Aldehidi su klasa organskih jedinjenja koja sadrže karbonilnu grupu -SNNaziv aldehida potiče od naziva ugljovodoničnih radikala sa dodatkom sufiksa -al Opšta formula zasićenih aldehida je CnH2n + 1COH. Nomenklatura i izomerizam

Nomenklatura ove dvije grupe spojeva je različito konstruirana. Trivijalni nazivi aldehida povežite ih s trivijalnim nazivima kiselina u koje se pretvaraju tokom oksidacije

Od ketoni samo nekoliko ima trivijalna imena (npr. aceton). Široko se koristi za njih radikalna funkcionalna nomenklatura, u kojem su nazivi ketona dati koristeći nazive radikala povezanih s karbonilnom grupom. Prema IUPAC nomenklaturi, nazivi aldehida izvedeni su od imena ugljikovodika s istim brojem ugljikovih atoma dodavanjem kraja –al.Za ketone, ova nomenklatura zahtijeva završetak -On. Broj označava položaj funkcionalne grupe u lancu ketona.

Compound	Nazivi prema trivijalnim i radikalnim funkcionalnim nomenklaturama	IUPAC imena
	formalni dehid; formaldehid	metanal
	acetaldehid; acetaldehid	ethanal
	propionaldehid	propional
	butiraldehid	butanal
	izobutiraldehid	metilpropanal
	valeraldehid	pentanal
	izovaleraldehid	3-metilbutanal
	aceton; dimetil keton	propanon
	metil etil ketona	butanon
	metilpropil keton	pentanon-2
	metil izopropil keton	3-metilbutanon-2

Izomerizam aldehida i ketona nomenklaturu u potpunosti odražava i ne zahtijeva komentar. Aldehidi i ketoni sa istim brojem ugljikovih atoma su izomeri. Na primjer:

Metode pripreme – Oksidacija ili katalitička dehidrogenacija primarnih alkohola u aldehide, sekundarnih alkohola u ketone. Ove reakcije su već spomenute kada se razmatraju hemijska svojstva alkohola.

– Pirolizom kalcijevih ili barijevih soli karboksilnih kiselina, od kojih je jedna sol mravlje kiseline, nastaju aldehidi.

– Hidroliza geminalnog ( supstituenti na jednom ugljeniku ) dihaloalkani

– Hidratacija acetilena i njegovih homologa događa se u prisustvu živinog sulfata (Kučerovljeva reakcija) ili preko heterogenog katalizatora

Fizička svojstva. Mravlja aldehid je gas. Preostali niži aldehidi i ketoni su tečnosti koje su slabo rastvorljive u vodi. Aldehidi imaju zagušljiv miris. Ketoni obično lijepo mirišu. 1. R. Oksidacija Aldehidi se lako oksidiraju u karboksilne kiseline. Oksidirajuća sredstva mogu biti bakar (II) hidroksid, srebrni oksid, kiseonik iz vazduha:

Aromatične aldehide je teže oksidirati od alifatičnih. Ketone, kao što je gore spomenuto, teže je oksidirati od aldehida. Oksidacija ketona se vrši u teškim uslovima, u prisustvu jakih oksidacionih sredstava. Nastaje kao rezultat mješavine karboksilnih kiselina. Ovo proizvodi metalno srebro. Otopina srebrnog oksida priprema se neposredno prije eksperimenta:

Aldehidi također redukuju svježe pripremljenu svijetloplavu otopinu amonijaka bakar(II) hidroksida (Fehlingov reagens) u žuti bakar(I) hidroksid, koji se raspada kada se zagrijava da bi se oslobodio svijetlocrveni talog bakar(I) oksida. CH3-CH=O + 2Cu(OH)2 - CH3COOH+2CuOH+H2O 2CuOH->Cu2O+H2O

2. R. Pristupi. Hidrogenacija je dodavanje vodonika Karbonilna jedinjenja se redukuju u alkohole sa vodonikom, litijum aluminijum hidridom i natrijum borohidridom. Vodonik se dodaje preko C=O veze. Reakcija je teža od hidrogenacije alkena: zahtijeva toplinu, visok tlak i metalni katalizator (Pt,Ni

Postavljanje akcenta: ALDEHI`DY

ALDEHIDI - klasa organskih jedinjenja sa opštom formulom

gdje je R ugljikovodični radikal (ostatak); u tijelu su srednji metabolički produkti.

Pojedini predstavnici aldehida obično dobijaju imena po kiselini koja nastaje prilikom njihove oksidacije (na primjer, octena kiselina - octena kiselina). U zavisnosti od vrste radikala razlikuju se zasićeni, nezasićeni, aromatični, ciklični A. itd. Ako je radikal alkoholni ostatak, karboksilna kiselina itd., nastaju aldehidni alkoholi, aldehidne kiseline i druga jedinjenja mešovitih funkcija koja imaju hemijska svojstva. svojstva svojstvena A. i odgovarajućim R-grupama. Kada se vodonik aldehidne grupe zamijeni ugljovodoničnim radikalom, dobijamo ketoni(vidi), dajući mnoge reakcije slične A.. Jedna od najjednostavnijih A. je sirćetna, ili acetaldehidna CH 3 - CHO, koja se ponekad dobija dehidrogenacijom etil alkohola preko zagrijanog bakra.

Uobičajena metoda za dobijanje aluminijuma iz ugljovodonika serije acetilena je dodavanjem vode u prisustvu katalizatora, koju je otkrio M. G. Kucherov:

Ova reakcija se koristi u sintetičkoj proizvodnji octene kiseline. Aromatični ugljovodonici se obično dobijaju oksidacijom aromatičnih ugljovodonika koji imaju bočnu metil grupu:

ili djelovanjem ugljičnog monoksida na odgovarajuće ugljovodonike u prisustvu HCl i katalizatora.

Karakteristike i hemija svojstva A. Povezan uglavnom sa svojstvima i transformacijama aldehidne grupe. Dakle, najjednostavniji od A. je mravlja ili formaldehid

aldehidna grupa je povezana sa vodonikom i gas je; niži A. (npr. acetaldehid) - tečnosti oštrog mirisa; Viši A. su čvrste materije nerastvorljive u vodi.

Zbog prisustva karbonilne grupe i mobilnog atoma vodika, A. spadaju među najreaktivnija organska jedinjenja. Većinu raznovrsnih reakcija A. karakteriše učešće karbonilne grupe u njima. To uključuje reakcije oksidacije, dodavanje i zamjenu kisika drugim atomima i radikalima.

A. lako polimerizuju i kondenzuju (vidi. Aldokondenzacija); pri tretiranju A. alkalijama ili kiselinama dobijaju se aldoli, na primjer:

Kada se voda eliminira, aldol se pretvara u krotonaldehid

sposoban za dalje dodavanje molekula (polimerizacijom). Polimeri dobiveni kao rezultat kondenzacije zajednički se nazivaju aldol smole.

