logo search
Органика 2 часть

Химические свойства

Дают многие общие реакции альдегидов и кетонов.

  1. Реакции нуклеофильного присоединения и замещения.

Активность ароматических карбонильных соединений в этих реакциях ниже активности карбонильных соединений жирного ряда, особенно низкой активностью обладают чисто ароматические кетоны.

>

>

>

>

>

>

Объясняется это следующим. Все углеводородные радикалы обладают электронодонорными свойствами и уменьшают + у карбонильного углерода, снижая его способность к восприятию атаки нуклеофильного реагента. В ароматических карбонильных соединениях -электронные связи С=О находятся в сопряжении с -электронами ядра, происходит более значительное уменьшение + карбонильного углерода, особенно у чисто ароматических кетонов.

Ароматические альдегиды не дают реакций полимеризации, чисто ароматические кетоны не присоединяют NaHSO3, не присоединяют Mg-органические соединения, не вступают в реакции конденсации друг с другом.

Ароматические альдегиды и кетоны могут присоединять HCN, образовывать оксимы, гидразоны, фенилгидразоны и т.д.

+ HCN

циангидрин бензальдегида

+ H2N-OH H2O +

ацетофенон

гидроксиламин

оксим ацетофенола

2. Перегруппировка Бекмана

Наблюдается при действии на оксимы минеральных кислот.

+H+

синбензальдоксим

N-фенилформамид

антибензальдоксим

бензамид

Перегруппировка Бекмана заключается в том, что к радикалу или Н, находящимся в транс-положении к группе ОН, присоединяется к азоту со стороны неподеленной пары, а ее место занимает группа ОН.

Продуктами, образующимися в результате перегруппировки Бекмана, являются замещенные амиды (син- и анти-изомеры образуют различные амиды).

II. Реакции конденсации.

Чисто ароматические не способны к реакциям альдольной конденсации между собой, но для них характерны особые виды реакций конденсации.

1) реакция Канниццаро (самоокисления-самовосстановления)

+

t

+ KOH C6H5-CH2OH +

конц.

бензальдегид

бензиловый спирт

калиевая соль бензойной кислоты

+

+ KOH C6H5CH2OH + HCOOK

Механизм:

+ OH-

OH- +

KOH

омыление

Омыление

2) Бензоиновая конденсация

+

(KCN)

бензоин

Механизм:

+ HCN-

-H+

протонная изомеризация

HCN +

3) ароматические альдегиды и кетоны легко вступают в реакции конденсации с карбонилсодержащими соединениями жирного ряда, которые содержат подвижные атомы водорода в -положении к карбонильной группе.

а) реакция Перкина – реакция с ангидридами и сложными эфирами кислот

+

(СH3COONa)

H2O +

бензальдегид

уксусный ангидрид

смешанный ангидрид коричной и уксусной кислоты

+ CH3COOH

коричная кислота

+

(Na или C2H5ONa)

H2O +

этилацетат

этиловый эфир коричной кислоты

4) Реакция Клайзена – конденсация с альдегидами и кетонами жирного ряда

+

-H2O

-H2O

бензальдегид

бензальацетон

дибензальацетон

III. Реакции окисления и восстановления

1) Ароматические альдегиды чрезвычайно легко окисляются.

а) ароматические альдегиды окисляются кислородом воздуха – капля бензальдегида на часовом стекле через несколько минут закристаллизовывается.

2

h

+ O2

2

Реакция идет по цепному перекисному механизму.

h

+ O2 HOO. +

свет

+ O2

+

+

гидроперекись бензоила

+

гидроперекись бензоила

бензойная кислота

б) ароматические альдегиды легко окисляются слабыми окислителями, дают реакции серебряного зеркала с [Ag(NH3)4]OH

+ 2[Ag+(NH3)2]OH-

+2Ag+3NH3+H2O

2) Ароматические кетоны окисляются труднее, например, под действием сильных окислителей, при этом группа С=О всегда остается связанной с ароматическим ядром, например,

+3O (KMnO4)

+

этилфенилкетон

бензойная кислота

уксусная кислота

Хорошо протекает реакция окисления метилкетонов гипохлоритом.

+ 4 NaOCl 4 NaCl +

+ H2O + CO2

ацетофенон

гипохлорит натрия

бензойная кислота

3) Восстановление карбоннльной группы может происходить под действием различных восстановителей атомарным или молекулярным водородом.

а) восстановление молекулярным водородом до спиртов.

(Cu + Cr)

+ H2 C6H5-CH2OH

бензальдегид

бензиловый спирт

б) восстановление атомарным водородом до пинаконов

+ 2H

(Na в C2H5OH)

ацетофенон

2,3-дифенол-2,3-бутиндиол

в) восстановление до углеводородов происходит под действием амальгамированного цинка и кислоты.

+ 2 Zn(Hg) + 4 HCl H2O + C6H5-CH2-CH3

(4H)

ацетофенон

этилбензол

IV. Реакция замещения водорода.

а) легко замещается атом водорода в -положении к группе С=О, например, жирноароматические кетоны галоидируются в присутствии железа.

+ Cl2

-HCl

хлорметилфенилкетон (хлорацетофенон – ОВ со слезоточивым действием)

б) Реакции электрофильного замещения протекают с малой скоростью в мета-положении к карбонильной группе –С-О

(группа С=О понижает электронную плотность ядра).

+ HONO2 H2O +

(H2SO4)

ацетофенон

м-нитроацетофенон