Напишите уравнения реакций получения альдегидов из соответствующих спиртов (2 видео)

Содержание

Напишите уравнения реакций получения альдегидов из соответствующих спиртов
Получение формальдегида
Получение альдегидов
Что такое альдегиды?
Получение альдегидов
Что мы узнали?
Напишите уравнения реакций получения альдегидов из соответствующих спиртов
🎦 Видео

Видео:РЕАКЦИЯ АЛЬДЕГИДОВ СО СПИРТАМИСкачать

Напишите уравнения реакций получения альдегидов из соответствующих спиртов

1. Окисление спиртов

В лаборатории карбонильные соединения получают окислением спиртов в жестких условиях в присутствии сильных окислителей (дихромата калия К₂Cr₂O₇ или перманганата калия КМnО₄) в серной кислоте Н₂SO₄. В качестве окислителя можно использовать оксид меди (II) при нагревании.

При окислении первичных спиртов образуются альдегиды:

Видеоопыт «Окисление этилового спирта оксидом меди (II)»

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

Чтобы предотвратить превращение альдегида в кислоту, его отгоняют в ходе реакции (t_кип альдегида, не образующего межмолекулярные водородные связи, ниже t_кип спирта и кислоты).

При окислении вторичных спиртов образуются кетоны:

Присоединение воды к ацетилену происходит в присутствии катализатора соли ртути (II) и идет через образование неустойчивого непредельного спирта (енола), который изомеризуется в уксусный альдегид (в случае ацетилена):

Кетоны получают при гидратации других гомологов ряда алкинов:

Раньше это был промышленный способ получения карбонильных соединений. В настоящее время этот способ находит ограниченное применение из-за загрязнения получаемых продуктов токсичными солями ртути и относительной дороговизны.

3. Каталитическое окисление алкенов кислородом воздуха

Этим способом в промышленности получают уксусный альдегид — окислением этилена кислородом воздуха (Вакер-процесс).

Эта реакция протекает в присутствии катализатора – смеси PdCl₂ и CuCl₂ и температуре 100 0 С:

Этим экономичным способом получают низшие альдегиды и кетоны.

Этот промышленный способ более перспективен, чем гидратация алкинов, при которой используются токсичные ртутные катализаторы.

4. Каталитическое дегидрирование спиртов

В промышленности альдегиды и кетоны получают дегидрированием спиртов, пропуская пары спирта над нагретым катализатором (Cu, соединения Ag, Cr или Zn).

Первичные спирты окисляются до альдегидов, а вторичные – до кетонов.

Этот способ получения объясняет суть названия «альдегид» (от лат. alconol dehydrogenatum – спирт, от которого «отняли» водород).

Этот способ позволяет получать карбонильные соединения, в особенности альдегиды, без побочных продуктов окисления.

В 1835 г. немецкий химик Ю. Либих выделил индивидуальное вещество, молекула которого содержала на два атома водорода меньше, чем этанол. Ученый установил состав этого соединения – С₂Н₄О и назвал его альдегидом (от лат. al conol dehyd rogenatum — т.е. дегидрированный спирт, «спирт, лишенный водорода»).

В 1867 г. немецкий химик-органик А. Гофман, пропуская пары метилового спирта над раскаленной платиновой спиралью, получил газообразное вещество состава СН₂О, молекула которого отличается от открытого Либихом альдегида на группу -СН₂— . Именно это соединение (муравьиный альдегид) открывает гомологический ряд альдегидов.

5. Щелочной гидролиз дигалогеналканов

Реакция протекает при действии водных растворов щелочей на дигалогензамещенные углеводороды, содержащие два атома галогена у одного и того же атома углерода.

При щелочном гидролизе дигалогеналканов образуются двухатомные спирты, в которых две группы ОН соединены с одним атомом углерода. Эти вещества неустойчивы и при отщеплении воды, превращаются в карбонильные соединения.

Если два атома галогена связаны с первичным атомом углерода, то образуются альдегиды:

При гидролизе дигалогеналканов, содержащих атомы галогена у вторичного атома углерода, образуются кетоны:

Это лабораторный способ получения карбонильных соединений.

6. Пиролиз солей карбоновых кислот

При пиролизе (термическое разложение) кальциевых, бариевых солей карбоновых кислот образуются соответствующие карбонильные соединения. Из смешанной соли муравьиной и другой карбоновой кислоты получают альдегиды, а в остальных случаях образуются кетоны.

Это лабораторный способ получения карбонильных соединений.

7. Кумольный способ получения ацетона (наряду с фенолом)

Простейший кетон – ацетон – получают кумольным методом вместе с фенолом:

Это промышленный способ получения ацетона.

Преимущества метода: безотходная технология (выход полезных продуктов > 99%) и экономичность. В настоящее время кумольный способ используется как основной в мировом производстве фенола.

