V. Реакции полимеризации

1. Получение фенолформальдегидных смол

Реакция поликонденсации лежит в основе метода получения фенолформальдегидных смол из фенола и формальдегида:

2. Полимеризация формальдегида

При длительном хранении формалина (40%-ный водный раствор формальдегида) происходит полимеризация с образованием белого осадка параформа:

Вопросы для самоконтроля по теме «Карбонильные соединения»

Вариант 1.16

1. Составьте структурные формулы всех карбонильных соединений, имеющих состав С₄Н₈О, и дайте им названия.

2. Получите метилизопропилкетон по реакции Кучерова. Напишите уравнения реакции.

3. Какие галогенопроизводные следует взять для получения изомасляного альдегида? Дайте уравнения реакции.

4. Назовите следующие альдегиды. Какие из них способны к реакции альдольной конденсации?

Напишите уравнения реакций.

5. Осуществите следующие превращения:

Вариант 2.17

1. Составьте структурные формулы всех кетонов, имеющих состав С₅Н₁₀О, и дайте им названия.

2. Какой спирт нужно окислить подкисленным раствором бихромата калия, чтобы получить этилтретбутилкетон? Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты.

3. Какие дигалогенопроизводные нужно взять для получения 2-метилпропаналя? Напишите уравнение реакции.

4. Напишите уравнение реакции Канниццаро для бензойного альдегида.

5. Осуществите следующие превращения:

Вариант 3.18

1. Составьте структурные формулы всех карбонильных соединений, имеющих состав С₄Н₆О, и дайте им названия.

2. Какое карбонильное соединение образуется при окислении диизопропилкарбинола бихроматом калия в кислой среде? Составьте уравнение реакции и расставьте коэффициенты.

3. Получите ацетальдегид по реакции Кучерова. Напишите уравнение реакции и укажите условия ее протекания.

4. Напишите уравнение альдольной конденсации и отщепления воды от образовавшегося продукта для пропионового альдегида. Назовите промежуточное и конечное соединения.

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия ацетона со следующими веществами:

а) пятихлористым фосфором,

б) гидроксиламином,

в) синильной кислотой и последующим гидролизом образовавшегося соединения.

Вариант 4.19

1. Составьте структурные формулы альдегидов, имеющих состав С₅Н₁₀О, и дайте им названия.

2. При пиролизе какой соли образуется масляный альдегид? Напишите уравнение реакции.

3. Какой кетон образуется при гидролизе 3,3-дихлор-2-метилбутана? Напишите уравнение реакции.

4. Что представляют собой продукты окисления метилэтилкетона?

5. Напишите уравнения реакций взаимодействия изомасляного альдегида со следующими веществами:

а) синильной кислотой,

б) бисульфитом натрия,

в) гидразином.

Вариант 5.20

1. Составьте структурные формулы кетонов, имеющих состав С₆Н₁₂О, и дайте им названия.

2. Какой кетон образуется при гидратации метилацетилена (реакция Кучерова)? Напишите уравнение реакции и укажите условия проведения.

3. При окислении какого спирта образуется изомасляный альдегид? Напишите уравнение реакции окисления этого спирта бихроматом калия в кислой среде и расставьте коэффициенты.

4. Из бензальдегида получите диэтилацеталь. Напишите уравнение реакции.

5. Какие продукты образуются при взаимодействии триметилуксусного альдегида со следующими веществами:

1. ,

2. PCl_5,

3. NH₂-NH_2,

4. HCN.

Напишите уравнения реакций.

Вариант 6.21

1. Составьте структурные формулы всех жирноароматических кетонов, имеющих состав С₉Н₁₀О, дайте им названия.

2. При каталитической гидратации какого ацетиленового углеводорода по реакции Кучерова образуется метилизобутилкетон? Дайте уравнение реакции.

3. Какой альдегид образуется при гидролизе 1,1-дибром-2-метил-3-этилпентана? Дайте уравнение реакции.

4. С помощью каких реакций можно отличить пропионовый альдегид от изомерного ему кетона?

5. Осуществите следующие превращения:

Вариант 7.22

1. Составьте структурные формулы ароматических альдегидов, имеющих состав С₈Н₈О, и дайте им названия.

