Как ведут себя альдегиды в химических взаимодействиях, какие химические реакции для них характерны, запишите уравнения химических реакций. Сформулируйте вывод об альдегидах как химических веществах.

Ответ:

1) Гидрирование (с образованием первичных спиртов):

H₃C-COH+H₂→H₃C-CH₂-OH

2) Присоединение гидросульфита натрия (только для алициклических):

H₃C-COH+NaHSO₃→H₃C-C-SO₃Na

                                           |

                                          OH

3) Присоединение синильной кислоты (образование гидроксинитрилов, или циангидринов): H₃C-COH+HCN→H₃C-CH-CN

                                                                         |

                                                                        OH

4) Присоединение спиртов (образование ацеталей):

R-COH+H₃-CH₂-OH⇄R-CH-O-CH₂-CH₃

                                        |                               полуацеталь

                                       OH

R-CH-O-CH₂-CH₃                               R-CH-O-CH₂-CH₃

    |                          +H₃C-CH₂-OH⇄      |                                     ацеталь

   OH                                                       O-CH₂-CH₃

5) Гидратация: CH₂=O+H₂O→H₂C(OH)₂     гидрат формальдегида

6) Присоединение реактива Гриньяра:

R-COH+H₃C-CH₂-MgI→R-CH-CH₂-CH₃

                                          |

                                          O-MgI

R-CH-CH₂-CH₃               R-CH-CH₂-CH₃

   |                       +H₂O→     |                       +Mg(OH)I

  O-MgI                              OH

7) Полимеризация (циклическая и линейная)

7.1) линейная: под действием света происходит линейная полимеризация 40%-ного водного раствора формальдегида с образованием параформа (картинка внизу).

7.2) циклическая: альдегиды самопроизвольно или под действием кислот могут вступать в реакции тримеризации и тетрамеризации, при этом образуются шести- и восьмичленные циклы с чередующимися атомами углерода и кислорода в молекуле (картинка внизу).

8) Поликонденсация: реакции поликонденсации – это процесс образования полимеров из низкомолекулярных веществ, сопровождающийся отщеплением побочных низкомолекулярных веществ – воды, спирта, галогеноводородов и т.д. Альдегиды вступают в реакцию поликонденсации с фенолом (анилином и т.д.) с образованием соответствующих полимерных смол. Реакции протекают ступенчато: сначала образуется димер, затем тример и т.д. (картинка внизу).

9) Конденсация (картинка внизу).

10) Горение: CnH2nO+O₂→nCO₂↑+nH₂O

11) Реакции окисления. Альдегиды легко окисляются до кислот даже слабыми окислителями, такими как аммиачный раствор оксида серебра (Ag₂O/NH₃, или [Ag(NH₃)₂]OH), а также свежеосажденным гидроксидом меди (II):

11.1) реакция "серебряного зеркала": R-COH+2[Ag(NH₃)₂]OH→R-COONH₄ (или RCOOH) + 2Ag↓+3NH₃↑ (или 4NH₃↑)+H₂O

Исключение для формальдегида: HCOH+4[Ag(NH₃)₂]OH→(NH₄)₂CO₃+4Ag↓+6NH₃↑+2H₂O

11.2) R-COH+2Cu(OH)₂→R-COOH+Cu₂O↓+2H₂O

12) Реакции замещения с соединениями, содержащими аминогруппу (картинка внизу).

13) Взаимодействие с пентахлоридом фосфора:

R-COH+PCl₅→R-CH-Cl+POCl₃

                           |

                          Cl

14) Замещение атома водорода в радикале в α-положении к карбонильной группе (например, галогенирование). Сильно поляризованная карбонильная группа в молекулах альдегидов и кетонов вызывает понижение электронной плотности (δ+) на атомах углерода в α-положении, вследствие чего атомы водорода приобретают повышенную реакционную способность и могут отщепляться в виде протона:

H₃C-CH₂-CH₂-COH+Br₂→H₃C-CH₂-CH-COH+HBr

                                                          |

                                                          Br