9 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Как из альдегида получить кислоту

Способы получения

Альдегиды и кетоны могут быть получены окислением спиртов, причем при окислении первичных спиртов получаются альдегиды, а при окислении вторичных — кетоны.

Окислителем, обычно применяемым для этой цели в лабораториях, является хромовая кислота, употребляемая чаще всего в виде «хромовой смеси» (смесь бихромата калия или натрия с серной кислотой). Иногда применяются также перманганаты различных металлов или перекись марганца и серная кислота. Наиболее важным практическим способом получения альдегидов является окисление спиртов кислородом воздуха в присутствии металлических катализаторов. Такими катализаторами, действующими уже при обыкновенной температуре, могут служить платина и другие металлы группы платины, а при повышенной температуре металлическая медь.

2. Дегидрогенизация (дегидрирование) спиртов При пропускании паров спирта через нагретые трубки с мелко раздробленной, восстановленной водородом металлической медью первичные спирты распадаются на альдегид и водород, а вторичные на кетон и водород. Несколько хуже эта реакция проходит в присутствии никеля, железа или цинка.

3. Получение из одноосновных карбоновых кислот Альдегиды можно получать восстановлением кислот:

Для этой цели применяют частично отравленную сернистыми соединениями платиновую чернь (восстановление хлорангидридов по Розенмунду).

Кетоны и альдегиды могут быть получены также сухой перегонкой кальциевых и бариевых солей одноосновных кислот. Для всех кислот, кроме муравьиной, реакция идет следующим образом:

Чаще восстанавливают не самые кислоты, а их производные, например хлорангидриды:

т. е. образуется кетон с двумя одинаковыми радикалами и карбонат кальция.

Если взять смесь солей двух кислот или смешанную соль, то наряду с предыдущей реакцией происходит также реакция между молекулами разных солей:

Если же взять смесь солей, из которых одна соль муравьиной кислоты, то получается альдегид:

Вместо сухой перегонки готовых солей используют также контактный способ, так называемую реакцию кетонизации кислот, состоящую в том, что пары кислот пропускают при повышенной температуре над катализаторами, в качестве которых применяют углекислые соли кальция или бария, закись марганца, окись тория, окись алюминия и др. Для получения этим путем альдегидов лучшими катализаторами являются закись марганца и окись титана.

Несомненно, здесь сначала образуются соли органических кислот, которые затем разлагаются, регенерируя вещества, являющиеся катализаторами. В результате реакция идет, например, для уксусной кислоты по следующему уравнению:

4. Действие воды на дигалоидные соединения Альдегиды и кетоны могут получаться при взаимодействии с водой дигалоидных соединений, содержащих оба атома галоида при одном и том же атоме углерода. При этом можно было бы ожидать обмена атомов галоида на гидроксилы и получения двухатомных спиртов, у которых обе гидроксильные группы находятся при одном и том же атоме углерода, например:

Но такие двухатомные спирты в обычных условиях не существуют, они отщепляют молекулу воды, образуя альдегиды или кетоны:

Таким образом, альдегиды и кетоны можно рассматривать как ангидриды двухатомных спиртов этого рода.

Читать еще:  Чем прославилась Жанна д'Арк

При действии воды в тех же условиях на гомологи ацетилена получаются кетоны:

Эта реакция, открытая М. Г. Кучеровым в 18811884 гг., долгое время очень широко применялась и до сих пор не утратила своего значения для промышленного получения ацетальдегида, являющегося важным промежуточным продуктом в крупнотоннажных органических синтезах (уксусной кислоты, синтетических каучуков и т. п.).

6. Получение с помощью магний- и цинкорганических соединений Как было показано., при взаимодействии производных карбоновых кислот с некоторыми металлоорганическими соединениями присоединение одной молекулы металлоорганического соединения по карбонильной группе протекает по схеме

В случае производных муравьиной кислоты, например ее сложного эфира, реакция протекает следующим образом:

Если на полученные соединения подействовать водой, то они реагируют с ней с образованием в первом случае кетонов, а во втором альдегидов:

При указанных реакциях магнийорганических соединений приходится принимать различные меры, чтобы реакция не пошла дальше, вплоть до образования третичных спиртов.

И все же это удается лишь в ограниченном числе случаев. При действии магнийорганического соединения на сложный эфир чаще всего в реакцию вступает половина всего количества сложного эфира с образованием третичного спирта, а кетон вовсе не получается.

Практически наиболее удобным синтезом альдегидов при помощи металлоорганических соединений является получение их через посредство ацеталей из ортомуравьиного эфира СН(ОС2Н5)3, а также из амидов или нитрилов кислот.

При действии магнийорганических соединений на ортомуравьиный эфир происходит обмен радикала магнийорганического соединения на один из радикалов ОС2Н5 (этоксил), причем получается ацеталь альдегида (А. Е. Чичибабин, Бодру):

Ацеталь в присутствии кислоты омыляется, образуя альдегид:

При действии на амид кислоты двух молекул магнийорганического соединения, а затем воды также получаются кетоны без образования третичных спиртов:

С формамидом по этой реакции получаются альдегиды. Сходно с амидами реагируют нитрилы кислот:

Поскольку кадмийорганические соединения не вступают в реакцию с кетонами, здесь не могут получаться третичные спирты.