2. Какой ацетиленовый углеводород нужно взять для получения по реакции Кучерова метилизобутилкетона? Дайте уравнения реакции.

3. Напишите уравнение реакции окисления этилизопропилкарбинола бихроматом калия в кислой среде и расставьте коэффициенты.

4. Напишите уравнение реакции, с помощью которой можно выделить карбонильные соединения из смеси веществ, принадлежащих другим классам органических соединений.

5. Осуществите следующие превращения:

Вариант 8.23

1. Составьте структурные формулы всех изомеров бутанола и укажите, какие из них способны при окислении образовывать альдегиды и кетоны. Назовите их.

2. Какой кетон получается при пиролизе ацетата кальция? Какую соль нужно взять для получения пропионового альдегида? Напишите уравнение реакции.

3. Окислением какого спирта можно получить диизобутилкетон? Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты. Окислитель – подкисленный раствор бихромата калия.

4. Напишите уравнения реакции взаимодействия уксусного альдегида:

а) с аммиаком,

б) гидроксиламином,

в) гидразином.

5. Для масляного альдегида напишите уравнения реакции альдольной и кротоновой конденсации, взаимодействия с гидразином и синильной кислоты.

Вариант 9.24

1. Составьте структурные формулы всех карбонильных соединений, имеющих состав С₄Н₈О, и дайте им названия.

2. Какое галогенопроизводное нужно взять для получения пропилизобутилкетона? Напишите уравнение реакции.

3. Какой альдегид получается при окислении 2,2-диметилпропанола-1? Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты. Окислитель – бихромат калия в кислой среде.

4. Напишите уравнение сложноэфирной конденсации ацетальдегида и укажите условия ее протекания. Какие соединения способны вступать в эту реакцию?

5. Из 2,2-диметилпентаналя получите:

а) оксим,

б) гидразон,

в)1,1-дихлор-2,2-диметилпентан.

Вариант 10.25

1. Составьте структурные формулы кетонов состава С₇Н₁₄О, содержащих главные цепи из пяти атомов углерода, дайте им названия.

2. Соль какой кислоты нужно подвергнуть пиролизу, чтобы получить триметилуксусный альдегид? Напишите уравнение реакции.

3. При гидролизе каких дигалогенопроизводных, имеющих состав С₄Н₈Сl₂, образуются кетоны? Напишите уравнения реакций.

4. Напишите уравнения реакции окисления диметилуксусного альдегида аммиачным раствором оксида серебра. Как называется эта реакция? Почему с помощью этой реакции можно отличить альдегиды от кетонов?

5. Какие продукты образуются при взаимодействии 3-метилбутаналя со следующими веществами:

а) пятихлористым фосфором,

б) хлором,

в) гидразином,

г) бромистым этилмагнием.

Вариант 11.26

1. Составьте структурные формулы альдегидов состава С₆Н₁₂О, содержащих главные цепи из четырех атомов углерода, и назовите их.

2. При пиролизе каких солей получается метилпропилкетон? Дайте уравнение реакции.

3. Получите уксусный альдегид тремя способами.

4. Какое строение имеет кетон, если при его окислении образуются углекислый газ, уксусная и пропионовая кислоты.

5. Напишите уравнение реакции взаимодействия пропионового альдегида со следующими веществами:

а) гидросульфитом натрия,

б) пятихлористым фосфором,

в) гидроксиламином.

Вариант 12.27

1. Составьте структурные формулы непредельных кетонов, имеющих состав С₅Н₈О, и назовите их.

2. Напишите уравнение реакции получения изомасляного альдегида окислением соответствующего спирта и расставьте коэффициенты. Окислитель – подкисленный раствор бихромата калия.

3. Какой кетон получается при гидролизе 4,4-дихлор-2,3-диметилпентана? Укажите уравнение реакции.

4. Используя реактив Гриньяра, получите из альдегидов и кетонов:

а) пропанол-1,

б) пропанол-2,

в) триметилкарбинол.

5. Напишите уравнение реакции взаимодействия 2-метилпропаналя со следующими веществами:

1. гидросульфитом натрия,

2. гидроксиламином,

3. этиловым спиртом в кислой среде.

Вариант 13.28

1. Составьте структурные формулы всех кетонов, имеющих состав С₅Н₁₀О, и дайте им названия.

