الألدهيدات وخصائصها الكيميائية

الألدهيدات هي تلك المواد العضوية التي تحتوي جزيئاتها على مجموعة كربونيل مرتبطة بذرة هيدروجين واحدة على الأقل وجذر هيدروكربوني.

يتم تحديد الخصائص الكيميائية للألدهيدات مسبقًا في جزيئاتها من خلال وجود مجموعة الكربونيل. في هذا الصدد ، يمكن ملاحظة تفاعلات الإضافة في جزيء مجموعة الكاربونيل.

لذلك ، على سبيل المثال ، إذا قمت بأخذ بخار الفورمالديهايد ومررته مع الهيدروجين فوق محفز نيكل مسخن ، فسيتم إضافة الهيدروجين وسيتم تحويل الفورمالديهايد إلى كحول ميثيل. بالإضافة إلى ذلك ، فإن الطبيعة القطبية لهذه الرابطة تؤدي أيضًا إلى حدوث تفاعل من الألدهيدات مثل إضافة الماء.

والآن دعونا نلقي نظرة على كل سمات التفاعلات الناتجة عن إضافة الماء. وتجدر الإشارة إلى أن مجموعة الهيدروكسيل تضاف إلى ذرة الكربون في مجموعة الكاربونيل ، والتي تحمل شحنة موجبة جزئية بسبب زوج الإلكترون لذرة الأكسجين.

مع هذه الإضافة ، تكون التفاعلات التالية مميزة:

أولاً ، تحدث الهدرجة وتتشكل الكحولات الأولية RCH2OH.
ثانيًا ، يتم إضافة الكحوليات وتشكيل نصفي R-CH (OH) - أو. وفي وجود كلوريد الهيدروجين حمض الهيدروكلوريك ، الذي يعمل كمحفز ، ومع وجود فائض من الكحول ، نلاحظ تكوين الأسيتال RCH (OR) 2 ؛
ثالثًا ، يضاف هيدرو كبريتيت الصوديوم NaHSO3 وتتشكل مشتقات ألدهيدات هيدروسلفيت. أثناء أكسدة الألدهيدات ، يمكن للمرء أن يلاحظ تفاعلات خاصة مثل التفاعل مع محلول الأمونيا من أكسيد الفضة (I) ومع هيدروكسيد النحاس (II) وتكوين الأحماض الكربوكسيلية.

تتميز بلمرة الألدهيدات بتفاعلات خاصة مثل البلمرة الخطية والدائرية.

إذا تحدث عنها الخواص الكيميائيةآه الألدهيدات ، يجب أن نذكر أيضًا تفاعل الأكسدة. تتضمن هذه التفاعلات تفاعل "المرآة الفضية" ورد فعل إشارة المرور.

يمكنك ملاحظة رد الفعل غير المعتاد لـ "المرآة الفضية" من خلال الاحتفاظ بها في الفصل تجربة مثيرة للاهتمام. للقيام بذلك ، تحتاج إلى أنبوب اختبار مغسول جيدًا ، حيث يجب أن تصب فيه بضع مليلتر من محلول الأمونيا من أكسيد الفضة ، ثم أضف أربع أو خمس قطرات من الفورمالين إليه. الخطوة التالية في هذه التجربة هي وضع أنبوب الاختبار في دورق به ماء ساخنوبعد ذلك يمكنك أن ترى كيف تظهر طبقة لامعة على جدران أنبوب الاختبار. هذا الطلاء الناتج هو راسب من الفضة المعدنية.

وهنا ما يسمى برد فعل "إشارة المرور":

الخصائص الفيزيائية للألدهيدات

لنبدأ الآن في النظر إلى الخصائص الفيزيائية للألدهيدات. ما هي خصائص هذه المواد؟ وتجدر الإشارة إلى أن عددًا من الألدهيدات البسيطة عبارة عن غازات عديمة اللون ، والأكثر تعقيدًا تكون على شكل سائل ، ولكن الألدهيدات الأعلى هي مواد صلبة. كلما زاد الوزن الجزيئي للألدهيدات ، زادت نقطة الغليان. لذلك ، على سبيل المثال ، يصل propionaldehyde إلى نقطة غليان عند 48.8 درجة ، لكن كحول البروبيل يغلي عند 97.8 درجة مئوية.

إذا تحدثنا عن كثافة الألدهيدات ، فعندئذ أقل من واحد. على سبيل المثال ، تميل ألدهيد الخل والفورميك إلى الذوبان جيدًا في الماء ، في حين أن الألدهيدات الأكثر تعقيدًا لديها قدرة أضعف على الذوبان.

الألدهيدات ، التي تنتمي إلى أدنى فئة ، لها نسبة حادة و رائحة كريهة، والصلبة وغير القابلة للذوبان في الماء ، على العكس من ذلك ، تتميز برائحة الأزهار اللطيفة.

إيجاد الألدهيدات في الطبيعة

في الطبيعة ، يوجد ممثلو مجموعات مختلفة من الألدهيدات في كل مكان. هم موجودون في الأجزاء الخضراء من النباتات. هذه واحدة من أبسط مجموعات الألدهيدات ، والتي تشمل الفورميك ألدهيد CH2O.

