Telített aldehidek és ketonok. Alkoholok, aldehidek, savak, észterek, fenol tulajdonságai

Az aldehidek és a ketonok karbonil szerves vegyületek. A karbonilvegyületek olyan szerves anyagok, amelyek molekulái >C=O csoportot (karbonil- vagy oxocsoportot) tartalmaznak.

A karbonilvegyületek általános képlete:

A –CH=O funkciós csoportot aldehidnek nevezzük. Ketonok- szerves anyagok, amelyek molekulái két szénhidrogén gyökhöz kapcsolódó karbonilcsoportot tartalmaznak. Általános képletek: R 2 C=O, R–CO–R" vagy

A legegyszerűbb karbonilvegyületek modelljei
Név
Formaldehid (metanol)	H 2 C=O
Acetaldehid (etanál)	CH 3 -CH=O
Aceton (propanon)	(CH 3 ) 2 C=O

Az aldehidek és ketonok nómenklatúrája.

Szisztematikus nevek aldehidek a megfelelő szénhidrogén nevével és utótag hozzáadásával épült -al. A láncszámozás a karbonil-szénatommal kezdődik. A triviális elnevezések azon savak triviális nevéből származnak, amelyekké az oxidáció során aldehidek alakulnak át.

Képlet	Név
	szisztematikus	jelentéktelen
H 2 C=O	metán al	hangyaldehid (formaldehid)
CH 3 CH=O	etán al	acetaldehid (acetaldehid)
(CH 3 ) 2 CHCH=O	2-metil-propán al	izobutiraldehid
CH 3 CH=CHCH=O	butén-2- al	krotonaldehid

Szisztematikus nevek ketonok egyszerű szerkezet a gyökök nevéből származik (növekvő sorrendben) a szó hozzáadásával keton. Például: CH 3 –CO–CH 3 - dimetil keton(aceton); CH 3 CH 2 CH 2 –CO–CH 3 - metilpropil keton.Általánosabban, a keton neve a megfelelő szénhidrogén nevén és az utótagon alapul -Ő; A láncszámozás a karbonilcsoporthoz legközelebb eső lánc végétől kezdődik (IUPAC szubsztitív nómenklatúra). Példák: CH 3 –CO–CH 3 – propán Ő(aceton); CH 3 CH 2 CH 2 –CO–CH 3 - pentán Ő- 2; CH 2 =CH–CH 2 –CO–CH 3 - pentén-4 -Ő- 2.

Aldehidek és ketonok izomerizmusa.

Az aldehidekre és ketonokra jellemző szerkezeti izoméria.

Izomerizmus aldehidek:

a szénváz izomériája, C4-től kezdve
osztályok közötti izoméria ketonokkal, C3-mal kezdve
ciklikus oxidok (C2-vel)
telítetlen alkoholok és éterek (C3-mal)
Izomerizmus ketonok: szénváz (c C 5)
a karbonilcsoport helyzete (c C5)

osztályok közötti izoméria (hasonlóan az aldehidekhez).

A karbonilcsoport felépítése C=O.

 Az aldehidek és ketonok tulajdonságait a >C=O karbonilcsoport szerkezete határozza meg.

A C=O kötés erősen poláris. Dipólusmomentuma (2,6-2,8D) lényegesen nagyobb, mint az alkoholokban lévő C–O kötésé (0,70D). A C=O többszörös kötés elektronjai, különösen a mozgékonyabb -elektronok az elektronegatív oxigénatom felé tolódnak el, ami egy részleges negatív töltés megjelenéséhez vezet rajta. A karbonil szén részleges pozitív töltést kap.

 Ezért a szenet megtámadják a nukleofil reagensek, az oxigént pedig az elektrofil reagensek, beleértve a H +-t is.

Az aldehidek és ketonok molekuláiból hiányoznak a hidrogénkötések kialakítására alkalmas hidrogénatomok. Ezért forráspontjuk alacsonyabb, mint a megfelelő alkoholoké. A metanol (formaldehid) gáz, a C 2 -C 5 aldehidek és a C 3 -C 4 ketonok folyadékok, a magasabb anyagok szilárd anyagok. Az alacsonyabb homológok vízben oldódnak, mivel a vízmolekulák hidrogénatomjai és a karbonil-oxigénatomok között hidrogénkötések képződnek. A szénhidrogén gyök növekedésével a vízben való oldhatóság csökken.

