Оцтовий альдегід: властивості, отримання, застосування
Вступ"На сьогоднішній день відомі мільйони хімічних сполук. І більшість з них відноситься до органічних. Ці речовини…
Серед кисневмісних органічних сполук величезне значення мають цілих два класи речовин, які завжди вивчають разом за схожість в будові і проявляються властивості. Це альдегіди і кетони. Саме ці молекули лежать в основі багатьох хімічних синтезів, а їх будова досить цікаве, щоб стати предметом вивчення. Розглянемо докладніше, що ж являють собою ці класи сполук.
З точки зору хімії, до класу альдегідів слід відносити органічні молекули, що містять кисень у складі функціональної групи -СОН, званої карбонильной. Загальна формула в цьому випадку буде виглядати так: R-COH. За своєю природою це можуть бути як граничні, так і ненасичені сполуки. Також серед них зустрічаються і ароматичні представники, нарівні з аліфатичними. Кількість атомів вуглецю в радикальної ланцюга варіюється в досить широких межах, від одного (формальдегід або формальдегід) до кількох десятків.
Кетони також містять карбонільну групу СО, проте з`єднана вона не з катіоном водню, а з іншим радикалом, відмінним або ідентичним тому, що входить в ланцюг. Загальна формула виглядає так: R-CO-R,. Очевидно, що альдегіди і кетони схожі за наявності функціональної групи такого складу.
Кетони також можуть бути граничними і ненасиченими, та й притаманні властивості схожі з близькоспоріднених класом. Можна навести кілька прикладів, що ілюструють склад молекул і відображають прийняті позначення формул розглянутих речовин.
Очевидно, що назва даних сполук утворюється двома шляхами:
Якщо привести загальну формулу для обох класів речовин, то стане видно, що вони є ізомерами один одному: CnH2nO. Для них же самих характерні наступні види ізомерії:
Щоб розрізняти між собою представників обох класів, використовують якісні реакції, більшість з яких дозволяють виявити саме альдегід. Так як хімічна активність даних речовин дещо вищий, завдяки наявності катіона водню.
Розглянемо, як же в просторі виглядають альдегіди і кетони. Будова їх молекул можна відобразити декількома пунктами.
В результаті виходить, що подібна будова молекул дозволяє розглядаються з`єднанням і окислюватися, і відновлюватися. Формула альдегіду і кетону з перерозподіленої електронної щільністю дозволяє передбачити продукти реакцій, в яких беруть участь дані речовини.
Як і багато органічні сполуки, виділити і вивчити альдегіди і кетони людям вдалося лише в XIX столітті, коли вітаїстичною погляди повністю впали і стало зрозуміло, що ці сполуки можуть утворюватися синтетичним, штучним шляхом, без участі живих істот.
Однак ще в 1661 році Р. Бойль зумів отримати ацетон (диметилкетон), коли піддавав нагрівання ацетат кальцію. Але детально вивчити цю речовину і назвати його, визначити систематичне положення серед інших, він не зміг. Лише в 1852 році Вільямсон зумів довести цю справу до кінця, тоді і почалася історія докладного розвитку і накопичення знань про карбонільних сполуках.
Розглянемо, які фізичні властивості альдегідів і кетонів. Почнемо з перших.
Якщо позначати властивості кетонів, то також можна виділити головні.
Це основні властивості розглянутих з`єднань, які відносяться до групи фізичних.
Найважливіше, це з чим реагують альдегіди і кетони, хімічні властивості даних сполук. Тому їх ми розглянемо обов`язково. Спочатку розберемося з альдегідами.
Якісною реакцією на даний клас речовин є реакція "срібного дзеркала". В результаті неї утворюється металеве відновлене срібло і відповідна карбонова кислота. Для неї необхідний аміачний розчин оксиду срібла або реактив Толлінса.
Спирти, альдегіди, кетони є схожими за проявляють властивостями сполуками, так як всі вони містять кисень. Однак уже на стадії окислення стає ясно, що спирти - найактивніші і легко піддаються впливу сполуки. Кетони ж окислити найважче.
Очевидно, що реакції таких взаємодій дуже складні, особливо ті, які є специфічними. Це все основні особливості, які проявляють альдегіди і кетони. Хімічні властивості лежать в основі багатьох синтезів важливих дзвінків. Тому знати природу молекул і їх характер при взаємодіях вкрай необхідно в промислових процесах.
