Подготовка к ЕГЭ по химии. Альдегиды. Кетоны.
материал для подготовки к егэ (гиа) по химии

1.Окисление спиртов:

а) при окислении первичных  спиртов – образуются альдегиды

б) при окислении вторичных спиртов – получаются кетоны.

Первичные спирты при окислении образуют альдегиды, которые затем легко окисляются до карбоновых кислот.

Окислить первичный спирт до альдегида можно:

а) нагреванием над оксидом меди (II):

СН3-СН2-СН2-ОН+CuO –t🡪CH3-CH2-C=O + Cu + H2O

                                                    \

                                                    H

б) пропусканием смеси паров спирта с кислородом над медной сеткой:

2СН3-СН2-СН2-ОН + O2 –Cu,t🡪2CH3-CH2-C=O  + 2H2O

                                                           \

                                                           H

При окислении вторичных спиртов образуются кетоны.

2. Дегидрирование спиртов: нагревание над медной сеткой.

СН3-СН2-СН2-ОН –Cu,t🡪 CH3- CH2 - C=O  + H2

                                                   \

                                                    H

3. Реакция Кучерова – гидратация алкинов.

а) при гидратации ацетилена получается ацетальдегид,

б) при гидратации других алкинов – кетоны.

Присоединение воды к ацетилену в присутствии солей ртути (II) приводит к образованию ацетальдегида:

Кетоны получают при гидратации других гомологов ряда алкинов:

4. Гидролиз дигалогенпроизводных алканов. Под действием водного раствора щелочи образуется неустойчивый диол с двумя ОН-группами при одном атоме С, он теряет воду, превращаясь в альдегид или кетон.

СН3–CH2- CHCl2 + 2 KOH 🡪[CH3-CH2-CH-OH]+2KCl 🡪

                                                       \

🡪 H2O + CH3- CH2 - C=O                    OH

                               \

                               H

5. Пиролиз кальциевых солей карбоновых кислот – получаются кетоны.

(СН3-СОО)2Са –t🡪 CaCO3 + CH3-C-CH3

  ацетат кальция                       \\

                                                 О

6.Окисление алкенов (катализаторы - хлориды Pd и Cu)

7.Кумольный способ получения ацетона (наряду с фенолом).

1. Гидрирование

  Альдегиды при взаимодействии с водородом в присутствии Ni-катализатора образуют первичные спирты, кетоны - вторичные:

2. Присоединение циановодорода, гидросульфита натрия и спиртов.

1.Присоединение циановодородной (синильной) кислоты HCN:

2.Присоединение спиртов с образованием полуацеталей (в присутствии кислоты или основания как катализатора):

Полуацетали - соединения, в которых атом углерода связан с гидроксильной и алкоксильной (-OR) группами.
    Взаимодействие полуацеталя с еще одной молекулой спирта (в присутствии кислоты) приводит к замещению полуацетального гидроксила на алкоксильную группу OR' и образованию ацеталя:

3.Присоединение гидросульфита натрия дает кристаллические вещества, обычно называемые гидросульфитными производными альдегидов.  

                                             OH

                                            /
CH3–C=О  + HSO3Na 🡪 CH3–С–SO3Na

        \                                   \    

         H                                  H  

3. Окисление альдегидов. Альдегиды очень легко окисляются в соответствующие карбоновые кислоты под действием мягких окислителей: оксид серебра (аммиачный раствор) и гидроксид меди (II). Данные реакции являются качественными на альдегидную группу.

Реакция "серебряного зеркала" – окисление аммиачным раствором оксида серебра:

 R–CH=O+2[Ag(NH3)2]OH 🡪RCOONH4 +2Ag + 3NH3 + H2O

                                        соль аммония

                                      карбоновой кислоты

 В случае муравьиного альдегида – продуктом является карбонат аммония.

НCH=O+4[Ag(NH3)2]OH 🡪(NH4)2СО3+ 4Ag + 6NH3 + 2H2O

   При подкислении реакционной смеси выделяется карбоновая кислота, а в случае муравьиного альдегида – углекислый газ.

  Иногда пишут упрощенный вариант реакции:  

        RCH=O + Ag2O   -(NH3)🡪 RCOОH + 2Ag

Окисление гидроксидом меди (II) при нагревании с образованием красно-кирпичного осадка Cu2O: 

 RCH=O +2Cu(OH)2 -t🡪 RCOOH+Cu2O+2H2O

                                          красный осадок

КЕТОНЫ окисляются с трудом при действии сильных окислителей и нагревании с разрывом С–С-связей (соседних с карбонилом) и образование смеси карбоновых кислот меньшей молекулярной массы.

4. Конденсация с фенолами.

Практическое значение имеет реакция формальдегида с фенолом (катализаторы - кислоты или основания):

Дальнейшее взаимодействие с другими молекулами формальдегида и фенола приводит к образованию фенолоформальдегидных смол.