Aldehidek és ketonok reakcióközpontjai

sp 2 -A karbonilcsoport hibridizált szénatomja három, egy síkban elhelyezkedő σ kötést és egy π kötést hoz létre az oxigénatommal a nem hibridizált p pálya miatt. A szén- és oxigénatomok elektronegativitásának különbsége miatt a köztük lévő π kötés erősen polarizált (5.1. ábra). Ennek eredményeként a karbonilcsoport szénatomján egy részleges pozitív töltés δ+, az oxigénatomon pedig egy δ- részleges negatív töltés jelenik meg. Mivel a szénatom elektronhiányos, helye a nukleofil támadásnak.

Az elektronsűrűség eloszlása ​​az aldehidek és ketonok molekuláiban, figyelembe véve az elektronhatás átadását az elektron-

Rizs. 5.1. A karbonilcsoport elektronszerkezete

a karbonilcsoport σ-kötések mentén hiányos szénatomját az 5.1. ábra mutatja be.

5.1. séma. Reakcióközpontok az aldehidek és ketonok molekulájában

Az aldehidek és ketonok molekuláiban számos reakcióközpont található:

Az elektrofil központ - a karbonilcsoport szénatomja - meghatározza a nukleofil támadás lehetőségét;

A fő központ - az oxigénatom - lehetővé teszi a protonnal való támadást;

CH-savcentrum, amelynek hidrogénatomja gyenge protonmobilitású, és különösen erős bázis támadhatja meg.

Általában az aldehidek és ketonok nagyon reaktívak.

Aldehidek– olyan szerves anyagok, amelyek molekulái karbonilcsoportot tartalmaznak C=O, hidrogénatomhoz és szénhidrogén gyökhöz kapcsolódik.
Az aldehidek általános képlete:

A legegyszerűbb aldehidben, a formaldehidben a szénhidrogéngyök szerepét egy másik hidrogénatom tölti be:

A hidrogénatomhoz kapcsolódó karbonilcsoportot gyakran nevezik aldehid:

Ketonok– szerves anyagok, amelyek molekuláiban a karbonilcsoport két szénhidrogéngyökhöz kapcsolódik. Nyilvánvalóan a ketonok általános képlete a következő:

A ketonok karbonilcsoportját ún keto csoport.
A legegyszerűbb ketonban, az acetonban a karbonilcsoport két metilcsoporthoz kapcsolódik:

Az aldehidek és ketonok nómenklatúrája és izomériája

Az aldehidcsoporthoz kapcsolódó szénhidrogéncsoport szerkezetétől függően telített, telítetlen, aromás, heterociklusos és egyéb aldehideket különböztetnek meg:

Az IUPAC nómenklatúrával összhangban a telített aldehidek neve a molekulában azonos számú szénatomot tartalmazó alkán nevéből jön létre a utótag használatával. -al. Például:

A főlánc szénatomjainak számozása az aldehidcsoport szénatomjával kezdődik. Ezért az aldehidcsoport mindig az első szénatomnál helyezkedik el, és nem szükséges feltüntetni a helyét.

A szisztematikus nómenklatúra mellett a széles körben használt aldehidek triviális neveit is használják. Ezek a nevek általában az aldehideknek megfelelő karbonsavak nevéből származnak.

A ketonok szisztematikus nómenklatúra szerinti elnevezéséhez a ketocsoportot az utótag jelöli -Őés egy szám, amely a karbonilcsoport szénatomjának számát jelöli (a számozást a lánc ketocsoporthoz legközelebb eső végétől kell kezdeni). Például:

Az aldehideket csak egyfajta szerkezeti izoméria jellemzi - a szénváz izomériája, amely butanállal lehetséges, és a ketonok esetében a karbonilcsoport helyzetének izomériája is. Ezenkívül jellemző rájuk az osztályok közötti izoméria (propanal és propanon).

Az aldehidek fizikai tulajdonságai

Az aldehid vagy keton molekulában az oxigénatom szénatomhoz képest nagyobb elektronegativitása miatt a kötés C=O erősen polarizált az elektronsűrűség eltolódása miatt π - oxigénhez kötődik:

Az aldehidek és ketonok poláris anyagok, amelyeknek az oxigénatomon túlzott elektronsűrűsége van. Az aldehidek és ketonok sorozatának alsóbb tagjai (formaldehid, acetaldehid, aceton) korlátlanul oldódnak vízben. Forráspontjuk alacsonyabb, mint a megfelelő alkoholoké. Ennek oka az a tény, hogy az aldehidek és ketonok molekuláiban az alkoholoktól eltérően nincsenek mozgó hidrogénatomok, és a hidrogénkötések miatt nem képeznek asszociációkat. Az alacsonyabb aldehidek szúrós szagúak; a láncban négy-hat szénatomot tartalmazó aldehidek kellemetlen szagúak; a magasabb aldehidek és ketonok virágszagúak, és az illatszerekben használatosak .

Aldehidek és ketonok kémiai tulajdonságai

Az aldehidcsoport jelenléte a molekulában meghatározza az aldehidek jellemző tulajdonságait.

