15. Карбонильные соединения, классификация, способы получения.

Органические соединения, в молекуле которых имеется карбонильная группа > С=О, называютсякарбонильными соединениями или оксосоединениями. Они делятся на две родственные группы —альдегиды и квтоны. В молекулах альдегидов карбонильная группа связана с атомами водорода или с одним углеводородным радикалом:

    альдегиды        формальдегид             ацетальдегид

                         (муравьиный альдегид)(уксусный альдегид)

а в молекулах кетонов — с двумя углеводородными радикалами:

кетоны                     ацетон                метилэтилкетон (диметилкетон)

Углеводородные радикалы могут быть алифатическими (насыщенными или ненасыщенными), алициклическими и ароматическими.

В молекуле кетона радикалы могут быть одинаковыми или разными. Поэтому кетоны, как и простые эфиры, делятся на симметричные и смешанные.

Мы рассмотрим только алифатические карбонильные соединения. Общая формула предельных альдегидов и кетонов С_nН2_nО.

Получение.

 1. Гидратация алкинов. Из ацетилена получается альдегид, из его гомологов — кетоны :

        Hg²⁺, H⁺   СH≡СН + Н₂О  →  СН₃-СН=О.

           

Hg²⁺, H⁺  СН₃-С≡СН + Н₂О  →  СН₃-СО-СН₃.

Из-за своей относительной дороговизны, а также из-за того, что получаемые соединения загрязнены токсичными соединениями ртути, в настоящее время этот способ находит ограниченное применение.

2.    Общий способ получения  карбонильных соединений окисление спиртов . В качестве окислителя можно использовать не только дихромат или перманганат калия, но и другие окислители, например, оксид меди (II) при нагревании:

t СН₃-СН₂-ОН + СuО    →  СН₃-СН=О + Сu + Н₂О,

 t СН₃-СН(ОН)-СН₃ + СuО  →  СН₃-СО-СН₃ + Сu + Н₂О.

3.    При щелочном гидролизе дигалогеналканов, содержащих два атома галогена при одном атоме углерода, образуются двухатомные спирты, в которых две группы ОН соединены с одним атомом углерода. Эти вещества неустойчивы и отщепляют воду, превращаясь в карбонильные соединения:

                  2NaOH СН₃-СНСl₂   →    [СН₃СН(ОН)2]        → СН₃-СН=О + Н₂О.                   -2NaCl

4.    Дегидрирование спиртов. Одним из промышленных спосо­бов получения альдегидов и кетонов является дегидрированиеспиртов в газовой фазе над металлическими медью, серебром, хромом, никелем, оксидом цинка и др., например:

      ZnO, 380° С СН₃-СН(ОН)-СН₃        →     СН₃-СО-СН₃

Пропанол-2      Ацетон (выход-90%)

5.    Окисление алкенов. Альдегиды и кетоны получают окислением углеводородов ряда этилена кислородом воздуха в присутствии хлоридов палладия (II) и меди (I), например:

           (1)

  Этилен                                                           Уксусный альдегид

                                                                               (выход >90%}

Этим экономичным способом в промышленности получают низ­шие альдегиды и кетоны.

6.    Простейший кетон — ацетон — получают кумольным методом вместе с фенолом.