Опыт 19. Реакции окисления альдегидов

Реактивы и оборудование: раствор ацетальдегида, 10%-ный раствор гидроксида натрия, 2%-ный раствор сульфата меди (II), 1%-ный раствор нитрата серебра, 5%-ный раствор аммиака (в капельнице); водяные бани, термометры, пробирки.

19.1. Окисление ацетальдегида аммиачным раствором гидроксида серебра (реакция «серебряного зеркала»). Реакцию «серебряного зеркала» проводят в тщательно вымытой пробирке. К прозрачному, бесцветному аммиачному раствору гидроксида серебра прибавляют несколько капель раствора ацетальдегида. Пробирку несколько минут нагревают на водяной бане при температуре воды 70—80 ^ОС или на газовой горелке до начала побурения раствора (до кипения не доводить). Далее реакция идет без нагревания, и металлическое серебро выпадает в виде черного осадка или осаждается на стенках пробирки в виде блестящего серебряного налета («серебряное зеркало»):

Вступают ли в эту реакцию кетоны? Приведите объяснение.

19.2. Окисление ацетальдегида гидроксидом меди (II). В пробирку наливают 1 мл раствора ацетальдегида и 1 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия, а затем при встряхивании по каплям добавляют 2%-ный раствор сульфата меди (II) до появления неисчезающей взвеси гидроксида меди (II):

Верхнюю часть смеси нагревают до кипения. Наблюдают появление желтого осадка гидроксида меди (I), переходящего затем в красный осадок оксида меди (I):

Гидроксид меди (II) может восстанавливаться ацетальдегидом до металлической меди. В этом случае при использовании очень чистой пробирки можно наблюдать образование на ее стенках «медного зеркала».

Ацетон и другие кетоны не окисляются мягкими окислителями, в том числе и гидроксидом меди (II). Поэтому при нагревании гидроксид меди (II) дегидратируется с образованием черного осадка оксида меди (II):

Опыт 20. Альдольная и кротоновая конденсация уксусного альдегида и его осмоление

Реактивы и оборудование: уксусный альдегид, 10%-ный раствор гидроксида натрия; пробирки.

В пробирку наливают 3 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия и добавляют 5—6 капель уксусного альдегида. Полученную смесь нагревают на газовой горелке. Сначала образуется альдоль (приятный запах), а затем непредельный кротоновый альдегид — соединение с резким неприятным запахом (нюхать осторожно). При достаточно длительном нагревании жидкость становится бурой, образуется смола.

Альдольная конденсация уксусного альдегида (реакция Бородина):

Рассмотрите механизмы реакций альдольной и кротоновой конденсации в щелочной среде. Какие продукты получатся при конденсации пропионового и триметилуксусного альдегидов?

Опыт 21. Получение ацетона пиролизом ацетата кальция

Реактивы и оборудование: ацетат кальция (безводный); газоотводные трубки, изогнутые под тупым углом, пробирки.

В сухую пробирку насыпают безводный ацетат кальция (высота слоя 3—4 см) и равномерно распределяют его по нижней ее стенке. Пробирку закрывают пробкой с газоотводной трубкой, изогнутой под тупым углом, и закрепляют в лапке штатива с наклоном в сторону пробки. Конец газоотводной трубки опускают в пробирку-приемник, содержащую 1,5—2 мл дистиллированной воды. Сначала равномерно прогревают всю пробирку с ацетатом кальция, а потом прокаливают ее, начиная со дна. Соль плавится, а затем разлагается с образованием ацетона:

Пары ацетона отгоняются и растворяются в воде, находящейся в пробирке-приемнике. Через 6—8 мин объем жидкости в приемнике увеличивается вдвое. Ощущается характерный запах ацетона.

После прекращения вспенивания в нагреваемой пробирке на ее дне остается карбонат кальция, который можно обнаружить после охлаждения пробирки реакцией с 10%-ной соляной кислотой.

Ацетон в пробирке-приемнике можно обнаружить иодоформной пробой (проба Лебена) или реакцией с нитропруссидом натрия (проба Легаля).