1. Redukciós reakciók.

A hidrogén hozzáadása az aldehidmolekulákhoz a karbonilcsoportban lévő kettős kötésen keresztül történik. Az aldehidek hidrogénezésének terméke primer alkoholok, a ketonok pedig szekunder alkoholok. Így acetaldehid nikkelkatalizátoron történő hidrogénezésekor etil-alkohol, aceton hidrogénezésekor 2-propanol képződik.

Aldehidek hidrogénezése- redukciós reakció, amelyben a karbonilcsoportba tartozó szénatom oxidációs állapota csökken.

2. Oxidációs reakciók. Az aldehidek nem csak csökkenthetők, hanem oxidálódik. Oxidálva az aldehidek karbonsavakat képeznek.

Levegő oxigénnel történő oxidáció. Például a propionsav propionaldehidből (propanál) képződik:

Oxidálás gyenge oxidálószerekkel(ezüst-oxid ammóniás oldata).

Ha a reakciót végzõ edény felületét elõzõleg zsírtalanították, akkor a reakció során képzõdõ ezüst vékony, egyenletes filmréteggel fedi be. Ez egy csodálatos ezüst tükör. Ezért ezt a reakciót „ezüsttükör” reakciónak nevezik. Széles körben használják tükrök, ezüstös díszek és karácsonyfadíszek készítésére.

3. Polimerizációs reakció:

n CH2=O → (-CH2-O-) n paraforma n=8-12

Aldehidek és ketonok előállítása

Aldehidek és ketonok alkalmazása

Formaldehid(metanol, hangya-aldehid) H 2 C=O:
a) fenol-formaldehid gyanták előállítására;
b) karbamid-formaldehid (karbamid) gyanták előállítása;
c) polioximetilén polimerek;
d) gyógyszerek szintézise (urotropin);
e) fertőtlenítőszer;
f) biológiai készítmények tartósítószere (a fehérjék koaguláló képessége miatt).

Acetaldehid(etanol, acetaldehid) CH 3 CH=O:
a) ecetsav előállítása;
b) szerves szintézis.

Aceton CH3-CO-CH3:
a) oldószer lakkokhoz, festékekhez, cellulóz-acetátokhoz;
b) alapanyagok különféle szerves anyagok szintéziséhez.

Egyáltalán mik azok az aldehidek? A válasz erre a kérdésre nem olyan egyszerű, mint amilyennek első pillantásra tűnik. Kérdezzen meg erről egy tapasztalt parfümszeretőt – valószínűleg ő fog mesélni a nehezen leírható illatú szintetikus anyagokról, amelyek szokatlanná, elvonttá és innovatívvá tették az illatot.

Egy kémikus vagy akár egy átlagos tizenegyedikes tanuló, aki rendszeresen jár kémiaórákra, szintén nem fog sokat gondolkodni, és azt mondja, hogy az aldehidek a szerves vegyületek egy osztálya, amely a csoportot tartalmazza. -SNO, amelyet aldehid csoportnak neveznek. Minden aldehidnek közös kémiai tulajdonságai vannak, például könnyen oxidálódnak megfelelő savakká. Az ezüsttükör reakciója ezen alapul – ne feledjük, amikor a kémcső felmelegszik, és fényes fémes réteg jelenik meg az üveg felületén. Maga az „aldehid” szó, amelyet Eustace von Liebig német kémikus talált ki, egy rövidítés. alkohol dehydrogenatum, mit csinál " alkohol hidrogén nélkül».

Az aldehidek triviális neveiben gyakran* (lásd a lábjegyzetet) vagy maga az „aldehid” szó, vagy egy utótag van jelen -al , például „gombóc aldehid”, „jabaldehid”, „kochergal”. Az olyan anyagok, mint a vanillin és a heliotropin, szintén kémiai szempontból aldehidek. Általánosságban elmondható, hogy egy parfümgyártó rengeteg aldehidet tartalmaz, amelyek teljesen eltérő szagokkal rendelkeznek: dinnye dinnye illata van adoxál olyan illata van, mint a tengernek és a tojásfehérjének, citronellal- citromfű, lírai- Gyöngyvirág, triplel- zöld fű. Van ciklamenaldehid, fahéjaldehid, ánizs, kömény, mandarin.