Получение формальдегида

1. Окисление метана

Формальдегид в промышленности можно получить окислением метана кислородом воздуха при высоких температурах с использованием катализатора:

2. Окисление метанола

Основной промышленный способ получения формальдегида – окисление метанола с использованием серебряного катализатора при температуре 650 0 С и атмосферном давлении:

Реакция происходит на раскаленной серебряной сетке, через которую проходят пары ментола, смешанные с воздухом. Реакция настолько экзотермична, что выделяющейся в ходе ее теплоты достаточно для того, чтобы поддерживать сетку в раскаленном состоянии.

В настоящее время разработан перспективный способ высокотемпературного окисления метанола с использованием железомолибденовых катализаторов:

Видео:Реакции окисления, нуклеофильного присоединения альдегидов и кетонов. 11 класс.Скачать

Получение альдегидов

Средняя оценка: 4.1

Всего получено оценок: 228.

Средняя оценка: 4.1

Всего получено оценок: 228.

Альдегиды – это производные углеводородов, молекулы которых содержат карбонильную группу. Какие же способы получения альдегидов существуют, и при каких реакциях происходит их образование?

Видео:Получение альдегидов и кетонов. 11 класс.Скачать

Что такое альдегиды?

Альдегиды – кислородосодержащие производные углеводородов, содержащие карбонильную группу С=О. В альдегиде две валентности атома углерода карбонила заняты алкильным радикалом и атомом водорода. Общая структурная формула альдегида выглядит следующим образом:

Рис. 1. Структурная формула альдегидов.

Для альдегидов характерна изомерия углеводородного радикала. Они могут иметь неразветвленную или разветвленную цепь. По международной номенклатуре ИЮПАК (IUPAC) названия альдегидов производят от названий соответствующих углеводородов с прибавлением суффикса -аль, или от исторически сложившихся названий соответствующих карбоновых кислот, в которые они превращаются при окислении (муравьиный альдегид, уксусный альдегид и т.д.).

Альдегиды могут находится в жидком, газообразном или твердом состоянии. Газом является формальдегид, остальные члены ряда альдегидов – жидкости, а высшие альдегиды – твердые вещества

Видео:Как решать ОРГАНИЧЕСКИЕ ЦЕПОЧКИ? Основные типы химических реакцийСкачать

Получение альдегидов

Основные способы получения следующие:

окисление спиртов. Альдегиды получают при окислении первичных спиртов, а кетоны при окислении вторичных. Альдегиды, полученные из первичных спиртов, которые потом окисляются до карбоновых кислот. Чтобы альдегид не превратился в кислоту, его отгоняют в ходе реакции:

Рис. 2. Формула получения альдегидов при окислении первичных спиртов.

дегидрирование спиртов. В результате этого процесса пары спирта пропускают над нагретым катализатором. Этот способ позволяет получать карбонильные соединения без побочных продуктов окисления

В роли катализаторов могут выступать Cu, Ag, Cr,Zn.

гидролиз дигалогенпроизводных. При действии воды образуются нестойкие двухатомные спирты, которые в момент образования выделяют воду; образуются соединения с карбонильной группой. Реакция ускоряется в присутствии щелочей.
гидратация алкинов. При гидратации ацетилена образуется уксусный альдегид, при гидратации гомологов ацетилена – кетоны. При гидратации алкинов (реакция Кучерова) происходит присоединение воды к ацетилену в присутствии солей ртути, в результате чего образуется ацетальдегид:

Рис. 4. Формула получение альдегидов при гидратации алкинов.

Видео:10.2. Альдегиды и кетоны: Способы получения. ЕГЭ по химииСкачать

Что мы узнали?

Альдегиды, как и кетоны, образуются от углеводородов. Образование альдегидов происходит в результате разных реакций, например, при окислении спиртов, дегидрировании спиртов, гидратации алкинов, гидролизе дигалогенпроизводных. Также в данной статье представлены уравнения реакций получения альдегидов.

Видео:Способы получения спиртовСкачать

Напишите уравнения реакций получения альдегидов из соответствующих спиртов

Чтобы предотвратить превращение альдегида в кислоту, его отгоняют в ходе реакции (т. кипения альдегида, не образующего межмолекулярные водородные связи, ниже т.кип. спирта и кислоты)

При окислении вторичных спиртов образуются кетоны

2 . В промышленности альдегиды и кетоны получают дегидрированием спиртов, пропуская пары спирта над нагретым катализатором (Cu, соединения Ag, Cr или Zn).
Этот способ позволяет получать карбонильные соединения, в особенности альдегиды, без побочных продуктов окисления.

3. Гидротация алкинов (реакция Кучерова)
присоединения воды к ацетилену в присутствии солей ртути приводит к образованию ацетальдегида:

Кетоны получают при гидротации других гомологов ряда алкинов:

К альдегидам относятся важнейшие моно- и олигосахариды — глюкоза, лактоза и др. Содержатся А. в эфирных маслах, напр. цитраль — в лемонграссовом (до 80%) и кориандровом маслах, цитронеллаль — в цитронелловом (

30%) и эвкалиптовом, бензальдегид — в масле горького миндаля; плоды ванили содержат 1,5-3% ванилина.