Prilikom proučavanja biol. supstrati (krv, urin i dr.), pozitivan učinak reakcija na bazi oksidacije aldehidne grupe daje zbir redukcijskih supstanci. Stoga se ove reakcije, iako se koriste za kvantitativno određivanje šećera (glukoze) prema Hagedorn-Jensenu, kao i Nylander, Gaines, Benedict itd. testovi, ne mogu smatrati specifičnim.

A. igraju važnu ulogu u biol. procesi, posebno biogeni amini u prisustvu enzima aminoksidaze se pretvaraju u aminokiseline, nakon čega slijedi njihova oksidacija u masne kiseline.

A. radikali viših masnih kiselina su dio molekula plazmalogeni(cm.). Biljni organizmi u procesima fotosinteze koriste mravlji A za asimilaciju ugljenika.Eterična ulja koja proizvode biljke sastoje se uglavnom od cikličkih nezasićenih A. (anis, cimet, vanilin, itd.).

Tokom alkoholne fermentacije, pod dejstvom enzima karboksilaze kvasca, dolazi do dekarboksilacije pirogrožđane kiseline sa stvaranjem sirćetne kiseline koja se redukcijom pretvara u etil alkohol.

A. se široko koriste u sintezi mnogih organskih jedinjenja. U medu u praksi ih direktno koristi A. (vidi Formalin, Paraldehid, Citral), i sintetički derivati ​​dobiveni od A., na primjer, metenamin (vidi. Heksametilentetramin), hloral hidrat (vidi) itd.

vidi takođe Mravlja aldehid. Acetaldehid.

Aldehidi kao profesionalna opasnost. A. se naširoko koriste u industrijskoj proizvodnji sintetičkih smola i plastike, industriji boja vanilije i tekstilnoj industriji, prehrambenoj industriji i parfimeriji. Formaldehid se koristi pogl. arr. u proizvodnji plastike i umjetnih smola, u industriji kože i krzna itd.; akrolein - u svim proizvodnim procesima gdje se masti zagrijavaju t° 170° (livnice - sušenje uljnih jezgara, elektroindustrija, uljare i proizvodnja masti, itd.). Za više detalja, pogledajte članke posvećene pojedincu A.

Svi A., posebno niži, imaju izražen toksični učinak.

A. iritiraju sluzokožu očiju i gornjih disajnih puteva. Po prirodi svog opšteg toksičnog dejstva, A. su droge, ali je njihovo narkotično dejstvo znatno inferiornije od iritantnog. Stepen ozbiljnosti intoksikacije, zajedno sa veličinom efektivne koncentracije, određuje se i prirodom radikala i, kao posljedica toga, promjenom fizičko-hemijskog. svojstva A.: donji A. (visoko rastvorljive i veoma isparljive supstance) imaju oštro iritativno dejstvo na gornje delove respiratornih organa i relativno manje izraženo narkotično dejstvo; kako se dužina ugljovodoničnog lanca radikala povećava, rastvorljivost i volatilnost radikala se smanjuju, usled čega se iritant smanjuje, a narkotički efekat se ne povećava; iritativno dejstvo nezasićenih A. je jače od ograničavajućih.

Mehanizam toksičnog djelovanja A. povezan je s visokom reaktivnošću karbonilne grupe A., rubovi, u interakciji s tkivnim proteinima, izazivaju primarni iritirajući učinak, refleksne reakcije c. n. str., distrofične promjene u unutrašnjim organima itd. Osim toga, prilikom ulaska u tijelo, A. prolazi kroz različite biohemijske transformacije; u ovom slučaju, toksični učinak na tijelo više ne vrše same aminokiseline, već proizvodi njihovih transformacija. A. se polako izlučuju iz organizma i mogu se akumulirati, što objašnjava razvoj hron. trovanja, čije se glavne manifestacije uočavaju prvenstveno u obliku patoloških promjena u respiratornom sistemu.

Prva pomoć kod trovanja aldehidima. Izvesti žrtvu na svež vazduh. Isprati oči sa 2% alkalnom otopinom. Alkalne i uljne inhalacije. U slučaju asfiksije, udisati kiseonik. Prema indikacijama, lijekovi koji stimuliraju srčanu aktivnost i disanje, sedativi (bromidi, valerijana). Za bolan kašalj - senf flasteri, čašice, preparati kodeina. U slučaju trovanja kroz usta - ispiranje želuca, oralno 3% rastvor natrijum bikarbonata, sirova jaja, proteinska voda, mleko, slani laksativi. U slučaju kontakta sa kožom, isprati vodom ili 5% amonijakom.

Vidi također članke o pojedinačnim aldehidima.

Prevencija. Zaptivanje i automatizacija proizvodnih procesa. Ventilacija prostorija (vidi. Ventilacija). Upotreba lične zaštitne opreme, npr. filter gas maska ​​marke "A" (vidi. Gas maske), radna odjeća (vidi. Cloth) itd.

Maksimalno dozvoljene koncentracije u atmosferi industrijskih prostorija: za akrolein - 0,7 mg/m 3, za acetaldehid, butiraldehid i proponaldehid - 5 mg/m 3, za formaldehid i kroton A. - 0,5 mg/m 3 .

Određivanje aldehida. Sve A. se ukupno određuju bisulfitnom metodom vezivanjem sa kiselim natrijum sulfatom ili kolorimetrijskim putem fuksumpor dioksida. Razvijene su polarografska metoda (Petrova-Yakovtsevskaya) i spektrofotometrijska metoda (Weksler).

vidi takođe Trovanje, industrijski otrovi.

Bibliografija: Bauer K. G. Analiza organskih jedinjenja, trans. iz njemačkog, M., 1953; Nesmeyanov A. N. I Nesmeyanov N. A. Počeci organske hemije, knj. 1-2, M., 1969-1970.