Oké, kérdezed, mi köze ehhez a Chanelnek? Ha ennyi aldehid van, és mindegyiknek más az illata, akkor milyen „aldehid jegy” ez, milyen az illata és milyen konkrét aldehideket tartalmaz a Chanel No. 5? Emlékszel Kharms „Anekdotái Puskin életéből” című könyvére: „Puskin valóban beleszeretett Zsukovszkijba, és barátságosan Zsukovnak hívta”? Amit az illatszergyártók gyakran egyszerűen aldehideknek neveznek, az valójában egy bizonyos altípus és különleges eset: telített alifás vagy úgynevezett zsíraldehidek. Ezeket általában a molekulában lévő szénatomok számáról nevezték el. Az "aldehid C-7" vagy heptanal, - hét szénatom, „aldehid C-10”, esperesi, ahogy sejtheti, tíz.

A Chanel No. 5 aldehidek keverékét tartalmazza" S-11 undecylic" vagy "S-110"(undekanala) , "S-11 undecilénes"(10-undecenal) és S-12(dodecanal). Érdemes megjegyezni, hogy az aldehidek már jóval a legendás aroma megjelenése előtt megjelentek a parfümökben [ A Chanel No. 5 1921-ben jelent meg]. Sok illattörténész egyetért abban, hogy az aldehideket először Pierre Armigeant parfümőr készítette, vagy inkább 1905-ben adták ki újra. Mindkettőben (1912) és Bouquet de Catherine-ben (1913) vannak aldehidek a moszkvai Alphonse Rallet & Co gyárból, amelyet a Chanel No. 5-höz hasonlóan Ernest Beaux parfümőr (egyébként őshonos moszkvai származású) készített. De kétségtelenül a Chanel lett minden idők fő aldehid illata, amely hatalmas számú utánzatot és másolatot eredményezett.

A zsíraldehidek jellegzetes viaszos szagúak, hasonlóak az elfújt gyertya illatához (valójában ezt a gyertyaillatot a zsíraldehidek, a paraffin tökéletlen égésének termékei okozzák). A zsíraldehidek illata nagyon intenzív és csípős, ha 1%-ra vagy kevesebbre hígítjuk, kellemessé válik. A decanal (C-10) illatában egy enyhe héj, a C-12 aldehid illatában liliom és ibolya árnyalatai vannak. A legegyszerűbb aldehidek, a formaldehid és az acetaldehid rendkívül csípős és meglehetősen kellemetlen szagúak (ennek ellenére még az acetaldehidet is használják az ízesítők, és néhány ízesítő adalék része), míg a hexanal (C-6 aldehid) már megkülönbözteti a viszonylag kellemes zöldet és az almát. szempontokat. A 15 vagy annál több szénatomot tartalmazó zsíraldehidek már gyakorlatilag szagtalanok.

A zsíros aldehidek illatának van még egy közös tulajdonsága - egy bizonyos „szappanosság”. Az aldehideket már régóta aktívan használják szappan illatosítására alacsony költségük, szaguk intenzitása és a szappanalap kellemetlen szagának elfedésére való képességük miatt. Az aldehidszag gyakran az absztrakt tisztasághoz vagy a frissen vasalt ágynemű érzéséhez kapcsolódik.

Egy másik fontos szempont, amire érdemes külön odafigyelni, hogy az aldehidek nem mesterségesek, emberi munka eredménye. Sok közülük széles körben megtalálható a természetben. A Decanal például megtalálható a citrusfélék illóolajaiban (a narancsban akár 4%), a tűlevelűekben és sok virágnövényben, sok van belőle a koriander illóolajában. A telítetlen alifás aldehidek is mindenütt előfordulnak a természetben, még intenzívebb illatúak, például az (E)-2-decenal felelős a koriander jellegzetes szagáért, valóban gyakran előfordul a poloska „vegyi fegyvereiben”, az epoxiszármazék, a transz-4,5-epoxi-(E)-2-decenal pedig jellegzetes vérszagot okoz, ami kifejezett fémes megjelenést ad. Ennek az anyagnak az illata alapján követik a ragadozók zsákmányukat.

Az első virágos-aldehides illatok sikere nyomán a vegyészek fáradhatatlanul dolgoztak, hogy új, hasonló szaglási tulajdonságokkal rendelkező anyagokat szintetizáljanak. 1905-ben a francia E.E.Blaise és L.Huillon (Bull.Soc.Chim.Fr. 1905, 33, 928) valamivel később, 1908-ban publikált egy hasonló munkát. Zsukov és P.I. Sestakov (ZHRHO 40, 830, 1908). Ennek a vegyületnek érdekes illata volt, napon melegített érett őszibarackra emlékeztetett - gyümölcsös, viaszos és kissé kókuszos-krémes.

A gyártók úgy döntöttek, hogy ezt az anyagot „aldehid C-14” néven értékesítik, egyrészt azért, hogy kielégítsék az illatszergyártók új „számokkal ellátott aldehidek” iránti szomját, másrészt azért, hogy félrevezessék a versenytársakat, mert valójában , kémiai szempontból nem aldehid volt, hanem lakton (ciklikus észter), és ennek a vegyületnek a molekulájában az atomok nem 14, hanem 11. Ahogy a viccben, „nem a sakkban, hanem preferencia szerint nem nyertél, hanem veszítettél."