8. Гидролиз виниловых эфиров Альдегиды получаются при действии воды в присутствии минеральных кислот на простые виниловые эфиры (А. Е. Фаворский и М. Ф. Шостаковский):

9. Взаимодействие олефинов с окисью углерода и водородом (оксосинтез) В присутствии кобальтового катализатора олефины реагируют в жидкой фазе при 150—250 ат и 100—200° С с окисью углерода и водородом. При этом получаются альдегиды, например:

Фактически катализатором этой реакции являются карбонилы кобальта, образующиеся при взаимодействии кобальта с окисью углерода и действующие как гомогенный катализатор. Одновременно происходит частичное гидрирование альдегидов с образованием первичных спиртов. Этот процесс, называемый оксосинтезом, позволяет в промышленном масштабе получать различные первичные спирты из непредельных углеводородов.

Как из альдегида получить кислоту

При окислении первичных спиртов получают альдегиды, которые потом окисляются до карбоновых кислот:

Чтобы предотвратить превращение альдегида в кислоту, его отгоняют в ходе реакции (т. кипения альдегида, не образующего межмолекулярные водородные связи, ниже т.кип. спирта и кислоты)

Читать еще:  Почему подростки часто болеют

При окислении вторичных спиртов образуются кетоны

2 . В промышленности альдегиды и кетоны получают дегидрированием спиртов, пропуская пары спирта над нагретым катализатором (Cu, соединения Ag, Cr или Zn).
Этот способ позволяет получать карбонильные соединения, в особенности альдегиды, без побочных продуктов окисления.

3. Гидротация алкинов (реакция Кучерова)
присоединения воды к ацетилену в присутствии солей ртути приводит к образованию ацетальдегида:

Кетоны получают при гидротации других гомологов ряда алкинов:

К альдегидам относятся важнейшие моно- и олигосахариды — глюкоза, лактоза и др. Содержатся А. в эфирных маслах, напр. цитраль — в лемонграссовом (до 80%) и кориандровом маслах, цитронеллаль — в цитронелловом (

30%) и эвкалиптовом, бензальдегид — в масле горького миндаля; плоды ванили содержат 1,5-3% ванилина.

Ацетальдегид производят гл. обр. окислением этилена, а также каталитической гидратацией ацетилена (р-ция Кучерова), акролеин — окислением пропилена, пропионовый и масляный альдегиды — гидроформилированием соотв. этилена и пропилена. А. синтезируют в пром-сти также каталитич. восстановлением карбоновых к-т (гл. обр. высших) муравьиной к-той, гидролизом дигалогенозамещенных углеводородов.

Методы получения альдегидов:

методы окисления или дегидрирования:

дегидрирование спиртов над катализаторами (Ag, Cu) — используется в основном в промышленности;

окисление спиртов хроматами, комплексами триоксида хрома (VI), диметилсульфоксидом, церийаммонийнитратом, иодозобензолом;

  • окисление спиртов кетонами в присутствии алкоголятов алюминия (р-ция Оппенауэра);
  • окисление олефинов в присутствии четырехокиси осмия;

  • озонолиз олефинов;
  • окисление бензиловых спиртов или бензилгалогенидов нитросоединениями;
  • окисление 1,2-гликолей йодной к-той или (СН3СОО)4Рb;
  • окисление альдоз гипохлоритом натрия до более короткоцепочной альдозы;
  • реакция бензилгалогенидов с уротропином с последующим распадом продукта присоединения (реакция Соммле);
  • окисление бензилгалогенидов диметилсульфоксидом;
  • окисление метиларенов или метилгетероциклов двуокисью марганца, трехокисью хрома (VI), хлористым хромилом, диоксидом селена;
  • нитрозирование метиларенов или метилкетонов нитрозилхлоридом;
  • реакция простых эфиров с трет-бутилпербензоатом с образованием ацеталя, который затем гидролизуется в альдегид;
  • распад солей нитроалканов под действием разбавленных кислот до альдегида и оксида азота (I) (реакция Нефа);
  • реакция фенилуксусных кислот с окисью пиридина с образованием ароматических альдегидов;

    восстановление хлорангидридов кислот через соединения Рейсерта;

  • восстановление хлорангидридов кислот через тиоэфиры;
  • восстановление хлорангидридов водородом в присутствии палладия (р-ция Розенмунда);
  • восстановление хлорангидридов кислот гидридами металлов;
  • восстановление нитрилов гидридами металлов с последующим гидролизом образующихся альдиминов;
  • восстановление нитрилов хлоридом олова (II) (реакция Стефена);
  • восстановление нитрилов, семикарбазидов кислот, гидразидов кислот водородом над никелем Ренея;
  • восстановление анилидов карбоновых кислот, через образованием имидохлорида и анила (реакция Зонна-Мюллера);
  • восстановление сложных эфиров алюмогидридами;
  • разложение арилсульфонилгидразидов кислот (реакция Мак-Фадена и Стивенса);