هناك أيضًا ألدهيدات ذات تركيبة أكثر تعقيدًا. هذه الأنواع تشمل الفانيلين أو سكر العنب.

ولكن نظرًا لأن الألدهيدات لديها القدرة على الدخول بسهولة في جميع أنواع التفاعلات ، فإنها تميل إلى الأكسدة والتقليل ، ويمكن القول بثقة أن الألدهيدات قادرة جدًا على التفاعلات المختلفة وبالتالي في شكل نقيهم نادرون للغاية. ولكن يمكن العثور على مشتقاتها في كل مكان ، سواء في البيئة النباتية أو الحيوانية.

تطبيق الألدهيدات

توجد مجموعة الألدهيد في عدد من المواد الطبيعية. هم السمة المميزة، على الأقل الكثير منهم ، هي الرائحة. لذلك ، على سبيل المثال ، يمتلك ممثلو الألدهيدات الأعلى روائح مختلفة ويشكلون جزءًا من الزيوت الأساسية. حسنًا ، كما تعلم بالفعل ، توجد هذه الزيوت في النباتات الزهرية والحارة والعطرة والفواكه والفواكه. لقد وجدوا استخدامًا واسع النطاق في تصنيع السلع الصناعية وفي صناعة العطور.

يمكن العثور على الألدهيد الأليفاتي CH3 (CH2) 7C (H) = O في الزيوت الأساسية للحمضيات. هذه الألدهيدات لها رائحة برتقالية وتستخدم في الصناعات الغذائية، كعامل منكه ، وكذلك في مستحضرات التجميل والعطور والمواد الكيميائية المنزلية ، كعطر.

ألدهيد الفورميك هو غاز عديم اللون له رائحة نفاذة وقابلة للذوبان في الماء بسهولة. يسمى هذا المحلول المائي من الفورمالين أيضًا بالفورمالين. الفورمالديهايد مادة شديدة السمية ، لكنها تستخدم في الطب في صورة مخففة كمطهر. يستخدم لتطهير الأدوات ومحلولها الضعيف لغسل الجلد بالتعرق الشديد.

بالإضافة إلى ذلك ، يستخدم الفورمالديهايد في دباغة الجلود ، حيث يتمتع بقدرة على الاندماج مع المواد البروتينية الموجودة في الجلد.

في الزراعةأثبت الفورمالديهايد نفسه في معالجة الحبوب قبل البذر. يتم استخدامه لإنتاج المواد البلاستيكية الضرورية جدًا للتكنولوجيا والاحتياجات المحلية.

ألدهيد الخل هو سائل عديم اللون له رائحة التفاح الفاسد وقابل للذوبان في الماء بسهولة. يتم استخدامه لإنتاج حامض الخليك ومواد أخرى. ولكن منذ ذلك الحين مادة سامةيمكن أن يسبب تسمم الجسم أو التهاب الأغشية المخاطية للعينين والجهاز التنفسي.

الأدوية العضوية

ندرس الأدوية مقسمة إلى مجموعات حسب التصنيف الكيميائي. ميزة هذا التصنيف هي القدرة على تحديد ودراسة الأنماط العامة في تطوير طرق الحصول على الأدوية التي تشكل مجموعة ، وطرق التحليل الصيدلاني على أساس الخواص الفيزيائية والكيميائية للمواد ، وإقامة علاقة بين التركيب الكيميائي و العمل الدوائي.

تنقسم جميع الأدوية إلى مواد عضوية وغير عضوية. يتم تصنيف المواد غير العضوية ، بدورها ، وفقًا لموضع العناصر في PS. وتنقسم العناصر العضوية إلى مشتقات السلاسل الأليفاتية ، والأليفية الحلقية ، والعطرية ، وغير المتجانسة الحلقية ، وكل منها مقسم إلى فئات: الهيدروكربونات ، ومشتقات الهالوجين من الهيدروكربونات ، والكحولات ، والألدهيدات ، والكيتونات ، والأحماض ، والإيثرات ، والبسيطة والمعقدة ، إلخ.

المركبات ALIPHATIC AS HP.

محضرات الألدهيدات ومشتقاتها. الكربوهيدرات

الألدهيدات

تشمل هذه المجموعة من المركبات المواد الطبية العضوية التي تحتوي على مجموعة الألدهيد ، أو مشتقاتها الوظيفية.

الصيغة العامة:

الخصائص الدوائية

إن إدخال مجموعة ألدهيد في بنية مركب عضوي يعطيها تأثيرًا مخدرًا ومطهرًا. في هذا ، يشبه عمل الألدهيدات عمل الكحول. ولكن على عكس الكحول ، تعزز مجموعة الألدهيد سمية المركب.

العوامل المؤثرة في التركيب على العمل الدوائي :

يزيد استطالة جذر الألكيل من النشاط ، ولكن في نفس الوقت تزداد السمية ؛

إدخال رابطة غير مشبعة والهالوجينات لها نفس التأثير ؛

يؤدي تكوين الشكل الرطب للألدهيد إلى انخفاض في السمية. لكن القدرة على تكوين شكل رطب ثابت تتجلى فقط في مشتقات الكلور من الألدهيدات. لذلك ، الفورمالديهايد هو سم بروتوبلازمي ، ويستخدم للتطهير ، ولا يتم استخدام الأسيتالديهيد والكلورال في الطب بسبب سميتهم العالية ، وهيدرات الكلورال دواء يستخدم كمهدئ ومنوم.