Az úgynevezett „aldehid C-14” nagy sikerrel debütált a Guerlain Mitsouko illatban 1919-ben, majd valamivel később új, hasonló anyagok jelentek meg: „aldehid C-16 (eper)”, „aldehid C-18 (kókusz)” , „aldehid C-20 (málna)” és néhány más. Így kiderül, hogy egyrészt szinte minden harmadik illatos anyag aldehid, másrészt a legfontosabb aldehidek egy része egyáltalán nem aldehid.

* A kémikusok többféle nevet használnak. Az első típus szisztematikus vagy nómenklatúrális. A nómenklatúra név egyfajta kód, egy algoritmus, amelynek köszönhetően újra létrehozhatja egy anyag szerkezetét, vagyis megértheti, mely atomok és hogyan kapcsolódnak egymáshoz egy molekulán belül. Minden név egyetlen szerkezetnek felel meg, és fordítva - minden anyaghoz csak egy nómenklatúranév tartozik. Az aldehideknek a nómenklatúra szerint „al” utótaggal kell rendelkezniük. Az ilyen nevek egyetlen, de nagyon jelentős hátránya a nehézkesség. Például a múltkor tárgyalt iso e super a nómenklatúra szabályai szerint „1-(1,2,3,4,5,6,7,8-oktahidro-2,3,8,8,- tetrametil-2-naftil)etanon-1". Nehéz elképzelni, milyen lenne a mindennapi élet a laboratóriumokban, ha a kémikusok csak elnevezéseket használnának ("Vaszilij, kérlek, add át a lombikot cisz-3-dimetil-metoxival…").

Emiatt gyakran triviális neveket használnak. A triviális név olyan, mint egy becenév, egy anyag beceneve. Nem árul el semmit a szerkezetről vagy a felépítésről, de rövid és emlékezetes. Vanillin, diklórfosz, promedol, parabén - ezek mind triviális nevek. A különböző cégek ugyanazt a vegyületet különböző neveken forgalmazhatják, ezeket a neveket általában védjegyeknek nevezik. A 2acetil-hidroxi-benzoesav egy nómenklatúra szerinti név, az acetilszalicilsav egy triviális név, az aszpirin pedig egy védjegy. A szintetikus illatanyagok gyártói szeretnek fényes, hangzatos elnevezéseket adni anyagaiknak. Az aldehideket gyakran (kémiai szempontból) „al” utótaggal nevezik el a végén. De ismerve az illatszergyártók aldehidek iránti szeretetét, néha az „al”-vel ellátott neveket olyan anyagoknak adják, amelyek teljesen másak. Például a Clonal, az IFF terméke valójában nitril, a Mystikal pedig, a Givaudan fogságban lévő anyaga, egy karbonsav. Lényegében ugyanaz a trükk, mint az „aldehid C-14” esetében.

A szerves vegyületek osztálya általános képlettel

ahol R jelentése szénhidrogéncsoport (maradék); a szervezetben köztes anyagcseretermékek.

Az aldehidek egyes képviselői általában az oxidációjuk során képződött savról kapják a nevüket (például ecetsav - acetaldehid). A gyök típusától függően telített, telítetlen, aromás, ciklusos aldehideket és másokat különböztetnek meg. Ha a gyök egy alkohol maradéka, karbonsav stb., akkor aldehid-alkoholok, aldehidsavak és egyéb vegyes funkciójú vegyületek képződnek, amelyek az aldehidekben és a megfelelő R-csoportokban rejlő kémiai tulajdonságokkal rendelkeznek. Ha az aldehidcsoport hidrogénét szénhidrogéngyökkel helyettesítjük, ketonok keletkeznek (lásd), amelyek sok, az aldehidekhez hasonló reakciót eredményeznek. Az egyik legegyszerűbb aldehid az ecetsav vagy a CH 3 - CHO acetaldehid, amelyet néha etil-alkohol fűtött réz feletti dehidrogénezésével nyernek.

M. G. Kucherov által felfedezett általános módszer az acetilén sorozat szénhidrogéneiből történő aldehid előállítására oly módon, hogy katalizátor jelenlétében vizet adnak hozzájuk:

Ezt a reakciót ecetsav szintetikus előállítására használják. Az aromás aldehideket általában függő metilcsoportot tartalmazó aromás szénhidrogének oxidációjával állítják elő:

vagy szén-monoxid hatására a megfelelő szénhidrogénekre HCl és katalizátor jelenlétében.

