Занятие 7 реакционная способность альдегидов и кетонов. Реакции an и an-e у тригонального атома углерода.

ЦЕЛЬ: Сформировать знания:

• электронного строения оксогруппы и реакционных центров альдегидов и кетонов;

• реакционной способности альдегидов и кетонов в реакциях нуклеофильного присоединения;

• механизма реакций A_N и A_N-E;

• реакций окисления.

Сформировать умения:

• выделять реакционные центры альдегидов и кетонов, исходя из взаимного влияния атомов;

• сравнивать реакционную способность альдегидов и кетонов в реакциях A_N;

• писать по стадиям механизмы A_N и A_N-E;

• выполнять характерные и качественные реакции на альдегиды и кетоны.

Вопросы для самоподготовки к занятию:

1. Электронное строение оксогруппы. Реакционные центры альдегидов и кетонов.

2. Сравнение реакционной способности альдегидов и кетонов в реакциях нуклеофильного присоединения (A_N). Механизм реакций нуклеофильного присоединения: гидратация, восстановление, реакция со спиртами (ацетализация) и тиолами. Гидролиз ацеталей, кислотный катализ.

3. Реакции присоединения – отщепления (A_N-E). Взаимодействие альдегидов и кетонов с аммиаком, аминами. Гидролиз аминов.

4. Реакции с участием С-Н-кислотного центра: альдольное присоединение, голоформные реакции. Основной катализ. Альдольное расщепление. Биологическое значение этих процессов.

5. Окисление альдегидов, реакция диспропорционирования.

Литература

[1]. Тюкавкина Н.А., Биоорганическая химия. / Н.А.Тюкавкина, Ю.И. Бауков– М.: Медицина, 1991.– С. 181-194.

[2]. Гидранович Л.Г. Биоорганическая химия: Учеб. пособие. /Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2009.– С. 114-124.

[3]. Гидранович Л.Г. Лабораторные занятия по биоорганической химии.: Учеб. пособие / Л.Г.Гидранович. – Витебск: ВГМУ, 2012.– С. 49-56.

[4]. Гидранович Л.Г. Курс лекций по биоорганической химии.– Витебск.– 2003.– С. 94-103.

ЗАДАНИЯ ДЛЯ КОНТРОЛЯ САМОПОДГОТОВКИ К ЗАНЯТИЮ.

1. Изучить теоретический материал по вопросам для самоподготовки к занятиям.

2. Оформить протокол лабораторной работы.

3. Решить задачи 1, 2, 5, 9,10,14-15 представленные на страницах 53-56 данного лабораторного практикума.

Примерный вариант заключительного контроля:

1. Сравните реакционную способность в реакциях А_N пропаналя и бензальдегида. Напишите схему реакции ацетализации более активного из них. Опишите механизм реакции по стадиям, объясните роль кислотного катализа.

2. Напишите схемы реакций, обозначьте графически реакционные центры, укажите тип и механизм реакций:

Содержание лабораторного практикума.

Опыт 1. Образование 2,4-динитрофенилгидразонов.

Опыт проведите параллельно с формалином и ацетоном. На предметное стекло нанесите по 1 капле исследуемого соединения, добавьте 1 каплю раствора 2,4-динитрофенилгидразина. Появляется кристаллический осадок желтого цвета.

Схема реакций:

Вопросы:

1. Для каких целей может быть использована эта реакция в качественном анализе.

2. Опишите механизм реакции A_N-E.

Опыт 2. Реакции отличия альдегидов и кетонов.

1. Реакция «серебрянного зеркала».

Опыт проведите параллельно с формалином и ацетоном. В пробирке приготовьте аммиачный раствор оксида серебра, для чего к 1 капле 0,2 н AgNO₃ добавьте 1 каплю 2 н NaOH и затем по каплям водного раствора аммиака до растворения образовавшегося бурого осадка. К полученному аммиачному раствору оксида серебра прибавьте 1-2 капли исследуемого соединения. Пробирки нагрейте. В пробирке с формалином образуется осадок черного цвета, который при осторожном нагревании может выделиться на стенках пробирки в виде блестящего заркального налета.

Схема реакции:

Вопросы:

1. Какая реакция протекает при нагревании формалина с аммиачным раствором оксида серебра?

2. Объясните, почему в пробирке с ацетоном не наблюдается выпадение осадка серебра?

3. Для каких целей может быть использована данная реакция в качественном анализе?