نمت قوة التأثير المخدر (الدوائي) والسمية من الفورمالديهايد إلى الأسيتالديهيد والكلورال. يمكن أن يؤدي تكوين شكل رطب (هيدرات الكلورال) إلى تقليل السمية بشكل كبير ، مع الحفاظ على التأثير الدوائي.

حسب الحالة الماديةيمكن أن تكون الألدهيدات الغازية (الوزن الجزيئي المنخفض) والسوائل والمواد الصلبة. الوزن الجزيئي المنخفض له رائحة كريهة حادة ، ووزن جزيئي مرتفع - زهر لطيف.

الخواص الكيميائية

من الناحية الكيميائية ، هذه مواد شديدة التفاعل ، بسبب وجود مجموعة كربونيل في جزيءها.

يتم تفسير التفاعل العالي للألدهيدات من خلال:

أ) وجود رابطة مزدوجة مستقطبة

ب) عزم ثنائي القطب من الكربونيل

ج) وجود شحنة موجبة جزئية على ذرة الكربون للكربونيل

σ -

σ + ح

الرابطة المزدوجة بين C و O ، على عكس الرابطة المزدوجة بين ذرتي كربون ، مستقطبة بشدة ، لأن الأكسجين له كهرسلبية أعلى بكثير من الكربون ، وتتحول كثافة الإلكترون للرابطة نحو الأكسجين. يحدد هذا الاستقطاب العالي الخواص الكهربية لكربون مجموعة الكربونيل وقدرته على التفاعل مع المركبات المحبة للنواة (للدخول في تفاعلات الإضافة المحبة للنواة). يحتوي الأكسجين في المجموعة على خصائص محبة للنواة.

الأكسدة وتفاعلات الإضافة المحبة للأكسدة مميزة

1. تفاعلات الأكسدة.

الألدهيداتبسهولة تتأكسد. أكسدة الألدهيدات إلى أحماضيحدث تحت التأثير مدى قوةوعوامل مؤكسدة ضعيفة .

يتم تقليل العديد من المعادن - الفضة والزئبق والبزموت والنحاس - من محاليل أملاحها ، خاصة في وجود القلويات. وهذا ما يميز الألدهيدات عن غيرها مركبات العضوية، قادرة على الأكسدة - الكحولات ، المركبات غير المشبعة ، التي تتطلب أكسدة أقوى عوامل مؤكسدة. لذلك ، يمكن استخدام تفاعلات أكسدة الألدهيدات مع كاتيونات معقدة من الزئبق والنحاس والفضة في وسط قلوي لإثبات صحة الألدهيدات.

أنا. 1 .رد فعلبمحلول الأمونيا من نترات الفضة (تفاعل المرآة الفضية) موصى به من قبل FS لتأكيد أصالة المواد مع مجموعة الألدهيد ، والأساس هو أكسدة الألدهيد إلى حمض وتقليل Ag + إلى Ag ↓.

AgNO 3 + 2NH 4 OH → NO 3 + 2H 2 O

NSON+ 2NO 3 + H 2 O → HCOONH 4 + 2Ag ↓ + 2NH 4 NO 3 + NH 3

يتأكسد الفورمالديهايد إلى ملح الأمونيوم لحمض الفورميك ، ويقلل من الفضة المعدنية ، التي تترسبعلى جدران أنبوب الاختبار لوحة رائعة "المرايا" أو الرواسب الرمادية.

أنا. 2. رد فعلمع كاشف فيلينج (مركب مركب من النحاس (II) مع ملح البوتاسيوم والصوديوم لحمض الطرطريك). تقلل الألدهيدات مركب النحاس (II) إلى أكسيد النحاس (I) ، يتكون راسب من الطوب الأحمر.أعد قبل الاستخدام).

كاشف القطع 1 - محلول CuSO 4

كاشف القطع 2 - أفضل ضاحية للمهنيين واحدملح البوتاسيوم والصوديوم لحمض الطرطريك

عند خلط 1: 1 قطع الكواشف 1 و 2 يتكون مركب مركب من النحاس الأزرق (ثانيًا) مع ملح الصوديوم والبوتاسيوم لحمض الطرطريك:

تلطيخ أزرق

عند إضافة الألدهيد وتسخينه ، يختفي اللون الأزرق للكاشف ، يتشكل منتج وسيط - راسب أصفر من هيدروكسيد النحاس (I) ، والذي يتحلل على الفور إلى راسب أحمر من أكسيد النحاس (I) والماء.

2KNa + ص- COH+ 2NaOH + 2KOH → ص- كونا+ 4KNaC4H4O6 + 2 كوه ↓ + H2O

2 كوه ↓ →النحاس 2 ا ↓ + H2O

الأصفر يعجل الطوب الأحمر مترسب

الكتب المدرسية لها مخطط رد فعل عام مختلف

أنا. 3. رد فعلمع كاشف نيسلر (محلول قلوي من رباعي كلوريد الكيراتين (II) البوتاسيوم). يقلل الفورمالديهايد أيون الزئبق إلى زئبق معدني - راسب رمادي غامق.