Profesionalne opasnosti - Amirkhanova G. F.. I Latypova Z. V. Eksperimentalno opravdanje maksimalno dozvoljene koncentracije acetaldehida u vodi rezervoara, u knjizi: Prom. zagađeno rezervoari, ur. S. N. Cherkinsky, V. 9, str. 137, M., 1969, bibliogr.; Bykhovskaya M. S.., Ginzburg S. L. I Khalizova O. D. Metode za određivanje štetnih materija u vazduhu, str. 481, M., 1966; Wang Wen-yan, Materijali o toksikologiji masnih aldehida, u knjizi: Materijali o toksikolu. supstance koje se koriste u proizvodnji. plastika masovne i sintetičke gume, ur. N.V. Lazarev i I.D. Gadaskina, str. 42, L., 1957, bibliogr.; Štetne materije u industriji, ur. N.V. Lazareva, tom 1, str. 375, L., 1971, bibliogr.; Gurvits S. S. I Sergejeva T. I. Određivanje malih količina aldehida u vazduhu industrijskih prostorija metodom derivatne polarografije, Gig. rada i prof. zabolev., br. 9, str. 44, 1960; Trofimov L. V. Uporedni toksični efekti krotona i butiraldehida, ibid., br. 9, str. 34, 1962, bibliogr.; Tsai L. M. O pitanju transformacije acetaldehida u organizmu, ibid., br. 12, str. 33, 1962, bibliogr.; Devet S. N. A. O. Studije o toksičnosti glicid aldehida, Arch, okoliš. Hlth, v. 2, str. 23, 1961, bibliogr.; Jung F. u. Onnen K. Bindung und Wirkungen des Formaldehyds and Erythrocyten, Naunyn-Schmiedeberg's Arch.exp., Pharmak., Bd 224, S. 179, 1955; Nova H. a. Touraine R. G. Asthme au formol, Arch. Mai. prof., t. 18, str. 293, 1957; Skog E. Leksikološko istraživanje nižih alifatskih aldehida, Actapharmacol. (Kbh.), v. 6, str. 299, 1950, bibliogr.

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

Izvori:

1. Velika medicinska enciklopedija. Tom 1/Glavni urednik akademik B.V. Petrovsky; izdavačka kuća "Sovjetska enciklopedija"; Moskva, 1974.- 576 str.

JEDINJENJA KOJA SADRŽE KISENIK

KARBONILNA JEDINJENJA
ALDEHIDI I

Organska jedinjenja čije molekule sadrže karbonilnu grupu, nazivaju se karbonilna jedinjenja. Ovisno o prirodi supstituenata povezanih s karbonilnom grupom, karbonilni spojevi se dijele na aldehide, ketone, karboksilne kiseline i njihove funkcionalne derivate.

ALDEHIDI

Aldehidi su organska jedinjenja koja sadrže karbonilnu grupu u kojoj je atom ugljika vezan za radikal i jedan atom vodika, odnosno opću formulu aldehida. Izuzetak je mravlji aldehid, u kojem, kao što se može vidjeti,R= H.

Izomerizam

Aldehide karakterizira izomerija ugljikovodičnih radikala, koji mogu imati normalan (nerazgranati) ili razgranati lanac, kao i međuklasna izomerija sa ketonima. Na primjer ,

Potvrda

1. Najčešće korištene metode za proizvodnju aldehida su oksidacija i katalitička dehidrogenacija primarnih alkohola.

a) Oksidacija primarnih alkohola.
Kao što se može vidjeti, daljnjom oksidacijom nastaju kiseline. Ove reakcije su već date kada se razmatraju hemijska svojstva alkohola.

b) Dehidrogenacija primarnih alkohola. Reakcija se izvodi propuštanjem alkoholne pare zagrijane na 200-300°C° Sa katalizatorom koji koristi bakar, nikl, kobalt itd.

2. Razvijena je metoda za proizvodnju acetaldehida oksidacijom etilena atmosferskim kisikom u prisustvu soli bakra i paladija.

3. Acetaldehid se dobija hidratacijom acetilena upotrebom Kucherovljeve reakcije.

Kučerovljeva reakcija je već detaljno razmatrana prilikom proučavanja hemijskih svojstava acetilenskih ugljovodonika.

4. Aldehidi se dobijaju hidrolizom dihalogenih derivata ugljovodonika, ali samo onih kod kojih se oba atoma halogena nalaze na jednom od terminalnih atoma ugljenika.

Kada voda djeluje na dihaloalkil u alkalnoj ili kiseloj sredini, njena reakcija hidrolize prolazi kroz fazu formiranja dihidričnog alkohola koji sadrži dvije hidroksilne grupe na jednom atomu ugljika.
Zbog svoje nestabilnosti, takvi alkoholi gube vodu u trenutku stvaranja i formiraju aldehide.

Fizička svojstva

Najjednostavniji aldehid je formic - gas vrlo oštrog mirisa. Ostali niži aldehidi su tečnosti koje su veoma rastvorljive u vodi. Aldehidi imaju zagušljiv miris, koji, kada se više puta razblaži, postaje prijatan, podsjećajući na miris voća. Aldehidi ključaju na nižoj temperaturi od alkohola sa istim brojem atoma ugljika. Ovo c zbog nedostatka vodoničnih veza u aldehidima. Istovremeno, tačka ključanja aldehida je viša od one ugljikovodika koja odgovara molekularnoj težini, što je zbog visokog polariteta aldehida.
Fizička svojstva nekih aldehida prikazana su u tabeli.

Table . Fizička svojstva nekih aldehida

Hemijska svojstva

Aldehide karakteriše visoka reaktivnost. Većina njihovih reakcija je zbog prisustva karbonilne grupe. Atom ugljika u karbonilnoj grupi je u stanju sp 2 - hibridizacija i forme tri s - veze (jedna od njih je komunikacija C–O ), koji se nalaze u istoj ravni pod uglom od 120° jedni prema drugima.

Shema strukture karbonilne grupe

Dvostruka veza karbonilne grupe je po fizičkoj prirodi slična dvostrukoj vezi između atoma ugljika, tj. s- i str - veze, od kojih posljednju formiraju p-elektroni atoma ugljika i kisika. Zbog veće elektronegativnosti atoma kisika u odnosu na atom ugljika, veza C=O visoko polarizovan zbog pomaka u gustini elektrona str - vezuje se za atom kiseonika, usled čega je delimično negativan ( d - ) , a na atomu ugljika – djelomično pozitivno ( d + ) naplaćuje: .

Zbog polarizacije, atom ugljika karbonilne grupe ima elektrofilna svojstva i može reagirati s nukleofilnim reagensima. Najvažnije reakcije aldehida su reakcije nukleofilne adicije na dvostrukoj vezi karbonilne grupe.

1. Jedna od tipičnih reakcija nukleofilnog dodavanja aldehidaje dodatak cijanovodonične kiseline, što dovodi do formiranja a - oksinitrili.

Ova reakcija se koristi za produžavanje lanca ugljika i proizvodnju a - hidroksi kiseline.

2. Dodatak natrijum hidrosulfitadaje kristalne supstance, koje se obično nazivaju hidrosulfitnim derivatima aldehida.

Spomenuti derivati ​​se lako hidroliziraju u bilo kojoj sredini, što dovodi do originalnog karbonilnog spoja. Dakle, kada se hidrosulfitni derivat acetaldehida zagrije s otopinom sode, nastaje sam acetaldehid.

Ovo svojstvo se koristi za pročišćavanje aldehida i njihovo izolovanje iz mješavina.

3. Dodatak alkoholado aldehida dovodi do stvaranja hemiacetala - spojevau kojoj je atom ugljika vezan i za hidroksil (–OH) i za alkoksi (–O R ) u grupama.