2. Какое дигалогенопроизводное нужно взять для получения 2-метил-3-этилпентаналя? Напишите уравнение реакции.

3. Какой кетон образуется при пиролизе кальциевой соли пропионовой кислоты?

4. При окислении какого кетона образуются изомасляная и уксусная кислоты, ацетон и углекислый газ.

5. Напишите уравнение реакции взаимодействия пропионового альдегида со следующими веществами:

а) синильной кислотой,

б) фенилгидразином,

в) пятихлористым фосфором,

г) хлором.

Вариант 14.29

1. Составьте структурные формулы оксосоединений, имеющих состав С₄Н₆О, и дайте им названия.

2. Какое дигалогенопроизводное нужно взять для получения 3-метилбутанона-2? Напишите уравнение реакции.

3. Получите 2,2-диметилпропаналь окислением соответствующего спирта бихроматом калия в кислой среде. Составьте уравнение реакции и расставьте коэффициенты.

4. Какое вещество образуется в результате взаимодействия ацетона с реактивом Гриньяра СН₃ – СН₂ –Мg –Вr с последующим гидролизом образовавшегося соединения? Напишите уравнения реакции.

5. Осуществите следующие превращения:

Вариант 15.30

1. Составьте структурные формулы всех непредельных альдегидов, имеющих состав С₄Н₆О, и назовите их.

2. Какой спирт нужно окислить бихроматом калия в кислой среде, чтобы получить диизопропилкетон? Напишите уравнение реакции и расставьте коэффициенты.

3. Какой альдегид получается при гидролизе 1,1-дибром-2-метилпропана? Напишите уравнение реакции.

4. При окислении смеси альдегида и кетона, имеющих одинаковый молекулярный состав, были получены углекислый газ, уксусная, пропионовая и масляная кислоты. Определите строение альдегида и кетона.

5. Напишите уравнение реакции взаимодействия изомасляного альдегида со следующими веществами:

а) йодистым этилмагнием с последующим гидролизом образовавшегося соединения,

б) пятихлористым фосфором,

в) хлором,

г) аммиачным раствором оксида серебра.

Одноосновные карбоновые кислоты

Одноосновные карбоновые кислоты – производные углеводородов, получаемые путем замещения атома водорода на карбоксильную группу –СООН.

Общая формула: С_nH_2n+1COOH ( n ≥ 0 ) или C_nH_2nO₂ ( n ≥ 1 )

Гомологический ряд, изомерия, номенклатура

НСООН - метановая (муравьиная) кислота

СН₃СООН – этановая (уксусная) кислота

СН₃СН₂СООН – пропановая (пропионовая) кислота

- бутановая (масляная)кислота

- 2-метилпропановая (изомасляная) кислота

Одноосновные карбоновые кислоты изомерны другому классу соединений – сложным эфирам

Способы получения

1. окисление спиртов и альдегидов

Последовательное окисления первичных спиртов и альдегидов приводит к получению карбоновых кислот. Общую схему превращений можно представить следующим образом:

2. щелочной гидролиз трихлорпроизводный углеводородов

3. гидролиз нитрилов карбоновых кислот

4. окислительное расщепление кратных связей в алкенах и алкинах

Физические свойства

Температуры кипения кислот значительно выше температур кипения спиртов и альдегидов с тем же числом атомов углерода, что объясняется образованием циклических и линейных ассоциатов между молекулами кислот за счет водородных связей.

Химические свойства

Электронное строение молекул карбоновых кислот

П оказанное в формуле смещение электронной плотности в сторону карбонильного атома кислорода обусловливает сильную поляризацию связи О—Н, в результате чего облегчается отрыв атома водорода в виде протона – в водных растворах происходит процесс кислотной диссоциации:

карбоксилат-ион

В карбоксилат-ионе имеет место р,π-сопряжение неподеленной пары электронов атома кислорода гидроксильной группы с р-облаками, образующими π-связь, в результате происходит делокализация π-связи и раномерное распределение отрицательного заряда между двумя атомами кислорода:

Если в состав карбоновой кислоты входит атом или группа атомов, являющиеся акцепторами электронной плотности, то в этом случае происходит перераспределение электронной плотности в молекуле кислоты, и при этом увеличивается сила кислот, так как связь О—Н становится более поляризованной.