R-COH + K 2 + 3KOH → R-COOK + 4KI + زئبق↓ + 2H2O

ما هي الألدهيدات على أي حال؟ الإجابة على هذا السؤال ليست بالبساطة التي قد تبدو للوهلة الأولى. اسأل أحد محبي العطور ذوي الخبرة عن هذا - على الأرجح سيخبرك عن المواد الاصطناعية ذات الرائحة التي لا توصف والتي جعلت العطر غير عادي وتجريدي ومبتكر.

الكيميائي أو حتى طالب عادي في الصف الحادي عشر يحضر بانتظام فصول الكيمياء لن يفكر كثيرًا ويقول إن الألدهيدات هي فئة من المركبات العضوية تحتوي على مجموعة -CHO، والتي تسمى مجموعة الألدهيد. جميع الألدهيدات لها خصائص كيميائية شائعة ، مثل أن تتأكسد بسهولة لتكوين الأحماض المقابلة. هذا هو أساس تفاعل المرآة الفضية - تذكر عندما يتم تسخين أنبوب الاختبار وتظهر طبقة معدنية لامعة على سطح الزجاج. كلمة "ألدهيد" ، التي ابتكرها الكيميائي الألماني يوستاس فون ليبيج ، هي اختصار نازعة هيدروجين الكحول ،مما يعني " كحول بدون هيدروجين».

في الأسماء التافهة للألدهيدات غالبًا * (انظر الحاشية) إما كلمة "ألدهيد" نفسها موجودة ، أو لاحقة -AL ، على سبيل المثال ، "زلابية ألدهيد" ، "زابالدهيد" ، "بوكيرغال". مواد مثل الفانيلين والهيليوتروبين هي أيضًا ألدهيدات من وجهة نظر كيميائية. بشكل عام ، يحتوي صانع العطور على كمية هائلة من الألدهيدات برائحة مختلفة تمامًا في ترسانته: البطيخرائحته مثل البطيخ أدوكسالتنبعث منه رائحة البحر و بياض البيضة, السترونلال- عشب الليمون، ليرال- زنبق الوادي ثلاثة أضعاف - عشب اخضر. هناك سيكلامين ألدهيد ، سينامالديهيد ، يانسون ، كوميك ، يوسفي.

حسنًا ، تسأل ، ما علاقة شانيل بذلك؟ إذا كان هناك الكثير من الألدهيدات وكانت رائحتها جميعًا مختلفة ، فما هي "نوتة الألدهيد" هذه ، وما هي رائحتها وما هي الألدهيدات المحددة الموجودة في شانيل رقم 5؟ تذكر "حكايات من حياة بوشكين لخرمز": "وقع بوشكين في حب جوكوفسكي وبدأ يناديه بطريقة ودية جوكوف"؟ غالبًا ما يطلق العطارون بطريقة ودية الألدهيدات ، في الواقع ، نوعًا من الأنواع الفرعية و حالة خاصة: الأليفاتية المشبعة أو ما يسمى الألدهيدات الدهنية. عادة ما يتم تسميتها بعد عدد ذرات الكربون في الجزيء. في "ألدهيد C-7" ، أو هيبتانال، - سبع ذرات كربون في "الألدهيد C-10" ، عشري، كما قد تتخيل ، عشرة.

يحتوي عطر شانيل رقم 5 على مزيج من الألدهيدات " C-11 undecylic "أو "S-110"(غير قانوني) ، "C-11 undecylenic"(10-undecenal) و S-12(دوديكانال). الجدير بالذكر أن الألدهيدات ظهرت في تركيبة العطور قبل فترة طويلة من ظهور هذا العطر الأسطوري [ صدر شانيل رقم 5 في عام 1921]. يتفق العديد من مؤرخي العطور على أن الألدهيدات قد استخدمت لأول مرة في إنشاء ، أو بالأحرى ، إعادة إصدارها عام 1905 ، من قبل صانع العطور بيير أرميجينت. توجد الألدهيدات في كل من (1912) و Bouquet de Catherine (1913) من قبل مصنع موسكو Alphonse Rallet & Co ، الذي تم إنشاؤه ، مثل Chanel No. 5 ، بواسطة صانع العطور Ernest Bo (بالمناسبة ، من سكان موسكو الأصليين). لكن شانيل هي التي أصبحت بلا شك العطر الرئيسي للألدهيد في جميع الأوقات والشعوب ، مما أدى إلى ظهور عدد كبير من النسخ المقلدة والنسخ.

تتحد الألدهيدات الدهنية برائحة شمعية مميزة تشبه رائحة الشمعة المنفوخة (في الواقع ، رائحة الشمعة هذه ناتجة عن الألدهيدات الدهنية والمنتجات احتراق غير كاملالبارافين). رائحة الألدهيدات الدهنية شديدة وحادة للغاية ، وتصبح لطيفة عند تخفيفها إلى 1٪ أو أقل. رائحة الديكانال (C-10) لها لمسة من الحماس ، ورائحة الألدهيد C-12 لها فروق دقيقة من الزنابق والبنفسج. في أبسط الألدهيدات ، الفورمالديهايد والأسيتالديهيد ، تكون الرائحة حادة للغاية وغير سارة إلى حد ما (ومع ذلك ، يستخدم خبراء النكهات حتى الأسيتالديهيد ويتم تضمينه في بعض إضافات النكهة) ، في hexanal (C-6 aldehyde) يمكن للمرء أن يميز بالفعل اللون الأخضر اللطيف نسبيًا وجوانب التفاح. الألدهيدات الدهنية ، التي تحتوي على 15 ذرة كربون أو أكثر في السلسلة ، عديمة الرائحة تقريبًا.