Az aldehidek jellemzői és kémiai tulajdonságai főként az aldehidcsoport tulajdonságaihoz és átalakulásaihoz kapcsolódnak. Így a legegyszerűbb aldehid a hangyasav vagy formaldehid.

amelynek aldehidcsoportja hidrogénhez kapcsolódik, gáz; az alacsony szénatomszámú aldehidek (például acetaldehid) szúrós szagú folyadékok; A magasabb aldehidek vízben oldhatatlan szilárd anyagok.

A karbonilcsoport és a mozgó hidrogénatom jelenléte miatt az aldehidek a legreaktívabb szerves vegyületek közé tartoznak. Az aldehidek sokoldalú reakcióinak többségét egy karbonilcsoport részvétele jellemzi. Ide tartoznak az oxidációs reakciók, az oxigén hozzáadása és helyettesítése más atomokkal és gyökökkel.

Az aldehidek könnyen polimerizálódnak és kondenzálódnak (lásd Aldol-kondenzáció); Ha az aldehideket lúgokkal vagy savakkal kezelik, aldolokat kapnak, például:

A víz eltávolításakor az aldol krotonaldehiddé alakul

képes további molekulák hozzáadására (polimerizációval). A kondenzáció eredményeként kapott polimereket összefoglalóan aldolgyantának nevezzük.

A biológiai szubsztrátok (vér, vizelet stb.) vizsgálatakor az aldehidcsoport oxidációján alapuló reakciók pozitív hatását a redukáló anyagok összege éri el. Ezért ezeket a reakciókat, bár a cukor (glükóz) mennyiségi meghatározására használják Hagedorn-Jensen, valamint a Nylander, Gaines, Benedict és mások tesztjei szerint, nem tekinthetők specifikusnak.

Az aldehidek fontos szerepet játszanak a biológiai folyamatokban, különösen a biogén aminok amin-oxidáz enzimek jelenlétében aldehidekké alakulnak, majd zsírsavakká oxidálódnak.

A magasabb zsírsavak gyökös aldehidjei a plazmalogén molekulák részét képezik (lásd). A növényi szervezetek hangyaldehidet használnak a fotoszintézis során a szén asszimilálására. A növények által termelt illóolajok főként ciklikus telítetlen aldehidekből állnak. (ánizs, fahéj, vanillin és mások).

Az alkoholos erjedés során az élesztő karboxiláz enzim hatására a piroszőlősav dekarboxileződik, így acetaldehid keletkezik, amely redukcióval etil-alkohollá alakul.

Az aldehideket széles körben használják számos szerves vegyület szintézisében. Az orvosi gyakorlatban mindkét aldehidet közvetlenül használják (lásd Formalin, paraldehid, citrál), valamint az aldehidekből nyert szintetikus származékokat, például a metenamint (lásd: Hexametiléntetramin), a klorál-hidrátot (lásd) és mások.

Aldehidek, mint foglalkozási veszély

Az adeghideket széles körben használják a műgyanták és műanyagok ipari gyártásában, a vaníliafesték- és textiliparban, az élelmiszeriparban és az illatszeriparban. A formaldehidet elsősorban a műanyagok és műgyanták gyártásában, a bőr- és szőrmeiparban stb. használják; akrolein - minden olyan gyártási folyamatban, ahol a zsírokat 170°-ra hevítik (öntödék - olajrögzített rudak szárítása, elektromos ipar, olajmalmok és disznózsírgyártás stb.). További részletekért lásd az egyes aldehidekkel foglalkozó cikkeket.

Minden aldehid, különösen az alacsonyabb aldehidek, kifejezett mérgező hatású.

Az aldehidek irritálják a szem nyálkahártyáját és a felső légutakat. Az aldehidek általános toxikus hatásuk jellegénél fogva gyógyszerek, de narkotikus hatásuk lényegesen gyengébb az irritáló hatásnál. A mérgezés súlyossági fokát az effektív koncentráció nagyságával együtt a gyök természete, és ennek következtében az aldehidek fizikai-kémiai tulajdonságainak megváltozása is meghatározza: a kis szénatomszámú aldehidek (jól oldódó és erősen illékony anyagok) ) éles irritáló hatással vannak a légzőrendszer felső részeire, és viszonylag kevésbé kifejezett narkotikus hatást fejtenek ki; a gyök szénhidrogénláncának hosszának növekedésével az aldehidek oldhatósága és illékonysága csökken, aminek következtében az irritáló hatás csökken, a narkotikus hatás nem fokozódik; a telítetlen aldehidek irritáló hatása erősebb, mint a telített aldehideké.

