Способы получения простых эфиров

1. Синтез диэтилового эфира из этанола.

2. Из алкоголятов натрия или калия и галогенопроизводных.

Пример:

CH₃-ONa + C₂H₅I  CH₃-O-C₂H₅ + NaI

2.3.2. Альдегиды и кетоны

Альдегиды и кетоны содержат функциональные группы:

	карбонильная группа
	альдегидная или формильная группа

Номенклатура альдегидов и кетонов

Альдегиды:

Кетоны:

Строение карбонильной группы:

l _С=О= 0.120нм

Атом углерода находится в sp² состоянии гибридизации. Атом кислорода не гибридизован. Одна электронная пара атома кислорода находится на р-орбитали, а другая на s – орбитали. Группа полярная ( = 2.5 - 2.6D для альдегидов и  = 2.7 – 2.8D для кетонов).

Химические свойства

1. Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе.

Важнейшей стадией этих реакций является образование связи нуклеофильного реагента с электронодефицитным атомом углерода.

Общий механизм:

Альдегиды более реакционноспособны, чем кетоны т.к. реакционный центр кетонов пространственно более затруднен и несет меньший положительный заряд.

Реакции присоединения:

1. Присоединение синильной кислоты.

Пример:

2. Присоединение бисульфита натрия.

Пример:

Бисульфитные соединения гидролизуются в кислых и щелочных средах.

В избытке насыщенного раствора бисульфита натрия бисульфитные соединения осаждаются. Реакция используется для выделения альдегидов из реакционной смеси.

3. Присоединение воды.

Пример:

гидрат формальдегида

40% -ный водный раствор формальдегида – формалин

4. Присоединение спиртов.

Пример:

полуацеталь ацеталь

5. Присоединение аммиака.

Пример:

производное гексагидро-1,3,5-триазина

гексаметилентетрамин

(уротропин)

При нитровании уротропина получают мощное бризантное взрывчатое вещество – гексоген.

2. Галогенирование.

Пример:

3. Восстановление альдегидов и кетонов.

Пример:

4. Окисление альдегидов и кетонов.

Окислители: KMnO₄, Cr₂O₃, HNO₃, HCrO₄ и др.)

Пример:

Альдегиды окисляются очень легко, даже такими мягкими окислителями, как аммиачный раствор оксида серебра (качественная реакция на альдегиды).

Кетоны окисляются сильными окислителями (HNO₃ при нагревании или горячим щелочным раствором KMnO₄).

Пример:

5. Реакции полимеризации.

паральдегид

При упаривании водных растворов формальдегида в вакууме образуется полимер параформ. При нагревании параформ деполимеризуется. Его удобно использовать в синтезах вместо формальдегида.

nCH₂O + H₂O  HO-(-CH₂O-CH₂-)_nOH, (n = 8-100)

Физические и пожароопасные свойства альдегидов и кетонов, их применение

Уксусный альдегид (ацетальдегид). Это очень летучая, легко воспламеняющаяся жидкость с резким запахом, хорошо растворимая в воде, спирте и многих органических растворителях. Острое отравление приводит к воспалению легких и плевры. Предельно допустимая концентрация паров уксусного альдегида в воздухе производственных помещений 5мг/м³.

Ацетальдегид используют для получения уксусной кислоты, бутадиена и других важных соединений.

Муравьиный альдегид (формальдегид). Формальдегид – бесцветный газ с острым запахом, хорошо растворимый в воде и в органических растворителях. Он широко используется для получения различных полимеров (фенолформальдегидные смолы, карбамидные смолы). При полимеризации безводного формальдегида в инертных растворителях получают высокомолекулярный полиформальдегид (СН₂О)_n. Полимер размягчается при 170-180⁰С, его используют для получения волокон, пленок и конструкционных деталей.

Ацетон. Ацетон - бесцветная, легко воспламеняющаяся жидкость с характерным запахом. Ацетон хорошо растворяется в воде, спиртах, эфирах, маслах и сам является растворителем смол, жиров и др. Пары ацетона ядовиты, в 2 раза тяжелее воздуха и образуют с ним взрывчатые смеси. Концентрационные пределы воспламенения: НПВ-2,2%, ВПВ-13%. Температурные пределы воспламенения ацетона: НПВ -20⁰С, ВПВ + 6⁰С.

При горении ацетон прогревается в глубину, образуя гомотермический слой. Температура прогретого слоя достигает 56⁰С. Скорость выгорания ацетона со свободной поверхности составляет 20см/ч. Определенную пожарную опасность представляют водные растворы ацетона. Водный раствор, содержащий только 10% (масс.) ацетона, является легко воспламеняющейся жидкостью с температурой вспышки 11⁰С. Ацетон самовозгорается при контакте с сильными окислителями. Температура самовоспламенения ацетона 465⁰С. При действии ультрафиолетовых лучей ацетон разлагается на этан и оксид углерода. В присутствии щелочи он реагирует с хлором, бромом и иодом, образуя соответственно хлороформ, бромоформ и иодоформ.

СН₃СОСН₃ + 4NaOH + 3I₂  CHI₃ + CH₃COONa +3NaI + 3H₂O

Ацетон – широко используемый растворитель. Его применяют в производстве лаков, хлороформа, иодоформа, красок, кинопленок. Он является сырьем для получения синтетического каучука, красителя индиго, в производстве кож, при экстрагировании пищевых продуктов, лекарственных веществ. Он используется для растворения нитроцеллюлозы, ацетилцеллюлозы.