رائحة الألدهيدات الدهنية لها رائحة أخرى الملكية المشتركة- نوع من "الصابون". لطالما استخدمت الألدهيدات بنشاط في عطور الصابون نظرًا لتكلفتها المنخفضة وكثافة الرائحة وقدرتها على إخفاء روائح قاعدة الصابون الكريهة جيدًا. غالبًا ما ترتبط رائحة الألدهيد بالنظافة المجردة أو الشعور بالكي حديثًا.

اخر نقطة مهمة، الأمر الذي يستحق الاهتمام بشكل خاص - الألدهيدات ليست شيئًا مصطنعًا ، نتيجة العمل البشري. تم العثور على الكثير منهم على نطاق واسع في الطبيعة. ديكانال ، على سبيل المثال ، يوجد في الزيوت الأساسية للحمضيات (حتى 4٪ برتقالية!) ، الصنوبرية والعديد من النباتات المزهرة ، يوجد الكثير منها في زيت اساسيكسبرة. الألدهيدات الأليفاتية غير المشبعة موجودة أيضًا في كل مكان بطبيعتها ، ولها رائحة أكثر كثافة ، على سبيل المثال ، (E) -2-decenal مسؤول عن الرائحة المميزة للكزبرة ، وغالبًا ما تكون موجودة في " أسلحة كيميائية»البق ، ومشتق الإيبوكسي ، trans-4،5-epoxy- (E) -2-decenal ، يتسبب في الرائحة المميزة للدم ، مما يعطيها مظهرًا معدنيًا واضحًا. برائحة هذه المادة تتعقب الحيوانات المفترسة فرائسها.

في أعقاب نجاح أول عطور الأزهار والألدهيد ، عمل الكيميائيون بلا كلل لتصنيع مواد جديدة بخصائص شمية مماثلة. في عام 1905 ، قام الفرنسيان إي. عمل مماثلاثنان من الكيميائيين الروس أ. جوكوف وبي. شيستاكوف (ZhRHO 40 ، 830 ، 1908). كان لهذا المركب رائحة مثيرة للاهتمام ، تذكرنا برائحة الخوخ الناضج الذي يتم تسخينه في الشمس - فاكهي ، شمعي وقشدي جوز الهند إلى حد ما.

قرر المصنعون بيع هذه المادة تحت اسم "Aldehyde C-14" من أجل إرضاء عطش العطارين إلى "الألدهيدات الجديدة ذات الأرقام" من ناحية ، ومن ناحية أخرى لتضليل المنافسين ، لأنه في الواقع من من وجهة نظر كيميائية ، لم يكن ألدهيد ، ولكن لاكتون (إستر دوري) ، والذرات في جزيء هذا المركب ليست 14 ، ولكن 11. كما هو الحال في مزحة ، "ليس في الشطرنج ، ولكن في التفضيل ، لم أفز ، لكنني خسرت ".

ظهر ما يسمى بـ "Aldehyde C-14" لأول مرة في Guerlain Mitsouko بنجاح كبير في عام 1919 ، وبعد ذلك بقليل ، ظهرت مواد جديدة مماثلة: "aldehyde C-16 (Strawberry)" ، "aldehyde C-18 (جوز الهند) "،" ألدهيد C-20 (قرمزي) "وبعض الآخرين. لذلك اتضح ، من ناحية ، أن كل مادة عطرية تقريبًا هي ألدهيد ، ومن ناحية أخرى ، بعض أهم الألدهيدات ليست ألدهيدات على الإطلاق.

* يستخدم الكيميائيون عدة أنواع من الأسماء. النوع الأول منهجي أو تسمية. اسم التسمية هو نوع من التشفير ، خوارزمية ، بفضلها يمكن إعادة تكوين بنية المادة ، أي لفهم الذرات وكيف ترتبط داخل الجزيء. يتوافق كل اسم مع بنية واحدة والعكس صحيح - لكل مادة هناك اسم تسمية واحد فقط. يجب أن تحمل الألدهيدات ، وفقًا للتسمية ، اللاحقة "al". العيب الوحيد ، ولكن المهم للغاية لهذه الأسماء هو ضخامتها. على سبيل المثال ، يجب تسمية iso e super الذي تمت مناقشته في المرة الأخيرة ، وفقًا لقواعد التسمية ، "1- (1،2،3،4،5،6،7،8-octahydro-2،3،8،8 ، - رباعي ميثيل - 2 - نافثيل) إيثانون - 1 ". من الصعب تخيل ما يمكن أن تتحول إليه الحياة اليومية للمختبرات إذا استخدم الكيميائيون أسماء المصطلحات فقط ("فاسيلي ، من فضلك مرر هذه القارورة باستخدام cis-3-dimethylmethoxy ...").

