Законы органической химии
Закон № 11
Альдегиды и кетоны (ОГЭ и ЕГЭ)
Суффиксы: -ан (алкан) | -ен (алкен) | -ин (алкин) | -ил (радикал)
Кратноcть: ди- (2 радикала) | три- (3 радикала) | тетра- (4 радикала)
Функциональные группы: -ол (спирт) | -он (кетон) | -аль (альдегид)
Таблицы
Получение альдегидов и кетонов:
1) Окисление спиртов
первичный спирт + окислитель = альдегид
вторичный спирт + окислитель = кетон
2) Пиролиз кальциевых или бариевых солей карбоновых кислот
кальциевая или бариевая соль карбоновой кислоты + нагревание без доступа кислорода = кетон + MetCO3
3) Дегидрирование спиртов
первичный спирт = альдегид + водород (нагревание, CuO)
вторичный спирт = кетон + водород (нагревание, CuO)
4) Гидратация алкинов - реакция Кучерова
этин + вода = уксусный альдегид (нагревание, соли ртути)
алкин + вода = кетон (нагревание, соли ртути)
5) Щелочной гидролиз дигалогеналканов
дигалогеналкан с двумя галогенами у одного атома углерода + ЩOH (водный раствор) = альдегид или кетон + вода + HHal
сначала образуется двухатомный спирт, а из него - карбонильное соединение
6) Окисление метана - получение формальдегида
CH4 + O2 = CHO + H2O (нагревание, катализатор)
7) Кумольный способ в 2 стадии
1 стадия
бензол + алкен = гомолог бензола
2 стадия
гомолог бензола + окислитель = фенол + кетон
Химические свойства альдегидов и кетонов:
1) Присоединение нуклеофильных кислотных остатков (цианид-ион и гидросульфит-ион)
CH3-CHO + HCN = CH3-CH(OH)-CN
CH3-CHO + NaHSO3 = CH3-CH-OH-SO3Na
2) Гидрирование (восстановление)
карбонильное соединение + водород = спирт
3) Окисление - реакция серебряного зеркала
качественная реакция на альдегидную группу - колба покрывается серебром
альдегид + реактив Толленса (аммиачный расвор оксида серебра) = Ag + карбоновой кислоты аммиакат + NH3 + H2O
с формальдегидом - не кислота а карбонат аммония
4) Окисление - реакция медного зеркала
качественная реакция на альдегидную группу - красный осадок оксида меди
альдегид + Cu(OH)2 = карбоновая кислота + Cu2O + H2O
5) Окисление - с разными окислителями
альдегид + окислитель = карбоновая кислота + прочее
Пример: альдегид + бромная вода
качественная реакция на альдегидную группу - обесцвечивание бромной воды
кетоны вступают в эту реакцию в жестких условиях, с сильными окислителями,
при этом происходит разрыв углеродной цепи (реакция нехарактерная, в рамках ЕГЭ не идет)
5) Восстановление - разными восстановителями.
карбонильное соединение + восстановитель = спирт
Примеры восстановителей: LiBH4 (тетрагидридоборат лития)
6) Горение как все
вода и углекислый газ
7) Присоединение первичных спиртов к альдегидам в кислой среде
альдегид + первичный спирт = ацеталь либо полуацеталь и вода
8) С PCl5
C6H5-C(Cl)3 + Ba(OH)2 = (C6H5-COO)2Ba + BaCl2 + H2O
CH2O + Cl2 + H2O = H-COOH + HCl
CH2O + Cu(OH)2 = CO2 + Cu2O + H2O
CH3-CHO + NaHSO3 = CH3-CH-OH-SO3Na
C6H5-CH2-OH + CuO = C6H5-CHO + Cu + H2O
CH3-CH2-OH + K2Cr2O7 + H2SO4 = CH3-CHO + Cr2(SO4)3 + K2SO4 +H2O
CH2O + [Ag(NH3)2]OH = (NH4)2CO3 + Ag + NH3 +H2O
(CH2)4(COO)2Ca = (CH2)4CO + CaCO3
CH3-CHO + KMnO4 + H2SO4 = CH3-COOH + MnSO4 + K2SO4 +H2O
CH3-CH(OH)-CH3 + K2Cr2O7 + H2SO4 = CH3-CO-CH3 + Cr2(SO4)3 + K2SO4 +H2O
(CH3COO)2Ca = CH3-CO-CH3 + CaCO3
CH3-CH2-CHO + [Ag(NH3)2]OH = CH3-CH2-COONH4 + Ag + NH3 +H2O
CH3-CO-CH2-CH3 + [Ag(NH3)2]OH = нет
CH3-CH2-CHO + Br2 = CH3-CH(Br)-CHO + HBr
CH3-CH(OH)-CH3 + KMnO4 + H2SO4 = CH3-COOH + CO2 + MnSO4 +K2SO4 + H2O
(C6H5-COO)2Ba = C6H5-C(O)-C6H5 + BaCO3
C6H5-CHO + HNO3 = 3,5-(NO2)2-C6H3-CHO + H2O
CH3-CH(OH)-CN + HCl + H2O = CH3-CH(OH)-COOH + NH4Cl
cyclo-CCl2-CH2-CH2-CH2-CH2-CH2 + KOH = (CH2)5CO + KCl + H2O
CH3-CH2-CH2-OH + CuO = CH3-CH2-CHO + Cu + H2O
CH3-CO-CH2-CH3 + CH3-OH = CH3-OH CH3-C(OH)(OCH3)-CH2-CH3 + H2O
CH3-CHO + HNO3 = CH3-COOH + NO + H2O
(CH3-CH2-COO)2Ba = CH3-CH2-CO-CH2-CH3 + BaCO3
CH3-CHO + LiBH4 = CH3-CH2-OH + LiBO2
CH3-CO-CH3 + H2 = CH3-CH(OH)-CH3
CH3-CH2-CHO + Cu(OH)2 = CH3-CH2-COOH + Cu2O + H2O
C6H5-CH(Cl)2 + NaOH = C6H5-CHO + NaCl + H2O
C6H5-CHO + [Ag(NH3)2]OH = C6H5-COONH4 + Ag + NH3 +H2O
CH3-CHO + Br2 + H2O = CH3-COOH + HBr
CH3-C(Cl)2-CH2-CH3 + KOH = CH3-CO-CH2-CH3 + KCl + H2O
C6H5-CH(CH3)2 + O2 = C6H5-OH + CH3-CO-CH3
CH3-CH=CH-CH2-CH3 + O2 = CH3-CO-CH2-CH2-CH3 + CH3-CH2-CO-CH2-CH3
CH3-CO-CH3 + PCl5 = CH3-C(Cl)2-CH3 + POCl3
CH3-CHO + LiBH4 + H2O = CH3-CH2-OH + LiOH + B(OH)3
CH3-CHO + CH3-OH = CH3-CH(OCH3)2 + H2O
CH3-CH2-CHO + [Ag(NH3)2]OH = CH3-CH2-COONH4 + Ag + NH3 +H2O
CH3-CH2-CHO + Br2 = H2O + CH3-CH2-COOH + HBr
CH3-CHO + Cu(OH)2 + NaOH = CH3-COONa + Cu2O + H2O