  • восстановление карбоновых кислот амальгамой натрия;
  • совместное разложение карбоновой кислоты с муравьиной кислотой;

    введение карбонильной группы (формилирование):

  • реакция аренов с цианидом цинка и хлороводородом (реакция Гаттермана);
  • реакция аренов с угарным газом и хлороводородом (реакция Гаттермана-Коха);
  • реакция аренов с фторангидридом муравьиной кислоты;
  • реакция аренов с дихлорметилалкиловыми эфирами;
  • реакция фенолов с триэтилортоформиатом;
  • реакция аренов с формамидами (реакция Вильсмейера);
  • реакция фенолов с уротропином (реакция Даффа);
  • гидроформилирование алкенов действием угарного газа и водорода над катализатором;
  • реакция солей диазония с формальдоксимом;
  • взаимодействие реактивов Гриньяра с ортомуравьиным эфиром, N-метил-N-формиланилином, этоксиметиленанилином;
  • взаимодействие реактивов Гриньяра с сероуглеродом и семикарбазидом;
  • реакция алкиллитиевых соединений с диметилформамидом;
  • формилирование кетонов этилформиатом (реакция Кляйзена);
  • конденсация триэтилортоформиата с простыми виниловыми эфирами с образованием альдолей и их последующим гидролизом;
  • реакция фенолов с хлороформом в щелочной среде (реакция Реймера-Тимана);

    Читать еще:  Как починить компьютер самостоятельно

    гидролиз и расщепление:

  • гидролиз ацеталей и циклических ацеталей;
  • расщепление фуранового или пиррольного кольца;
  • гидролиз 1,3-дитианов, дигидро-1,3-оксазинов;
  • гидролиз гем-дигалогеналканов;
  • распад альфа-кетокислот при нагревании в анилине и гидролиз образующегося основания Шиффа (альфа-кетокислоты можно получить из альфа-аминокислот окислением);
  • нагревание альфа-гидроксикислот с разложением их до угарного газа, альдегида и воды;

    присоединение и конденсации:

  • гидратация ацетилена над ртутными катализаторами с образованием ацетальдегида;
  • присоединение спиртов к ацетиленам и перегруппировка аллилвиниловых эфиров (перегруппировка Клайзена);
  • альдольная конденсация альдегидов;
  • конденсация Манниха к альдегидам;
  • реакция Михаэля с альдегидами;

  • перегруппировки пинаконов;
  • перегруппировка аллиловых спиртов;
  • перегруппировка эпоксидов;
  • распад альфа-гидроксиацетофенонов в кислой среде;

  • реакция ацетофенонов с алкилазидами;
  • реакция дигидразидов малоновых кислот с нитритом натрия;
  • реакция амидов альфа-гидрокси-, альфа-бром- и альфа-аминокислот с гипохлоритом натрия;

    Уксусный альдегид: свойства, получение, применение

    На сегодняшний день известны миллионы химических соединений. И большинство из них относится к органическим. Эти вещества делят на несколько больших групп, название одной из них — альдегиды. Сегодня мы рассмотрим представителя этого класса — уксусный альдегид.

    Определение

    Уксусный альдегид является органическим соединением класса альдегидов. Его могут называть и по-другому: ацетальдегидом, этаналем или метилформальдегидом. Формула уксусного альдегида — CH3-CHO.

    Свойства

    Получение

    В основном уксусный альдегид получают с помощью окисления этилена (процесс Вакера). В роли окислителя выступает хлорид палладия. Еще данное вещество можно получить во время гидратации ацетилена, в которой присутствуют соли ртути. Продуктом реакции является енол, который изомеризуется в искомое вещество. Еще один способ получения уксусного альдегида, который был наиболее популярным задолго до того, как стал известен процесс Вакера, — окисление или дегидратация этанола в присутствии медного или серебряного катализаторов. При дегидратации, помимо искомого вещества, образуется водород, а во время окисления — вода.

    Применение

    С помощью обсуждаемого соединения получают бутадиен, альдегидные полимеры и некоторые органические вещества, в том числе и одноименную кислоту. Она образуется при его окислении. Реакция выглядит так: «кислород + уксусный альдегид = уксусная кислота». Этаналь — важный прекурсор ко многим производным, и это свойство широко применяется в синтезе
    многих веществ. В организмах человека, животных и растений ацетальдегид является участником некоторых сложных реакций. Также он входит в состав сигаретного дыма.

    Заключение

    Ацетальдегид может приносить как пользу, так и вред. Он плохо воздействует на кожу, является ирритантом и, возможно, канцерогеном. Поэтому его присутствие в организме нежелательно. Но некоторые люди сами провоцируют появление ацетальдегида, куря сигареты и употребляя алкоголь. Подумайте над этим!

    Источники:

    http://www.xumuk.ru/organika/102.html
    http://www.sites.google.com/site/vikusakoval/home/polucenie
    http://www.syl.ru/article/111652/uksusnyiy-aldegid-svoystva-poluchenie-primenenie

  • Ссылка на основную публикацию
    Статьи c упоминанием слов:

    Adblock
    detector