لهذا السبب ، غالبًا ما يتم استخدام الأسماء البسيطة. الاسم التافه هو ، كما كان ، لقب ، لقب لمادة. لا يخبرنا أي شيء عن الهيكل والهيكل ، لكنه قصير ولا يُنسى. فانيلين ، ديكلوروفوس ، بروميدول ، بارابين - هذه كلها أسماء تافهة. قد تنتج شركات مختلفة نفس المركب تحت أسماء مختلفة، وعادة ما تسمى هذه الأسماء علامات تجارية. 2 حمض أسيتيل أوكسي بنزويك هو اسم التسمية ، حمض أسيتيل الساليسيليكأمر تافه ، والأسبرين علامة تجارية. يحب مصنعو العطور الاصطناعية إعطاء موادهم أسماء مشرقة ورنانة. غالبًا ما تتم تسمية الألدهيدات (من وجهة نظر كيميائية) بلاحقة "al" في النهاية. ولكن معرفة حب العطارين للألدهيدات ، في بعض الأحيان يتم إعطاء الأسماء التي تحتوي على "al" للمواد التي هي شيء مختلف تمامًا. على سبيل المثال ، Clonal ، منتج من IFF ، هو في الواقع نيتريل ، و Mystikal ، مادة أسيرة من Givaudan ، هو حمض الكربوكسيل. أساسا نفس الحيلة كما هو الحال مع "الألدهيد C-14".

المركبات التي تحتوي على الأكسجين

مركبات الكربونيل
الديهايد و

المركبات العضوية التي تحتوي جزيئاتها على مجموعة كاربونيلتسمى مركبات الكربونيل. اعتمادًا على طبيعة البدائل المرتبطة بمجموعة الكربونيل ، يتم تقسيم مركبات الكربونيل إلى ألدهيدات وكيتونات وأحماض كربوكسيلية ومشتقاتها الوظيفية.

الديهايد

الألدهيدات هي مركبات عضوية تحتوي على مجموعة كربونيل حيث ترتبط ذرة كربون بجذر وذرة هيدروجين واحدة ، أي الصيغة العامة للألدهيدات. استثناء هو الفورميك ألدهيد.حيث ، كما يمكن رؤيته ،ص= ح.

ايزومرية

تتميز الألدهيدات بتشابه الجذور الهيدروكربونية ، والتي يمكن أن تحتوي على سلسلة عادية (غير متفرعة) وسلسلة متفرعة ، بالإضافة إلى تزاوج بين الطبقات مع الكيتونات.فمثلا ،

ا ثانيًا CH 3 -CH 2 -CH 2 -C أنا ح	ا ثانيًا CH 3 -CH-C أنا H CH 3	ا ثانيًا CH 3 -CH 2 -C	- CH 3
ألدهيد الزبد أو بوتانال	متساوي ألدهيد أو 2-ميثيل بروبانال	ميثيل إيثيل كيتون أو بوتانون -2

إيصال

1. أكثر الطرق شيوعًا للحصول على الألدهيدات هي الأكسدة ونزع الهيدروجين التحفيزي للكحولات الأولية.

أ) أكسدة الكحوليات الأولية.
كما يتضح ، تتشكل الأحماض عند المزيد من الأكسدة. تم إعطاء هذه التفاعلات بالفعل عند النظر في الخصائص الكيميائية للكحول.

ب) نزع الهيدروجين من الكحولات الأولية. يتم إجراء التفاعل عن طريق تمرير بخار الكحول على درجة حرارة 200-300° مع محفز يستخدم النحاس والنيكل والكوبالت ، إلخ.

2. تم تطوير طريقة لإنتاج الأسيتالديهيد عن طريق أكسدة الإيثيلين مع الأكسجين الجوي في وجود أملاح النحاس والبلاديوم.

3. يتم الحصول على ألدهيد الخليك عن طريق ترطيب الأسيتيلين وفقًا لتفاعل كوتشيروف.

		ا ثانيًا
HC º CH + H 2 O –– HgSO 4 ® – ® CH 3 –C
	إلقاء اللوم على- صيد السمك كحول	أنا ح اسيتيك الألدهيد

تمت دراسة تفاعل كوتشيروف بالتفصيل عند دراسة الخواص الكيميائية للهيدروكربونات الأسيتيلنية.

4. يتم الحصول على الألدهيدات عن طريق التحلل المائي لمشتقات الهيدروكربونات ثنائي الهالوجين ، ولكن فقط تلك التي توجد فيها ذرتا الهالوجين في إحدى ذرات الكربون الطرفية.

CH 3 -CH 2 -		2H 2 O ® + 2 HCl
1،1-ثنائي كلورو بروبان		1،1-بروبانديول \| \| ¯

عندما يعمل الماء على ثنائي ألكيل في وسط قلوي أو حمضي ، يمر تفاعل التحلل المائي الخاص به خلال مرحلة تكوين كحول ثنائي الهيدروكسيل يحتوي على مجموعتين من الهيدروكسيل عند ذرة كربون واحدة.
هذه الكحوليات ، بسبب عدم استقرارها في وقت التكوين ، تفقد الماء وتشكل الألدهيدات.