Az aldehidek toxikus hatásának mechanizmusa az aldehidek karbonilcsoportjának magas reakcióképességével függ össze, amely a szöveti fehérjékkel kölcsönhatásba lépve elsődleges irritáló hatást, a központi idegrendszer reflexreakcióit, a belső szervek degeneratív elváltozásait, ill. hamar. Ezenkívül a szervezetbe jutva az aldehidek különféle biokémiai átalakulásokon mennek keresztül; ilyenkor nem maguk az aldehidek fejtik ki mérgező hatásukat a szervezetre, hanem átalakulásuk termékei. Az aldehidek lassan kiürülnek a szervezetből, és felhalmozódhatnak, ami megmagyarázza a krónikus mérgezés kialakulását, amelynek fő megnyilvánulásai elsősorban a légzőrendszer kóros elváltozásaiban jelentkeznek.

Elsősegélynyújtás aldehidmérgezés esetén. Vigye az áldozatot friss levegőre. Öblítse ki a szemet 2%-os lúgos oldattal. Lúgos és olajos inhaláció. Fulladás esetén lélegezzen be oxigént. A jelzések szerint szívműködést és légzést serkentő gyógyszerek, nyugtatók (bromidok, valerian). Fájdalmas köhögés esetén - mustártapasz, csészék, kodein készítmények. Szájon keresztüli mérgezés esetén - gyomormosás, szájon át 3%-os nátrium-hidrogén-karbonát oldat, nyers tojás, fehérjevíz, tej, sóoldatú hashajtók. Bőrrel való érintkezés esetén mossa le vízzel vagy 5%-os ammóniával.

Lásd még az egyes aldehidekről szóló cikkeket.

Megelőzés

Gyártási folyamatok tömítése és automatizálása. Helyiségek szellőztetése (lásd Szellőztetés). Személyi védőfelszerelés, például „A” kategóriájú szűrős gázálarc (lásd Gázálarc), védőruházat (lásd Ruházat) és így tovább.

Az ipari helyiségek légkörében megengedett maximális koncentrációk: akroleinnél - 0,7 mg/m3, acetaldehidnél, butiraldehidnél és propon-aldehidnél - 5 mg/m3, formaldehidnél és kroton A-nál - 0,5 mg/m3.

Aldehidek meghatározása. Az összes aldehidet hidrogén-szulfit módszerrel határozzuk meg, savas nátrium-szulfáttal vagy kolorimetriásan fuks-kénsavval. Kidolgoztak egy polarográfiai módszert (Petrova-Jakovcevszkaja) és egy spektrofotometriás módszert (Weksler).

Bibliográfia

Bauer K. G. Szerves vegyületek elemzése, ford. németből, M., 1953; Nesmeyanov A. N. és Nesmeyanov N. A. A szerves kémia kezdetei, könyv. 1-2, M., 1969-1970.

Foglalkozásköri veszélyek- Amirkhanova G.F. és Latypova Z.V. A tározók vízében megengedett acetaldehid-koncentráció kísérleti indoklása: Prom. szennyezett tározók, szerk. S. N. Cherkinsky, V. 9. o. 137, M., 1969, bibliogr.; Bykhovskaya M. S., Ginzburg S. L. és Khalizova O. D. Módszerek a levegőben lévő káros anyagok meghatározására, p. 481, M., 1966; Wang Wen-yan, Anyagok a zsíraldehidek toxikológiájáról, a Materials on toxicol című könyvben. gyártás során használt anyagok. műanyag tömeges és szintetikus gumik, szerk. N. V. Lazarev és I. D. Gadaskina, p. 42, L., 1957, bibliogr.; Káros anyagok az iparban, szerk. N. V. Lazareva, 1. köt. 375, L., 1971, bibliogr.; Gurvits S.S. és Sergeeva T.I. Kis mennyiségű aldehid meghatározása ipari helyiségek levegőjében származékos polarográfia módszerével, Gig. munkaügyi és prof. zabolev., 9. szám, p. 44, 1960; Trofimov L.V. A kroton és a butiraldehidek összehasonlító toxikus hatásai, uo., 9. sz. 34, 1962, bibliogr.; Tsai L. M. Az acetaldehid átalakulásának kérdéséről a szervezetben, uo., 12. sz., p. 33, 1962, bibliogr.; Kilenc S. N. a. O. Tanulmányok a glicid aldehid toxicitásáról, Arch, környezet. Hlth, v. 2. o. 23, 1961, bibliogr.; Jung F. u. Onnen K. Bindung des Formaldehyds an Erythrocyten, Naunyn-Schmiedeberg's Path, Bd 179, 1955, Touraine R. a. t. 18, 293, 1957. A lexikológiai vizsgálat az alacsonyabb alifás aldehidekről, Actapharmacol., 299., 1950, bibliogr.