Kada se hemiacetali tretiraju viškom alkohola u kiseloj sredini, nastaju acetali - spojevi u kojima je atom ugljika vezan za dvije alkoksi grupe (reakcija podsjeća na sintezu etera iz alkohola).

Za razliku od etera, acetale hidroliziraju kiseline dajući alkohol i aldehid.

4. Dodatak vodonikado aldehida se vrši u prisustvu katalizatora ( Ni, Co, Pd itd.) i dovodi do stvaranja primarnih alkohola.

Litijum aluminijum hidrid se sve više koristi kao redukciono sredstvo. LiAlH4 i natrijum borohidrid NaBH4.
Osim reakcija adicije na karbonilnoj grupi, aldehide karakteriziraju i reakcije oksidacije.

5. Oksidacija . Aldehidi se lako oksidiraju i formiraju odgovarajuće karboksilne kiseline.

a) rastvor amonijaka srebrnog oksida[Ag(NH3)2]OH kada se zagrije s aldehidima, oksidira aldehid u kiselinu (u obliku njegove amonijeve soli) da nastane slobodno metalno srebro. Redukovano srebro se u tankom sloju stavlja na zidove hemijske posude u kojoj se odvija reakcija i dobija se srebrno ogledalo. Ova reakcija, stoga nazvana "srebrno ogledalo", služi kao kvalitativna reakcija na aldehide.

b) Druga karakteristična reakcija je oksidacija aldehida bakrenim hidroksidom ( II).

Kada se plavi bakar hidroksid zagreje ( II ) sa rastvorom acetaldehida, crvenim talogom bakrovog oksida ( I ). U ovom slučaju, acetaldehid se oksidira u octenu kiselinu, a bakar s oksidacijskim stanjem +2 reducira se u bakar s oksidacijskim stanjem +1. Među aldehidima posebno mjesto zauzima mravlji aldehid (formaldehid). Zbog odsustva radikala u mravljem aldehidu, ima neka specifična svojstva. Formaldehid se oksidira, na primjer, u ugljični dioksid CO 2 .
Formaldehid se lako polimerizira u ciklične i linearne polimere. Dakle, u kiseloj sredini formira ciklički trimer - trioksimetilen.

Suvi gasoviti formaldehid u prisustvu katalizatora formira poliformaldehid visoke molekularne težine. Polimerizacija formaldehida liči na polimerizaciju alkena.

U vodenim rastvorima, formaldehid formira polimer koji se naziva paraform.

n CH 2 = O + H 2 O ® HOCH 2 ( OCH 2 ) n-2 OCH 2 OH
(paraforma)

Od posebne je praktične važnosti reakcija polikondenzacije formaldehida sa fenolom da se formiraju fenol-formaldehidne smole. Kada alkalni ili kiseli katalizatori djeluju na mješavinu fenola i formaldehida, dolazi do kondenzacije u orto i para pozicijama.

Rast molekula uslijed kondenzacije fenola sa formaldehidom odvija se pri normalnoj temperaturi u linearnom smjeru.

itd.
Sve u svemu, reakcija polikondenzacije fenola sa formaldehidom može se opisati na sljedeći način:

Fenol-formaldehidne smole prve su industrijske sintetičke smole, čija je proizvodnja pod nazivom „bakelit“ započela 1909. godine. Fenol-formaldehidne smole se koriste u proizvodnji raznih plastičnih masa. U kombinaciji s raznim punilima, takve plastike nazivaju se fenolima. Osim toga, fenol-formaldehidne smole se koriste u proizvodnji raznih ljepila i lakova, termoizolacijskih materijala, drvene plastike, kalupa za livenje itd.

Aplikacija

Mnogo je već spomenuto o upotrebi formaldehida. Osim toga, koristi se za proizvodnju urea smola reakcijom sa ureom, na osnovu kojih se proizvodi plastika neophodna za potrebe elektrotehnike. Rastvori formaldehida (formalina) koriste se u štavljenju kože, za dezinfekciju žitnih i povrtarskih skladišta, plastenika, legla, za tretiranje sjemena prije sjetve, za skladištenje anatomskih preparata, kao i u proizvodnji određenih lijekova.
Acetaldehid je polazni materijal za industrijsku proizvodnju octene kiseline, anhidrida sirćetne kiseline, etil alkohola, etil acetata i drugih vrijednih proizvoda, a kada se kondenzira s aminima i fenolima, raznih sintetičkih smola.

KETONI

Ketoni su spojevi u kojima je karbonilna grupa vezana za dva ugljikovodična radikala. Opća formula ketona, gdje je R može se podudarati sa R".

Izomerizam

Ketone karakterizira izomerija ugljikovodičnih radikala, izomerija položaja karbonilne grupe i međuklasna izomerija sa aldehidima.

Potvrda

Gotovo sve metode pripreme aldehida (vidi " ") su također primjenjive za ketone.

1. Oksidacija sekundarnih alkohola.

2. Dehidrogenacija sekundarnih alkohola.

3. Hidratacija homologa acetilena (reakcija Kučerova).

4. Hidroliza dihalogeniranih ugljovodonikakoji sadrži oba atoma halogena na jednom od srednjih atoma ugljika u lancu.

5. Ketoni se također dobivaju pirolizom kalcijevih soli karboksilnih kiselina kada se zagrijavaju.O
II
CH3–C
I
O

Fizička svojstva

Niži ketoni su tečnosti koje su lako rastvorljive u vodi. U osnovi, ketoni imaju ugodan miris, koji podsjeća na cvijeće. Poput aldehida, ketoni ključaju na nižoj temperaturi od odgovarajućih alkohola, ali višoj od ugljikovodika. Fizička svojstva nekih ketona prikazana su u tabeli.

Table. Fizička svojstva nekih ketona

Hemijska svojstva

Kao i aldehidi, ketoni se odlikuju visokom reaktivnošću. Što je veći pozitivni naboj na atomu ugljika karbonilne grupe, veća je hemijska aktivnost aldehida i ketona. Radikali koji povećavaju ovaj pozitivni naboj naglo povećavaju reaktivnost aldehida i ketona, dok radikali koji smanjuju pozitivni naboj imaju suprotan učinak. U ketonima, dvije alkilne grupe doniraju elektrone, što jasno daje do znanja zašto su ketoni manje aktivni u reakcijama nukleofilne adicije u odnosu na aldehide.
Primjeri reakcija ovog tipa za aldehide detaljno su razmotreni ranije (vidi " "), stoga ćemo, dajući neke primjere reakcija nukleofilne adicije na karbonilnoj grupi ketona, obratiti pažnju samo na razlike u njihovim kemijskim svojstvima od aldehida.

1. Dodatak cijanovodonične kiseline.

Treba napomenuti da samo metil ketoni reaguju sa natrijum hidrosulfitom, odnosno ketonima koji imaju grupu CH3.

3. U poređenju sa aldehidima, ketoni ne reaguju sa alkoholima.

4. Dodatak vodonika. Dodatak vodonika ketonima dovodi do stvaranja sekundarnih alkohola.

5. Ketone je mnogo teže oksidirati od aldehida. Kiseonik zraka i slabi oksidanti ne oksidiraju ketone. Ketoni ne daju reakciju "srebrnog ogledala" i ne reaguju sa bakar hidroksidom ( II ). Kada je izložen jakim oksidantima u teškim uslovima, ugljični lanac molekule ketona se uništava u blizini karbonilne grupe i nastaju kiseline (ponekad ketoni, ovisno o strukturi originalnog ketona) s manjim brojem atoma ugljika.

Aplikacija

Najjednostavniji predstavnik ketona, aceton, ima najširu industrijsku upotrebu. Aceton je vrijedan rastvarač koji se koristi u industriji boja i lakova, u proizvodnji umjetne svile, filma i bezdimnog praha. Takođe služi kao sirovina u proizvodnji metakrilne kiseline, metil metakrilata (proizvodnja nelomljivog organskog stakla), metil izobutil ketona, itd.

KRAJ SEKCIJE

Aldehidi i njihova hemijska svojstva

Aldehidi su one organske tvari čije molekule sadrže karbonilnu grupu vezanu za najmanje jedan atom vodika i ugljikovodični radikal.

Hemijska svojstva aldehida određena su prisustvom karbonilne grupe u njihovoj molekuli. U tom smislu, reakcije adicije se mogu uočiti u molekulu karbonilne grupe.

Tako, na primjer, ako uzmete paru formaldehida i prođete je zajedno s vodikom preko zagrijanog nikalnog katalizatora, tada će se vodonik spojiti i formaldehid će se reducirati u metil alkohol. Osim toga, polarna priroda ove veze također dovodi do reakcija aldehida kao što je dodavanje vode.

Pogledajmo sada sve karakteristike reakcija na dodavanje vode. Treba napomenuti da se atomu ugljika karbonilne grupe dodaje hidroksilna grupa, koja nosi djelomično pozitivan naboj zbog elektronskog para atoma kisika.

Sljedeće reakcije su tipične za ovaj dodatak:

Prvo dolazi do hidrogenacije i formiraju se primarni alkoholi RCH2OH.
Drugo, dodaju se alkoholi i formiraju se hemiacetali R-CH (OH) – OR. A u prisustvu hlorovodonika HCl, koji djeluje kao katalizator, i uz višak alkohola, uočavamo stvaranje acetalnog RCH (OR)2;
Treće, dodaje se natrijum hidrosulfit NaHSO3 i formiraju se derivati ​​hidrosulfitnih aldehida. Tokom oksidacije aldehida mogu se uočiti takve posebne reakcije kao što su interakcija s amonijačnim rastvorom srebrnog (I) oksida i sa bakar (II) hidroksidom i stvaranje karboksilnih kiselina.

Polimerizaciju aldehida karakteriziraju takve posebne reakcije kao što su linearna i ciklična polimerizacija.

Ako govorimo o hemijskim svojstvima aldehida, treba spomenuti i reakciju oksidacije. Takve reakcije uključuju reakciju "srebrnog ogledala" i reakciju semafora.

Neobičnu reakciju "srebrnog ogledala" možete promatrati provodeći zanimljiv eksperiment u učionici. Da biste to učinili, trebat će vam čisto oprana epruveta u koju treba uliti nekoliko mililitara otopine amonijaka srebrnog oksida, a zatim joj dodati četiri ili pet kapi formaldehida. Sljedeći korak u izvođenju ovog eksperimenta je stavljanje epruvete u čašu tople vode i tada ćete moći vidjeti kako se na zidovima epruvete pojavljuje sjajni sloj. Ovaj rezultirajući premaz je naslaga metalnog srebra.

A evo i takozvane "semaforske" reakcije:

Fizička svojstva aldehida

Sada počnimo razmatrati fizička svojstva aldehida. Koja svojstva imaju ove supstance? Treba napomenuti da su neki jednostavni aldehidi bezbojni plinovi, složeniji su predstavljeni u obliku tekućine, ali viši aldehidi su čvrste tvari. Što je veća molekularna težina aldehida, to je viša tačka ključanja. Na primjer, propionaldehid dostiže tačku ključanja na 48,8 stepeni, ali propil alkohol ključa na 97,8 0C.

Ako govorimo o gustoći aldehida, onda je ona manja od jedinice. Na primjer, acetaldehid i mravlji aldehid imaju tendenciju da se dobro otapaju u vodi, dok složeniji aldehidi imaju slabiju sposobnost rastvaranja.

Aldehidi, koji spadaju u najnižu kategoriju, imaju oštar i neprijatan miris, dok se čvrsti i nerastvorljivi u vodi, naprotiv, odlikuju prijatnim cvetnim mirisom.

Pronalaženje aldehida u prirodi

U prirodi se posvuda nalaze predstavnici različitih grupa aldehida. Prisutni su u zelenim dijelovima biljaka. Ovo je jedna od najjednostavnijih grupa aldehida, koja uključuje mravlji aldehid CH2O.

Nalaze se i aldehidi složenijeg sastava. Ove vrste uključuju vanilin ili grožđani šećer.

Ali budući da aldehidi imaju sposobnost da lako ulaze u sve vrste interakcija i imaju tendenciju oksidacije i redukcije, možemo sa sigurnošću reći da su aldehidi vrlo sposobni za različite reakcije i stoga su izuzetno rijetki u svom čistom obliku. Ali njihovi derivati ​​se mogu naći svuda, kako u biljnim tako i u životinjskim sredinama.

Primena aldehida

Grupa aldehida prisutna je u brojnim prirodnim supstancama. Njihova prepoznatljiva karakteristika, barem mnogih od njih, je njihov miris. Na primjer, predstavnici viših aldehida imaju različite arome i dio su eteričnih ulja. Pa, kao što već znate, takva ulja su prisutna u cvjetnim, začinskim i mirisnim biljkama, voću i povrću. Našli su široku upotrebu u proizvodnji industrijskih proizvoda i u proizvodnji parfema.

Alifatski aldehid CH3(CH2)7C(H)=O može se naći u eteričnim uljima citrusa. Takvi aldehidi imaju miris narandže i koriste se u prehrambenoj industriji kao aroma, kao i u kozmetici, parfemima i kućnoj hemiji kao miris.

Mravlja aldehid je bezbojni plin koji ima oštar, specifičan miris i lako se otapa u vodi. Ova vodena otopina formaldehida naziva se i formalin. Formaldehid je veoma otrovan, ali se u medicini koristi u razblaženom obliku kao dezinfekciono sredstvo. Koristi se za dezinfekciju instrumenata, a njegov slab rastvor koristi se za pranje kože kod jakog znojenja.

Osim toga, formaldehid se koristi u štavljenju kože, jer ima sposobnost spajanja sa proteinskim supstancama koje su prisutne u koži.

U poljoprivredi se formaldehid dokazao u preradi zrna prije sjetve. Koristi se za proizvodnju plastike koja je toliko neophodna za opremu i potrebe domaćinstva.

Acetaldehid je bezbojna tečnost koja ima miris trule jabuke i lako se rastvara u vodi. Koristi se za proizvodnju octene kiseline i drugih tvari. No, budući da je otrovna supstanca, može izazvati trovanje organizma ili upalu sluznice očiju i dišnih puteva.

Biti u prirodi

Grupa aldehida se nalazi u mnogim prirodnim supstancama, kao što su ugljikohidrati (aldoze), neki vitamini (retinal, piridoksal). Njihovi tragovi sadržani su u eteričnim uljima i često doprinose njihovom ugodnom mirisu, na primjer, cimetaldehid (u ulju kasije može biti i do 75%, a u ulju cejlonskog cimeta i do 90%) i vanilin.

Alifatski aldehid CH3(CH2)7C(H)=O (trivijalni naziv - pelargonaldehid) nalazi se u eteričnim uljima citrusa, ima miris narandže, koristi se kao aroma za hranu.

Citral se nalazi u uljima limunske trave i korijandera (do 80%), citronela - u citroneli (otprilike 30%) i eukaliptusa, benzaldehid - u ulju gorkog badema. Kumikaldehid se nalazi u ulju kima, heliotropin se nalazi u ulju helitropa i jorgovana, anisov aldehid i jasminaldehid se nalaze u malim količinama u mnogim eteričnim uljima.

Proces dobijanja acetaldehida, baziran na hidrataciji acetilena, u poslednje vreme je izgubio nekadašnji značaj. Posljednje fabrike u zapadnoj Evropi koje su sintetizirale acetaldehid po ovoj shemi zatvorene su 1980. godine. Razlog tome bila je veća dostupnost etilena kao sirovine, kao i toksičnost katalizatora - živinog sulfata.

Godišnja svjetska proizvodnja formaldehida (od 1996. godine) iznosila je 8,7 106 tona, acetaldehida (od 2003.) - 1,3 106 tona.

Glavna metoda za proizvodnju benzaldehida je hidroliza benzalklorida u kiselom ili alkalnom mediju. Kao sredstva za hidrolizu mogu se koristiti kalcijum hidroksid, kalcijum karbonat, natrijum bikarbonat, natrijum karbonat, kao i razne kiseline sa dodatkom soli metala. Sirovina se, zauzvrat, dobija hlorisanjem toluena u bočni lanac. Manje uobičajen proces se zasniva na parcijalnoj oksidaciji toluena.

Fizička svojstva aldehida

Formaldehid je gasovita tvar na sobnoj temperaturi. Aldehidi do C12 su tekućine, dok su aldehidi normalne strukture sa dužim nerazgranatim ugljičnim skeletom čvrste tvari.

Tačke ključanja aldehida s ravnom strukturom ugljičnog lanca su više od onih njihovih izomera. Na primjer, valeraldehid ključa na 100,4 °C, a izovalerik na 92,5 °C. Oni ključaju na nižim temperaturama od alkohola sa istim brojem ugljikovih atoma, na primjer, propionaldehid ključa na 48,8 °C, a 1-propanol na 97,8 °C. Ovo pokazuje da aldehidi, za razliku od alkohola, nisu jako povezane tečnosti. Ovo svojstvo se koristi u sintezi aldehida redukcijom alkohola: budući da je tačka ključanja aldehida općenito niža, oni se mogu lako odvojiti i prečistiti od alkohola destilacijom. Istovremeno, njihove tačke ključanja su mnogo veće od onih ugljikovodika iste molekularne težine, što je zbog njihovog visokog polariteta.

Viskoznost, gustoća i indeks loma na 20 °C rastu sa povećanjem molarne mase aldehida. Niži aldehidi su pokretne tečnosti, a aldehidi od heptanala do undekana imaju uljnu konzistenciju.

Formaldehid i acetaldehid se gotovo neograničeno miješaju s vodom, međutim, s povećanjem dužine ugljičnog skeleta, topljivost aldehida u vodi uvelike opada; na primjer, topljivost heksanala na 20 °C je samo 0,6% po težini. Alifatski aldehidi su rastvorljivi u alkoholima, eterima i drugim uobičajenim organskim rastvaračima.

Niži aldehidi imaju oštar miris, a viši homolozi od C8 do C13 su komponente mnogih parfema.

Atom ugljika u karbonilnoj grupi je u stanju sp2 hibridizacije. Uglovi R-C-H, R-C-O i H-C-O su približno 120° (gdje je R alkil).

Dvostruka veza karbonilne grupe je po fizičkoj prirodi slična dvostrukoj vezi između atoma ugljika, ali je u isto vrijeme energija C=O veze (749,4 kJ/mol) veća od energije dvije jednostavne veze ( 2 × 358 kJ/mol) C-O. S druge strane, kisik je elektronegativniji element od ugljika, pa je stoga elektronska gustoća u blizini atoma kisika veća od one u blizini atoma ugljika. Dipolni moment karbonilne grupe je ~9·10-30 C·mokleag. Dužina C=O veze je 0,122 nm.

Polarizacija dvostruke veze ugljik-kisik prema principu mezomerne konjugacije omogućava nam da zapišemo sljedeće rezonantne strukture:

Takvo razdvajanje naboja potvrđuje se metodama fizičkog istraživanja i u velikoj mjeri određuje reaktivnost aldehida kao izraženih elektrofila i omogućava im da uđu u brojne nukleofilne adicione reakcije.

Na sličan način se odvija i reakcija dodavanja alkohola karbonilnoj grupi, koja je važna u organskoj sintezi za zaštitu karbonilne grupe. Primarni proizvod dodavanja naziva se hemiacetal, koji se zatim pretvara u acetal djelovanjem kiseline. Kada stoje, aldehidi također formiraju ciklične ili polimerne acetale (npr. trioksan ili paraform za formaldehid i paraldehid za acetaldehid). Kada se ova jedinjenja zagreju sa tragovima kiselina, dolazi do depolimerizacije i regeneracije originalnih aldehida.

Slične transformacije se javljaju i uz sudjelovanje analoga alkohola koji sadrže sumpor - tiola; shodno tome dovode do tioacetala, koji također igraju važnu ulogu u finoj organskoj sintezi.

Aldehidi mogu dodati cijanovodik HCN da bi formirali cijanohidrine, koji se koriste u organskoj sintezi za proizvodnju α,β-nezasićenih jedinjenja, α-hidroksi kiselina, α-aminokiselina. Ova reakcija je također reverzibilna i katalizuju je baze. U laboratoriji, cijanovodonik (t.k. 26 °C) se obično priprema reakcijom ekvivalentne količine mineralne kiseline sa natrijum ili kalijum cijanidom.

Relativno male sterične smetnje u dodavanju nukleofila aldehidima omogućavaju njihovu pretvorbu u derivate bisulfita pod utjecajem velikog viška natrijum hidrosulfita NaHSO3. Ova jedinjenja su kristalne supstance i često se koriste za izolaciju, prečišćavanje ili skladištenje odgovarajućih aldehida, jer se potonji mogu lako regenerisati iz njih pod dejstvom kiseline ili baze.

Reakcija aldehida sa organomagnezijskim i organolitijumskim jedinjenjima dovodi do stvaranja sekundarnih alkohola (u slučaju formaldehida primarnih). Proces se može zakomplikovati sporednim reakcijama enolizacije i redukcije karbonilnog spoja, koje dovode do smanjenja prinosa. Kada se koriste organolitijumska jedinjenja, ove smetnje se mogu eliminisati.

Kada aldehidi reaguju sa primarnim i sekundarnim aminima, nastaju imini, odnosno enamini. Obje reakcije se zasnivaju na dodavanju nukleofilnih reagensa na karbonilnu grupu, nakon čega slijedi eliminacija vode iz rezultirajućeg tetraedarskog intermedijera. Formiranje imina zahtijeva kiselinsku katalizu i najefikasnije se odvija u pH rasponu od 3 do 5. Da bi se dobili enamini u zadovoljavajućem prinosu, potrebno je koristiti azeotropnu destilaciju vode, koja omogućava da se ravnoteža pomjeri ka stvaranju proizvoda. Tipično, ciklički amini (pirolidin, piperidin ili morfolin) se koriste kao sekundarni amini.

Aldehidi reaguju na sličan način sa hidroksilaminom, hidrazinom, 2,4-dinitrofenilhidrazinom, semikarbazidom i drugim sličnim spojevima. Većina jedinjenja dobijenih na ovaj način su kristalna i mogu se koristiti za identifikaciju aldehida po tački topljenja i drugim karakteristikama. Ova jedinjenja takođe nalaze upotrebu u organskoj sintezi; na primer, hidrazoni se mogu redukovati Kižner-Volfovom reakcijom.

Dodatak α,β-nezasićenim aldehidima može nastati sa stvaranjem 1,2- i 1,4-proizvoda

Dodavanje nukleofilnih reagenasa α,β-nezasićenim aldehidima može se desiti i na karbonilnoj grupi i na „četvrtoj“ poziciji konjugovanog sistema. Razlog za to je što je dvostruka veza ugljik-ugljik polarizirana polarnom karbonilnom grupom (mezomerni efekat), a atom ugljika koji je najudaljeniji od karbonilne grupe dvostruke veze dobiva djelomično pozitivan naboj. Reakcija nukleofila sa datim atomom ugljika naziva se konjugirana adicija ili 1,4-adicija. Po analogiji, dodatak karbonilnoj grupi naziva se 1,2-adicija. Formalni rezultat 1,4-adicije je dodavanje nukleofila na dvostrukoj vezi ugljik-ugljik. U mnogim slučajevima, 1,2- i 1,4-adicije su kompetitivne reakcije, ali ponekad se mogu provesti selektivne reakcije kako bi se proizveli 1,2- ili 1,4-adicijski proizvodi.

Dodavanje primarnih i sekundarnih amina α,β-nezasićenim aldehidima događa se u blagim uslovima i dovodi do stvaranja 1,4-proizvoda. Naprotiv, u slučaju cijanovodonika, uočeno je kompetitivno formiranje oba proizvoda sa prevlašću 1,2-adicionog proizvoda. Da bi se isključila mogućnost 1,2-adicije u ovoj reakciji, koristi se poseban reagens - dietilaluminij cijanid (C2H5)2AlCN.

Organolitijum jedinjenja dodaju isključivo karbonilnu grupu, dajući alilne alkohole. Dodavanje konjugata vrši se pod uticajem organo-bakarnih reagensa - dialkilkuprata, koji omogućavaju uvođenje u karbonil jedinjenje ne samo primarne, već i sekundarne ili tercijarne alkilne, alkenilne ili arilne grupe. Organomagnezijski reagensi (Grignardovi reagensi), dobijeni od magnezijuma ultravisoke čistoće, takođe se kombinuju u 1,2-proizvode, dok obični Grignardovi reagensi, verovatno zbog nečistoća drugih metala (na primer, bakra i gvožđa) takođe ulaze u 1, 2-proizvoda 2- i 1,4-adicije koja je regulisana prostornim faktorima. Trenutno su organomagnezijumski reagensi izgubili značaj u ovoj oblasti.

Zbog sposobnosti stvaranja enolatnih jona, aldehidi ulaze u niz kemijskih reakcija gdje te čestice djeluju kao nukleofili. Posebno ih karakteriziraju kondenzacijske reakcije. U slabo bazičnoj sredini (u prisustvu acetata, karbonata ili kalijum sulfita) prolaze kroz aldolnu kondenzaciju, pri čemu deo molekula aldehida deluje kao karbonilna komponenta (reaguje sa karbonilnom grupom), a deo molekula aldehida ispod uticaj baze se pretvara u enolat ione i deluje kao metilenska komponenta (reaguje sa α-metilenskom jedinicom). Rezultirajući aldol, kada se zagrije, eliminira vodu i formira α,β-nezasićeni aldehid (prijelaz iz zasićenog aldehida u nezasićeni aldehid kroz aldol naziva se krotonska kondenzacija ili aldol-krotonska kondenzacija).

Kada dva različita aldehida reaguju, nastaje mješavina četiri različita aldola. Izuzetak su slučajevi kada je razdvajanje reagensa na karbonilnu i metilensku komponentu očigledno (na primjer, jedan od aldehida ne sadrži α-metilensku jedinicu i može djelovati samo kao karbonilna komponenta). Također su razvijene metode za povećanje selektivnosti takvih reakcija. Unakrsna kondenzacija aromatičnih aldehida sa ketonima naziva se Claisen-Schmidtova reakcija. Poznate su i slične reakcije aldehida: Knoevenagelova reakcija, Tiščenkoova reakcija, Perkinova reakcija, kondenzacija benzoina i druge eliminacije.

Aromatični aldehidi se također oksidiraju u karboksilne kiseline ili fenol estere (Bayer-Villigerova reakcija) pod djelovanjem perkiselina, a omjer proizvoda ovisi kako o supstituentima u aromatičnom prstenu tako i o kiselosti medija.