الخصائص الفيزيائية

أبسط ألدهيدشكلية - غاز ذو رائحة نفاذة جدا. الألدهيدات السفلية الأخرى هي سوائل قابلة للذوبان في الماء بسهولة. للألدهيدات رائحة خانقة ، والتي ، مع التخفيف المتكرر ، تصبح لطيفة ، تذكرنا برائحة الفاكهة. تغلي الألدهيدات عند درجة حرارة أقل من الكحول الذي يحتوي على نفس عدد ذرات الكربون. هو - هيج بسبب عدم وجود روابط هيدروجينية في الألدهيدات. في الوقت نفسه ، تكون نقطة غليان الألدهيدات أعلى من نقطة غليان الهيدروكربونات المقابلة في الوزن الجزيئي ، والذي يرتبط بارتفاع قطبية الألدهيدات.
الخصائص الفيزيائيةيتم عرض بعض الألدهيدات في الجدول.

الطاولة . الخصائص الفيزيائية لبعض الألدهيدات

اسم	معادلة	t ° الغليان ، درجة مئوية	ر ° مربع ، درجة مئوية	د 4 20
فورميك الألدهيد	ا ثانيًا ح- ج أنا ح	92,0	21,0	0,815 (في 20درجة مئوية)
خليك الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 -C أنا ح	123,5	21,0	0,780
بروبيوني الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 - CH 2 - C. أنا ح	102,0	48,8	0,807
بترول الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 -CH 2 -CH 2 -C أنا ح	99,0	75,7	0,817
متساوي الألدهيد	ا ثانيًا CH 3 -CH-C أنا CH 3 H	65,9	64,0	0,794

الخواص الكيميائية

تتميز الألدهيدات بفاعلية عالية. معظم ردود أفعالهم ناتجة عن وجود مجموعة كاربونيل. ذرة الكربون في مجموعة الكاربونيل موجودة في الحالة sp2- التهجين والأشكال الثلاثةس - اتصالات (أحدها اتصال C – O ) ، والموجودة في نفس المستوى بزاوية 120° لبعضهم البعض.

مخطط هيكل مجموعة الكاربونيل

تتشابه الرابطة المزدوجة لمجموعة الكاربونيل في الطبيعة الفيزيائية مع الرابطة المزدوجة بين ذرات الكربون ، أي هذا المزيج s- و p - روابط ، آخرها يتكون من إلكترونات p من ذرات الكربون والأكسجين. بسبب زيادة كهرسلبية ذرة الأكسجين مقارنة بذرة الكربون ، الرابطةج = س شديد الاستقطاب بسبب تغير كثافة الإلكترونص - روابط لذرة الأكسجين ، ونتيجة لذلك تكون سالبة جزئية (د-) ، وعلى ذرة الكربون - موجبة جزئية (د +) الرسوم:.

بسبب الاستقطاب ، تتمتع ذرة الكربون في مجموعة الكربونيل بخصائص محبة للكهرباء وقادرة على التفاعل مع الكواشف النووية. إن أهم تفاعلات الألدهيدات هي تفاعلات الإضافة المحبة للنواة عند الرابطة المزدوجة لمجموعة الكاربونيل.

1. أحد تفاعلات الإضافة النموذجية للنواة للألدهيداتهو إضافة حمض الهيدروسيانيك (الهيدروسيانيك)مما يؤدي إلى التشكيلأ - أوكسينيتريل.

يستخدم هذا التفاعل لتمديد سلسلة الكربون والإنتاجأ- أحماض الهيدروكسي.

2. إضافة هيدروسلفيت الصوديوميعطي المواد البلورية التي يشار إليها عادة بمشتقات الهيدروكلفيت من الألدهيدات.

يتم تحلل المشتقات المذكورة بسهولة في أي بيئة ، مما يؤدي إلى مركب الكربونيل الأصلي. لذلك ، عند تسخينها بمحلول من الصودا ، يتم تشكيل مشتق هيدرو سلفيت من الأسيتالديهيد ، يتم تكوين الأسيتالديهيد نفسه.

تستخدم هذه الخاصية لتنقية الألدهيدات وعزلها عن المخاليط.

3. إضافة الكحولياتإلى الألدهيدات يؤدي إلى تكوين مركبات نصفية ،حيث يتم ربط ذرة الكربون بكل من الهيدروكسيل (–OH) والألكوكسي (–Oص ) مجموعات.

عندما يتم معالجة نصف الأسيتال بكمية زائدة من الكحول في وسط حمضي ، تتشكل الأسيتال - مركبات ترتبط فيها ذرة الكربون بمجموعتي ألكوكسي (يشبه التفاعل تخليق الإيثرات من الكحوليات).

على عكس الإيثرات ، يتم تحلل الأسيتال بواسطة الأحماض لتكوين كحول وألدهيد.

4. إضافة الهيدروجينإلى الألدهيدات في وجود محفزات (ني ، كو ، بد إلخ) ويؤدي إلى تكوين الكحوليات الأولية.