Ми вже розглянули дані реакції, проте не давали їм такої назви. До приєднання можна віднести все взаємодії, в результаті яких активність проявила карбонильная група. А точніше, рухливий атом водню. Саме тому в даному питанні перевага віддається саме альдегідів, внаслідок їх кращої реакционноспособна.
З якими речовинами можливі реакції альдегідів і кетонів по нуклеофільного заміщення? це:
Ці реакції мають важливе промислове значення, оскільки продукти використовуються в різних галузях життєдіяльності людей.
Існує кілька основних методів, якими синтезують альдегіди і кетони. Отримання в лабораторії і промисловості можна виразити в наступних засобах.
Ароматичні альдегіди і кетони отримують іншими способами, так як дані з`єднання мають ароматичний радикал (феніл, наприклад).
Природно, що в промисловості намагаються використовувати ті методи, в яких вихідна сировина якомога дешевше, а каталізатори менш токсичні. Для синтезу альдегідів - це окислення алкенів киснем.
Застосування альдегідів і кетонів здійснюється в таких галузях промисловості, як:
Можна позначити ще не одну область, адже щорічно тільки формальдегіду синтезується приблизно 6 млн т в рік! Його 40% розчин іменується формаліном і використовується для зберігання анатомічних об`єктів. Він же йде на виготовлення лікарських препаратів, антисептиків і полімерів.
Оцтовий альдегід, або етаналь, також масово вироблений продукт. Кількість щорічного споживання в світі складає близько 4 млн т. Він - основа багатьох хімічних синтезів, при яких утворюються важливі продукти. наприклад:
Ароматичні альдегіди і кетони - це складова частина багатьох ароматизаторів, як харчових, так і парфумерних. Більшість з них мають дуже приємні квіткові, цитрусові, трав`яні аромати. Це дозволяє виготовляти на їх основі:
Деякі з них є ароматичними добавками до їжі, дозволеними до вживання. Їх природний вміст в ефірних маслах, фруктах і смолах доводять можливість подібного використання.
Такий альдегід, як цитраль, являє собою рідину з великою в`язкістю і сильним ароматом лимона. У природі міститься якраз в ефірних маслах останнього. Також в складі евкаліпта, сорго, кебаба.
Добре відомі області його застосування:
Вступ"На сьогоднішній день відомі мільйони хімічних сполук. І більшість з них відноситься до органічних. Ці речовини…
Граничні вуглеводні - це такі сполуки, які представляють собою молекули, що складаються з атомів вуглецю, що…
Всі хімічні сполуки, що існують в природі, діляться на органічні і неорганічні. Серед останніх виділяють наступні…
Окислювально-відновні реакції - редокс - являють собою взаємодію зустрічно-паралельного характеру. У процесі цих явищ…
Неорганічні речовини діляться на три каса: кислоти, гідроксиди та солі. До розряду перших відноситься така речовина, як…
Хімія - дуже захоплююча наука. Вона вивчає всі речовини, які існують в природі, а їх безліч. Вони поділяються на…
Існує кілька визначень, що таке органічні речовини, чим вони відрізняються від іншої групи сполук - неорганічних. Одне…
Серед різноманіття хімічних елементів і їх з`єднань складно виділити найбільш корисне для людства речовина. Кожне…
Довгий час люди намагалися осягнути все неймовірні можливості, які пропонує хімічна наука. Однак більшість дуже…
Органічні сполуки, що утворюються в результаті реакції один з одним двох молекул спирту, - це прості ефіри. Зв`язок…
До неорганічних сполук відносять всі поєднання хімічних елементів, які не містять вуглець. Більшість відомих сполук є…
Друга назва яблучної кислоти - оксіянтарная. Це представник класу гідрокси-дикарбонових кислот. Вперше з`єднання було…
Всі речовини, які містять вуглецевий атом, крім карбонатів, карбідів, ціанідів, тіоціонат і вугільної кислоти, являють…
Величезне число з`єднань, відомих сучасному світові, відносяться до органічних кислот. У природі вони виходять в…
Спирти - велика група органічних хімічних речовин. Вона включає підкласи одноатомних і багатоатомних спиртів, а також…
Хімічні сполуки, які складаються в тому числі і з карбоксильної групи COOH, отримали від вчених назву карбонові…
Спирти поширені в природі. Більшість людей знайомі з етиловим спиртом (етанолом) - активним інгредієнтом алкогольних…
Органічні кисень з`єднання, одними з яких є різні спирти, є важливими функціональними похідними вуглеводнів. Вони…