Ацетальдегид производят гл. обр. окислением этилена, а также каталитической гидратацией ацетилена (р-ция Кучерова), акролеин — окислением пропилена, пропионовый и масляный альдегиды — гидроформилированием соотв. этилена и пропилена. А. синтезируют в пром-сти также каталитич. восстановлением карбоновых к-т (гл. обр. высших) муравьиной к-той, гидролизом дигалогенозамещенных углеводородов.

Методы получения альдегидов:

методы окисления или дегидрирования:

дегидрирование спиртов над катализаторами (Ag, Cu) — используется в основном в промышленности;

окисление спиртов хроматами, комплексами триоксида хрома (VI), диметилсульфоксидом, церийаммонийнитратом, иодозобензолом;

окисление спиртов кетонами в присутствии алкоголятов алюминия (р-ция Оппенауэра);

окисление олефинов в присутствии четырехокиси осмия;

озонолиз олефинов;

окисление бензиловых спиртов или бензилгалогенидов нитросоединениями;

окисление 1,2-гликолей йодной к-той или (СН3СОО)4Рb;

окисление альдоз гипохлоритом натрия до более короткоцепочной альдозы;

реакция бензилгалогенидов с уротропином с последующим распадом продукта присоединения (реакция Соммле);

окисление бензилгалогенидов диметилсульфоксидом;

окисление метиларенов или метилгетероциклов двуокисью марганца, трехокисью хрома (VI), хлористым хромилом, диоксидом селена;

нитрозирование метиларенов или метилкетонов нитрозилхлоридом;

реакция простых эфиров с трет-бутилпербензоатом с образованием ацеталя, который затем гидролизуется в альдегид;

распад солей нитроалканов под действием разбавленных кислот до альдегида и оксида азота (I) (реакция Нефа);

реакция фенилуксусных кислот с окисью пиридина с образованием ароматических альдегидов;

восстановление хлорангидридов кислот через соединения Рейсерта;

восстановление хлорангидридов кислот через тиоэфиры;

восстановление хлорангидридов водородом в присутствии палладия (р-ция Розенмунда);

восстановление хлорангидридов кислот гидридами металлов;

восстановление нитрилов гидридами металлов с последующим гидролизом образующихся альдиминов;

восстановление нитрилов хлоридом олова (II) (реакция Стефена);

восстановление нитрилов, семикарбазидов кислот, гидразидов кислот водородом над никелем Ренея;

восстановление анилидов карбоновых кислот, через образованием имидохлорида и анила (реакция Зонна-Мюллера);

восстановление сложных эфиров алюмогидридами;

разложение арилсульфонилгидразидов кислот (реакция Мак-Фадена и Стивенса);

восстановление карбоновых кислот амальгамой натрия;

совместное разложение карбоновой кислоты с муравьиной кислотой;

введение карбонильной группы (формилирование):

реакция аренов с цианидом цинка и хлороводородом (реакция Гаттермана);

реакция аренов с угарным газом и хлороводородом (реакция Гаттермана-Коха);

реакция аренов с фторангидридом муравьиной кислоты;

реакция аренов с дихлорметилалкиловыми эфирами;

реакция фенолов с триэтилортоформиатом;

реакция аренов с формамидами (реакция Вильсмейера);

реакция фенолов с уротропином (реакция Даффа);

гидроформилирование алкенов действием угарного газа и водорода над катализатором;

реакция солей диазония с формальдоксимом;

взаимодействие реактивов Гриньяра с ортомуравьиным эфиром, N-метил-N-формиланилином, этоксиметиленанилином;

взаимодействие реактивов Гриньяра с сероуглеродом и семикарбазидом;

реакция алкиллитиевых соединений с диметилформамидом;

формилирование кетонов этилформиатом (реакция Кляйзена);

конденсация триэтилортоформиата с простыми виниловыми эфирами с образованием альдолей и их последующим гидролизом;

реакция фенолов с хлороформом в щелочной среде (реакция Реймера-Тимана);

гидролиз и расщепление:

гидролиз ацеталей и циклических ацеталей;

расщепление фуранового или пиррольного кольца;

гидролиз 1,3-дитианов, дигидро-1,3-оксазинов;

гидролиз гем-дигалогеналканов;

распад альфа-кетокислот при нагревании в анилине и гидролиз образующегося основания Шиффа (альфа-кетокислоты можно получить из альфа-аминокислот окислением);

нагревание альфа-гидроксикислот с разложением их до угарного газа, альдегида и воды;

присоединение и конденсации:

гидратация ацетилена над ртутными катализаторами с образованием ацетальдегида;

присоединение спиртов к ацетиленам и перегруппировка аллилвиниловых эфиров (перегруппировка Клайзена);

альдольная конденсация альдегидов;

конденсация Манниха к альдегидам;

реакция Михаэля с альдегидами;

перегруппировки пинаконов;

перегруппировка аллиловых спиртов;

перегруппировка эпоксидов;

распад альфа-гидроксиацетофенонов в кислой среде;