B. V. Kulibakin; N.K. Kulagina (prof.).

1. kérdés: Aldehidek. Felépítésük, tulajdonságaik, előállításuk és felhasználásuk.

Válasz. Az aldehidek olyan szerves anyagok, amelyek molekulái

Az aldehidek általános képlete ˸

Elnevezéstan

Az aldehidek neve az azonos szénatomszámú karbonsavak történelmi nevéből származik. Tehát a CH3CHO acetaldehid. A szisztematikus nómenklatúra szerint az aldehidek neve a szénhidrogének nevéből származik, a végződés hozzáadásával - al, CH 3 CHO – etanol. A szénlánc számozása a karbonilcsoporttal kezdődik. Az elágazó láncú izomerek esetében a szubsztituensek nevét az aldehid neve elé írjuk, jelezve annak a szénatomnak a számát és számát, amelyhez kapcsolódnak.

CH 3 – CH (CH 3) – CH 2 – CHO.

3-metil-butanal

Izomerizmus

Szénváz ˸

CH 3 – CH 2 – CH 2 – CHO – butanál,

CH 3 – CH(CH 3) – CHO – 2-metilpropanál.

Csatlakozási osztályok ˸

CH 3 – CH 2 – CHO – propanál,

CH 3 – CO – CH 3 – propanon (aceton).

Fizikai tulajdonságok

A metanol gáz, a 2-13 szénatomos aldehid folyékony, a magasabb szénatomszámú aldehidek szilárd anyagok (a tetradekanal vagy mirisztikus aldehid CH 3 (CH 2) 12 CHO olvadáspontja 23,5). Az alacsony szénatomszámú aldehidek jól oldódnak vízben; minél több szénatom van a molekulában, annál kisebb az oldhatóság; Az aldehidekben nincs hidrogénkötés.

Kémiai tulajdonságok

1. Addíciós reakciók ˸

a) hidrogénezés ˸

CH20 + H2 = CH3OH;

b) acetálok képzése alkoholokkal ˸

CH 3 - CH 2 - CHO + 2C 2 H 5 OH = CH 3 - CH 2 - CH(OC 2 H 5) 2 + H 2 O.

2. Oxidációs reakció˸

a) az „ezüsttükör” reakciója ˸

CH 3 CHO + Ag 2 O 2 Ag + CH 3 COOH;

b) kölcsönhatás réz(II)-hidroxiddal ˸

CH 3 CHO + 2Cu(OH) 2 CH 3 COOH + Cu 2 O↓ + 2H 2 O

3. Szubsztitúciós reakciók˸

CH 3 CH 2 CHO + Br 2 = CH 3 – CH (Br) – CHO+ HBr

4. Polimerizáció

CH3=O (CH20)3.

trioximetilén

5. Polikondenzáció˸

n C6H5OH+ n CH2O+ n C6H5OH + …=

=[ C 6 H 4 (OH) – CH 2 – C 6 H 4 (OH)] n + n H2O

Fenol-formaldehid gyanta

Nyugta

a) Alkánok oxidációja˸

CH 4 + O 2 CH 2 O + H 2 O.

metanol

b) Alkoholok oxidációja˸

2CH 3OH + O 2 2CH 2 O + 2H 2 O.

c) Kucserov-reakció˸

C 2 H 2 + H 2 O CH 3 CHO.

d) Alkének oxidációja˸

C 2 H 4 + [O] CH 3 CHO.

Alkalmazás

1. Fenol-formaldehid gyanták és műanyagok gyártása.

2. Gyógyszerek, formaldehid előállítása (CH 2 =O-ból).

3. Festékek előállítása.

4. Ecetsav előállítása.

5. Fertőtlenítés és vetőmagkezelés.

2. kérdés. Környezetvédelmi probléma .

Válasz˸ Ma a legnagyobb léptékű a vegyszerek okozta környezetszennyezés.

Légkörvédelem

Szennyező források: vas- és színesfémkohászati ​​vállalkozások, hőerőművek, gépjárművek.

Ipari kén- és nitrogén-oxid-kibocsátás. A színesfémek szulfidos érceinek pörkölése következtében kén(IV)-oxid szabadul fel.

A hőerőművek SO 2 és SO 3 -t bocsátanak ki, amelyek a levegő nedvességével (SO 3 + H 2 O = H 2 SO 4) egyesülve savas eső formájában kihullanak.

1. kérdés: Aldehidek. Felépítésük, tulajdonságaik, előállításuk és felhasználásuk. - koncepció és típusok. A kategória besorolása és jellemzői "1. kérdés. Aldehidek. Szerkezetük, tulajdonságaik, előállításuk és felhasználásuk." 2015, 2017-2018.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete