Хімічні властивості альдегідів – АЛЬДЕГІДИ
Хімія підготовка до ЗНО та ДПА
Комплексне видання
ЧАСТИНА І
ЗАГАЛЬНА ХІМІЯ
ОРГАНІЧНА ХІМІЯ
АЛЬДЕГІДИ
Хімічні властивості альдегідів
1. Горіння. Як і більшість органічних сполук, альдегіди добре горять на повітрі з утворенням вуглекислого газу й води. Причому зі збільшенням вуглеводневого радикала збільшується кількість молекул альдегідів, які горять із утворенням вуглецю (сажі) та води.
![]()
2. Гідрування. Гідрування альдегідів проходить у присутності каталізаторів (Ni, Рt, Рd тощо).
Більш важливо розглянути цю властивість із погляду окисно-відновних реакцій. Оскільки в органічних сполуках атоми Карбону можуть виявляти різні ступені окиснення, то слід виходити з того, що в атомів Гідрогену ступінь окиснення завжди +1, а в Оксигену – -2:
![]()
Атом Карбону, який входив до альдегідної групи, змінює ступінь окиснення за рахунок прийому двох електронів, отже, він відновився. Із цього можна зробити висновок, що спирт – це відновлений альдегід і навпаки: альдегід – це окиснений спирт. Отже, процес приєднання молекули водню альдегідами – це окисно-відновний
3. Окиснення альдегідів (реакція срібного дзеркала). Унаслідок наявності надлишкового позитивного заряду на карбоновому атомі електронна густина, що зв’язує його з атомом Гідрогену, трохи зміститься до Карбону й атом набуде більшої реакційної здатності (цей зсув, однак, не такий значний, аби міг встановлюватися міцний водневий зв’язок між молекулами альдегіду).
![]()
У цій реакції атом Карбону альдегідної групи віддає два електрони, отже, реакція з аргентум оксидом також є окисно-відновною, однак у цьому разі альдегід уже підлягає окисненню. І якщо результатом відновлення альдегідів є спирти, то внаслідок окиснення утворюються карбонові кислоти.
Окиснення альдегідів купрум(ІІ) гідроксидом.
Аналогічно до аргентум оксиду купрум(ІІ) гідроксид здатний окиснювати альдегіди. При цьому утворюється жовтий осад одновалентного купрум(І) гідроксиду:
![]()
При подальшому нагріванні відбувається розклад купрум(І) гідроксиду й утворення червоного осаду одновалентного купрум(І) оксиду:
![]()
4. Поліконденсація. Ненасичені вуглеводні вступають у реакцію полімеризації, унаслідок якої велика кількість молекул ненасичених сполук здатні з’єднуватися один з одним і утворювати досить довгі ланцюги, як, наприклад, у результаті полімеризації етилену утворюється поліетилен. Аналогічним способом можуть з’єднуватися молекули формальдегіду з молекулами фенолу, утворюючи в такий спосіб молекулу полімеру. У результаті цієї реакції, крім високомолекулярної сполуки (смоли), утворюється також низькомолекулярна (вода). Цим реакція поліконденсації відрізняється від полімеризації.
![]()
5. Гідратація. При вивченні хімічних властивостей ненасичених вуглеводнів розглядалися реакції приєднання за кратним зв’язком складних сполук з полярними ковалентними зв’язками в молекулі (НСl, Н2O). Природно припустити, що подібні реакції можливі і в альдегідів, тим більше, що хімічний зв’язок у карбонільній групі вже поляризований і ніби готовий до приєднання речовин з полярними зв’язками, тому у водних розчинах відбувається така реакція:
![]()
У випадку формальдегіду ця оборотна реакція суттєво зміщена вправо, унаслідок чого він існує в розчині переважно в гідратній формі (99,9%). У цьому разі до позитивно зарядженого атома Карбону карбонільної групи приєднується гідроксильна група за допомогою вільної електронної пари атома Оксигену; електрони π-зв’язку повністю переходять до атома Оксигену й за допомогою них до нього приєднується протон.
6. Утворення напівацеталей та ацеталей зі спиртами. Подібним чином альдегіди реагують з одноатомними спиртами, адже спирти за типом своєї будови схожі на воду:
![]()
Подібна реакція може відбуватися у винах при довгому зберіганні, й утворюваний напівацеталь (а потім і ацеталь) надає додаткового аромату винам, оскільки ацеталі найчастіше являють собою речовини з приємним запахом (на відміну від альдегідів).
7. Приєднання синильної кислоти. Оскільки молекула синильної кислоти розпадається на iони, то приєднання проходить у такий спосіб:
![]()
У результаті реакції утворюються нітрили спиртів.