Альдегиды

 Альдегиды - органические вещества, имеющие в своем составе карбонильную группу (—HС=О), связанную с углеводородным радикалом (—R) (у формальдегида— с атомом водорода). 

Тривиальные названия альдегиды получают от соответствующих карбоновых кислот: муравьиный, уксусный, пропионовый, масляный, валериановый и т.д. 

По номенклатуре IUPAC — от соответствующих предельных углеводородов, с добавлением суффикса «— аль».

Физические свойства альдегидов:

Альдегиды — бесцветные вещества с резким или приятным запахом. Формальдегид — газ, средние члены гомологического ряда — жидкости, высшие альдегиды — твердые вещества. Температура кипения альдегидов повышается с ростом молекулярной массы. Из-за отсутствия межмолекулярных водородных связей она ниже, чем у соответствующих спиртов, и выше, чем у углеводородов с близкими молекулярными массами. Только муравьиный и уксусный альдегиды хорошо растворимы в воде. С увеличением углеводородного радикала растворимость альдегидов резко снижается.

Химические свойства альдегидов:

Альдегиды восстанавливаются каталитически возбужденным водородом до первичных спиртов. В качестве катализатора обычно применяется никель, палладий, платина и комплексы переходных металлов: 

CH₃—HC=O + H₂ = CH₃—CH₂—OH

Из-за полярности кратной связи —С=О вступают в реакции нуклеофильного присоединения с водой и спиртами, образуя неустойчивые гидраты. Легко галогенируются в присутствии кислот или оснований.

При конденсации альдегиды реагируют как по карбонильной группе, так и по углеводородному радикалу. Взаимодействие между собой в присутствии оснований приводит к образованию альдегидоспирта — альдоля: 

CH₃—HC=O + CH₃—HC=O = CH₃—CH(OH)—CH₂—HC=O

а в присутствии кислот (кротоновая конденсация) — к образованию непредельного кротонового альдегида: 

CH₃—HC=O + CH₃—HC=O = CH₃—CH=CH—HC=O

Низшие альдегиды вступают в реакции поликонденсации, образуя циклические тримеры и линейные полимеры.

Ароматические и алифатические альдегиды легко окисляются кислородом воздуха, превращаясь в карбоновые кислоты. Альдегиды вступают в реакции диспропорционирования (реакции Канниццаро и Тищенко), продуктами которых являются спирты и карбоновые кислоты, или сложные эфиры.

Качественные реакции на альдегиды:

Окисление альдегидов аммиачным раствором оксида серебра (реакция серебряного зеркала) и гидроксидом меди (II) являются качественными на альдегидную группу. При нагревании альдегидов с реактивом Толленса, серебро восстанавливается, оседая на стенках реакционного сосуда: 

R—HC=O + Ag₂O = R—C(OH)=O + 2Ag

При действии на альдегиды реактива Фелинга, медь восстанавливается до степени окисления +1, что приводит к изменению цвета реакционной смеси с синего (Cu(OH)₂) через желтый (СuOH) до оранжево-красного (Сu₂O): 
R—HC=O + 2Cu(OH)₂ = R—C(OH)=O + Cu₂O + 2H₂O. 

Получение альдегидов:

Алифатические альдегиды получают дегидрированием спиртов, окислением алканов, гидратацией ацетилена (реакция Кучерова), оксосинтезом. Ароматические — окислением метилбензолов, восстановлением хлорангидридов ароматических кислот, гидролизом четвертичных солей уротропина, формилированием. Некоторые альдегиды выделяют из природного сырья.

Применение альдегидов:

Альдегиды применяются в синтезе карбоновых кислот, аминов, спиртов, пестицидов, лекарственных и душистых веществ, красителей, а также в производстве пластмасс и фенолоформальдегидных смол. 40%-ный раствор формальдегида (формалин) используется как консервирующее и стерилизующее средство. Альдегиды, обладающие приятным запахом, используются при составлении парфюмерных композиций.

Токсичность:

Токсичны. Способны накапливаться в организме. Кроме общетоксичного, обладают раздражающим и нейротоксическим действием. Эффект зависит от молекулярной массы: чем она больше, тем слабее раздражающее, но сильнее наркотическое действие, причём ненасыщенные альдегиды токсичнее насыщенных. Некоторые обладают канцерогенными свойствами. 

Биологическое действие:

Кетоны

Кетоны — это органические вещества, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами.
Общая формула кетонов: R1–CO–R2.
Среди других карбонильных соединений, наличие в кетонах именно двух атомов углерода, непосредственно связанных с карбонильной группой, отличает их от карбоновых кислот и их производных, а также альдегидов.