldooli, butüülalkoholi, atsetaale, etüülatsetaati, pentaerütritooli ja mitmeid teisi aineid.
Sarnaselt formaldehüüdiga kondenseerub see fenooli, amiinide ja muude ainetega, moodustades sünteetilisi vaike, mida kasutatakse erinevate polümeersete materjalide tootmisel.
Väikese koguse väävelhappe toimel polümeriseerub atseetaldehüüd paraldehüüdiks (C 2 H 4 O 3) 3 ja metaldehüüdiks (C 2 H 4 O 3) 4; viimaste kogused suurenevad temperatuuri langedes (kuni -10 °C):
Paraldehüüd on vedelik, mille bp. 124,5 °C, metalldehüüd on kristalne aine. Happejääkidega kuumutamisel depolümeriseeruvad need mõlemad ained, moodustades atseetaldehüüdi. Paraldehüüdist ja ammoniaagist saadakse 2-metüül-5-vinüülpüridiin, mida kasutatakse kopolümeeride - sünteetiliste kummide - sünteesil.
Trikloroäädikhappe aldehüüd, kloraal CCI 3 CHO, saadakse etüülalkoholi kloorimisel.
Kloor on terava lõhnaga värvitu vedelik; veega moodustub kristalne hüdraat - kloraalhüdraat. Kloraalhüdraadi stabiilsus on seletatav karbonüülsüsiniku elektronide eemaldamise omaduste paranemisega kloori tugeva induktiivse toime mõjul:
Omab hüpnootilist toimet. Kloraali kondenseerimisel klorobenseeniga saadakse tööstuslikus mastaabis insektitsiide.
Leelise toimel kloraalile moodustub kloroform:
Atsetoon CH 3 COCH 3 - iseloomuliku lõhnaga värvitu vedelik; T.bp. = 56,1 °C, T.pl. = 0,798. Lahustagem hästi vees ja paljudes orgaanilistes lahustites.
Atsetoon saadakse:
1) isopropüülalkoholist - oksüdeerimise või dehüdrogeenimise teel;
2) benseeni alküülimisel saadud isopropüülbenseeni oksüdeerimine koos fenooliga;
3) süsivesikute kääritamine atsetoon-butanool.
Atsetooni kasutatakse lahustina suurtes kogustes värvi- ja lakitööstuses, atsetaatsiidi, kile, suitsuvaba pulbri (püroksüliini) tootmisel, atsetüleeni lahustamiseks (silindrites) jne. See on tootmise lähteprodukt purunematust orgaanilisest klaasist, keteenist jne. d.