Aldehidi se mogu reducirati u primarne alkohole. Najčešći metodi redukcije uključuju reakcije sa složenim hidridima: natrijum borohidrid NaBH4, litijum borohidrid LiBH4 i litijum aluminijum hidrid LiAlH4. Natrijum borohidrid je selektivniji reagens i omogućava redukciju karbonilne grupe aldehida i ketona bez uticaja na estersku, nitrilnu, amidnu, laktonsku i oksiransku grupu. Također ne smanjuje izoliranu dvostruku vezu ugljik-ugljik. Litijum aluminijum hidrid je manje selektivan i redukuje navedene funkcionalne grupe, pa je redukcija aldehida upotrebom moguća samo u odsustvu ovih grupa.

Reakcija Meerwein-Pondorff-Verley, u kojoj se aluminij izopropilat koristi kao redukcijski agens, igra istorijsku ulogu. Ova metoda je sada zamijenjena efikasnijom reakcijom redukcije aldehida i ketona sa izopropil alkoholom u prisustvu glinice.

Alifatski aldehidi se obično ne hidrogeniraju preko paladijumskih katalizatora, ali se u tu svrhu mogu koristiti rutenijum na ugljeniku, Raney nikal ili platina.

U analitičkoj praksi koristi se oksidacija aldehida i ketona jodom u alkalnom mediju. Jod se dodaje u višku, a zatim se višak titrira sa natrijum tiosulfatom.

Spektralne metode za analizu aldehida.

IR spektroskopske metode za analizu eliminacije aldehida

Aldehidi se lako prepoznaju po njihovom IR spektru - sadrži specifične apsorpcione trake povezane s vibracijama istezanja C-H veze u aldehidnoj grupi: dva oštra vrha koja se nalaze daleko izvan područja apsorpcije karakteristične za konvencionalne C-H veze. Osim toga, IR spektri aldehida obično sadrže apsorpcione trake uzrokovane rastezljivim vibracijama C=O i C-H veza: νS=O=1725-1685 cm−1, νS-H=2850; 2750 cm−1.

Masene spektrometrijske metode za analizu eliminacije aldehida

Maseni spektar aldehida ima prilično izražen molekularni ion, iako njegov sadržaj može biti prilično nizak. Gubitak alkil radikala dovodi do stvaranja acil kationa. Posebno ih karakterizira α- i β-cijepanje i McLaffertyjevo preuređivanje. Za aldehide sa mobilnim γ-atomom H i koji ne sadrže supstituent na α-ugljiku, karakterističan je pik m/z = 44, a za one koji sadrže supstituent pojavljuje se intenzivan pik supstituiranog jona sa m/z = 44 + 12n eliminacija.

NMR spektroskopske metode za analizu eliminacije aldehida

U 1H NMR spektru aldehida, najkarakterističniji signal je formil proton, obično lociran u najslabijem polju u području δ 9,4-10,1 ppm (9,4-9,7 -alifatske, 9,6-10,1 -aromatske) eliminacije. Signal aldehidne grupe u 13C NMR spektru nalazi se u području od 182-215 ppm.

UV spektroskopske metode za analizu eliminacije aldehida

Dva maksimuma apsorpcije od p do p* (<200 нм) и от n до р* (>200 nm).

Elektronske spektroskopske metode za analizu eliminacije aldehida

Elektronski spektri sadrže trake sa λmax 290 nm za RCHO (R=CH3, C2H5, C3H7), 345 nm za akrolein i 327 za eliminaciju krotonaldehida.

Biološko djelovanje

Toksicno. Sposoban da se akumulira u tijelu. Osim opće toksičnosti, imaju iritirajuće i neurotoksično djelovanje. Učinak ovisi o molekularnoj težini: što je veća, to je iritans slabiji, ali je narkotički učinak jači, a nezasićeni aldehidi su toksičniji od zasićenih. Neki imaju kancerogena svojstva.

Aldehidi iritiraju sluzokožu očiju i gornjih disajnih puteva i štetno djeluju na nervni sistem. Sa povećanjem broja atoma ugljika u molekuli, nadražujuće djelovanje slabi. Nezasićeni aldehidi su iritantniji od zasićenih.

Acetaldehid CH3CHO izaziva uzbuđenje praćeno anestezijom. To je međuproizvod metabolizma etilnog alkohola u tijelu. Efekat trimera ovog aldehida, paraldehida (C2H40)3, je jači i dugotrajniji, dok je tetramer, metaldehid (C2H40)4, toksičniji. Produženje alkil radikala u molekuli aldehida dovodi do povećane fiziološke aktivnosti, ali se istovremeno povećava toksičnost.

Uvođenje halogena u molekulu aldehida povećava njen narkotički (hipnotički) učinak. Dakle, narkotična svojstva klorala su izraženija od onih acetaldehida. Aldehidna grupa povećava toksičnost tvari, ali se to može značajno smanjiti stvaranjem hidratiziranog oblika aldehida. Hidratizirani oblici su blago toksični; u tom obliku hloral se u medicini koristi pod nazivom hloralhidrat, koji ispoljava hipnotički učinak. Uvođenje hidroksilnih grupa u molekulu aldehida ili njihova kondenzacija u aldole značajno smanjuje reaktivnost, kao i fiziološku aktivnost spojeva. Dakle, šećeri su farmakološki inertne supstance. Većina aromatičnih aldehida ima nisku toksičnost jer se lako oksidiraju u odgovarajuće kiseline, koje su obično prilično inertne u eliminaciji.

Od svih aldehida najviše se proizvodi formaldehid (oko 6 miliona tona godišnje). Uglavnom se koristi u proizvodnji smola - bakelita, galalita (u kombinaciji sa ureom, melaminom i fenolom), za štavljenje kože, za obradu zrna. Od njega se sintetiziraju i lijekovi (urotropin) i koriste se kao konzervans za biološke preparate (zbog sposobnosti koagulacije proteina). Prekursor je metilen difenil diizocijanata, koji se koristi u proizvodnji poliuretana i heksogena (prilično jak eksploziv).

Drugi najveći aldehid u proizvodnji je butiraldehid (proizveden oko 2,5 miliona tona/godišnje hidroformilacijom). Neki aldehidi se sintetiziraju samo u malom obimu (manje od 1000 tona/godišnje) i koriste se kao sastojci u parfemima i mirisima (uglavnom aldehidi sa 8 do 12 atoma ugljika) eliminacijom. Na primjer, ovo je cinamaldehid i njegovi derivati ​​- citral i lilijal.

Acetaldehid se koristi za sintezu sirćetne kiseline, etil alkohola, butadiena za dobijanje derivata piridina, pentaeritritola i krotonaldehida, kao i u sintezi polivinil acetata i plastike.

Aldehidi se koriste za sintezu alkohola (butil, 2-etilheksanol, pentaeritritol), karboksilnih kiselina, polimera, antioksidansa, piridinskih baza.

Bibliografija:

1. http://intranet.tdmu.edu.ua/data/kafedra/internal/distance/lectures_stud/russian/1%20course/Medical%20chemistry/06.%20Carbonyl%20compounds.%20Aldehydes%20and%20Carboxylic% 20acids.Lipids..htm