Получение альдегидов и кетонов

11 заданий

Получение карбонильных соединений вытекает из их места в генетическом ряду между спиртами и кислотами: из спиртов их получают окислением, из них самих восстановлением получают спирты, а окислением альдегидов — кислоты. Кроме того, альдегиды и кетоны получают из углеводородов и их галогенопроизводных.

Окисление и дегидрирование спиртов

Первичные спирты дают альдегиды, вторичные — кетоны. Окислитель — оксид меди(II) при нагревании или кислород воздуха на медном или серебряном катализаторе; без окислителя спирт отщепляет водород над медью:

\[ \ce{CH3-CH2-CH2-OH + CuO ->[t^\circ] CH3-CH2-CHO + Cu + H2O} \quad (\text{пропаналь}) \]

\[ \ce{2CH3-OH + O2 ->[Ag \text{ или } Cu, t^\circ] 2H-CHO + 2H2O} \quad (\text{формальдегид в промышленности}) \]

\[ \ce{CH3-CH(OH)-CH2-CH3 ->[Cu, t^\circ] CH3-CO-CH2-CH3 + H2} \quad (\text{бутанон}) \]

Из алкинов: реакция Кучерова

Гидратация ацетилена в присутствии солей ртути(II) даёт уксусный альдегид, гидратация гомологов ацетилена — кетоны (вода присоединяется по правилу Марковникова):

\[ \ce{HC#CH + H2O ->[Hg^{2+}, H+] CH3-CHO}; \qquad \ce{HC#C-CH2-CH3 + H2O ->[Hg^{2+}, H+] CH3-CO-CH2-CH3} \]

Из алкенов и алканов

Этилен окисляют кислородом на хлоридах палладия и меди — так сегодня получают большую часть уксусного альдегида. Метан окисляют до формальдегида на катализаторе:

\[ \ce{2CH2=CH2 + O2 ->[PdCl2, CuCl2] 2CH3-CHO}; \qquad \ce{CH4 + O2 ->[\text{кат.}, t^\circ] H-CHO + H2O} \]

Гидролиз дигалогеналканов

Если два атома галогена стоят у одного атома углерода (геминальные дигалогеналканы), при гидролизе водной щёлочью образуется неустойчивый двухатомный спирт, который сразу теряет воду и даёт карбонильное соединение. Галогены на конце цепи — альдегид, в середине — кетон:

\[ \ce{CH3-CHCl2 + 2NaOH ->[H2O] CH3-CHO + 2NaCl + H2O} \]

\[ \ce{CH3-CCl2-CH3 + 2NaOH ->[H2O] CH3-CO-CH3 + 2NaCl + H2O} \]

Кетоны из солей и кумола

При прокаливании кальциевых (или бариевых) солей карбоновых кислот образуются кетоны и карбонат. Из ацетата кальция получается ацетон — так его получали раньше при сухой перегонке древесины:

\[ \ce{(CH3-COO)2Ca ->[t^\circ] CH3-CO-CH3 + CaCO3} \]

Сегодня основная часть ацетона получается кумольным способом одновременно с фенолом.

Лайфхак. В цепочке, где из спирта получается вещество, дающее «серебряное зеркало», спирт первичный и продукт — альдегид. Если продукт окисления спирта с \(\ce{[Ag(NH3)2]OH}\) не реагирует, спирт вторичный, а продукт — кетон.

Разбор задания. Вещество X получено из пропина в одну стадию и не даёт реакции «серебряного зеркала». Что это за вещество и как его получить?
Решение. Из алкина карбонильное соединение получают гидратацией по Кучерову. Пропин \(\ce{HC#C-CH3}\) — не ацетилен, поэтому вода присоединяется по правилу Марковникова и образуется кетон: \(\ce{HC#C-CH3 + H2O ->[Hg^{2+}, H+] CH3-CO-CH3}\). Кетон с аммиачным раствором оксида серебра не реагирует — условие выполнено.
Ответ: X — ацетон (пропанон).

Закрепите теорию: 11 заданий с проверкой и подсказками, урок зачитывается от 70 %.

Пройти урок arrow_forward