يتزايد استخدام هيدريد ألومنيوم الليثيوم كعامل اختزال. LiAlH 4 وبوروهيدريد الصوديوم NaBH4.
بالإضافة إلى تفاعلات الإضافة في مجموعة الكاربونيل ، تتميز الألدهيدات أيضًا بتفاعلات الأكسدة.

5. الأكسدة . تتأكسد الألدهيدات بسهولة لتكوين الأحماض الكربوكسيلية المقابلة.

أ) محلول الأمونيا من أكسيد الفضة[حج (NH 3) 2] أوه عند تسخينه مع الألدهيدات ، فإنه يؤكسد الألدهيد إلى حمض (على شكل ملح الأمونيوم) مع تكوين الفضة المعدنية الحرة. تترسب الفضة المختزلة في طبقة رقيقة على جدران الوعاء الكيميائي الذي يحدث فيه التفاعل ، ويتم الحصول على مرآة فضية. هذا التفاعل ، والذي يسمى بالتالي "مرآة الفضة" ، بمثابة رد فعل نوعي للألدهيدات.

ب) تفاعل مميز آخر هو أكسدة الألدهيدات مع هيدروكسيد النحاس ( II).

عند تسخين هيدروكسيد النحاس الأزرق (ثانيًا ) بمحلول أسيتالديهيد ، وهو راسب أحمر من أكسيد النحاس (أنا ). في هذه الحالة ، يتأكسد الأسيتالديهيد إلى حمض الأسيتيك ، ويتم تقليل النحاس مع حالة الأكسدة +2 إلى النحاس مع حالة الأكسدة +1. يحتل ألدهيد الفورميك (الفورمالديهايد) مكانة خاصة بين الألدهيدات. بسبب عدم وجود جذري ألدهيد فورميك ، فإنه يحتوي على بعض الخصائص المحددة. تتم عملية أكسدة الفورمالديهايد ، على سبيل المثال ، إلى ثاني أكسيد الكربونثاني أكسيد الكربون .
يتبلمر الفورمالديهايد بسهولة لتكوين بوليمرات حلقية وخطية. لذلك ، في بيئة حمضية ، فإنه يشكل قاطع دوري - ثلاثي أكسيد ميثيلين.

يشكل الفورمالديهايد الغازي الجاف في وجود محفزات بولي فورمالدهيد عالي الوزن الجزيئي. إن بلمرة الفورمالديهايد تشبه بلمرة الألكينات.

®O –– kat

ح
أنا
… –C
أنا
ح

ح
أنا
-O-C-O -...
أنا
ح

––––– ®

... –H 2 C – O (H 2 C – O) n H 2 C – O– ...

في المحاليل المائية ، يشكل الفورمالديهايد بوليمر يسمى بارافورم.

n CH 2 \ u003d O + H 2 O ® HOCH 2 (OCH 2) n-2 OCH 2 OH
(بارافورم)

من الأهمية العملية بشكل خاص تفاعل التكثيف المتعدد للفورمالدهيد مع الفينول لتكوين راتنجات الفينول فورمالدهايد. تحت تأثير المحفزات القلوية أو الحمضية على خليط من الفينول والفورمالديهايد ، يحدث التكثيف في مواضع أورثو وبارا.

يتم نمو الجزيء بسبب تكثيف الفينول مع الفورمالديهايد في درجة الحرارة العاديةفي اتجاه خطي.

					CH2OH /

إلخ.
في المجموع ، يمكن تمثيل تفاعل التكثيف المتعدد للفينول مع الفورمالديهايد على النحو التالي:

		O + (ن + 1)		عامل حفاز			NH2O
				–––––––– ®

راتنجات الفينول فورمالدهايد هي أول راتنجات صناعية صناعية ، بدأ إنتاجها تحت اسم "الباكليت" لأول مرة في عام 1909. تستخدم راتنجات الفينول فورمالدهايد في إنتاج مختلف أنواع البلاستيك. في تركيبة مع مواد مالئة مختلفة ، تسمى هذه المواد البلاستيكية الفينولات. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدام راتنجات الفينول فورمالدهايد في التصنيع مواد لاصقة مختلفةوالورنيشات ، مواد العزل الحراري ، اللدائن الخشبية ، القوالب ، إلخ.

طلب

لقد قيل الكثير بالفعل عن استخدام الفورمالديهايد. بالإضافة إلى ذلك ، يتم استخدامه للحصول على راتنجات اليوريا عن طريق التفاعل مع اليوريا ، والتي يتم على أساسها إنتاج المواد البلاستيكية اللازمة لاحتياجات الهندسة الكهربائية. تُستخدم محاليل الفورمالديهايد (الفورمالين) في صناعة الجلود لدباغة الجلود ، ولتطهير مخازن الحبوب والخضروات ، والصوبات الزراعية ، والأحواض الساخنة ، ولملابس البذور قبل البذر ، ولتخزين المستحضرات التشريحية ، وكذلك في إنتاج بعض الأدوية.
ألدهيد الخليك هو المادة الأولية لإنتاج حمض الأسيتيك ، أنهيدريد الخل ، كحول الإيثيل ، أسيتات الإيثيل وغيرها من المنتجات القيمة على نطاق صناعي ، ومختلف الراتنجات الاصطناعية عند تكثيفها بالأمينات والفينولات.

كيتونات

الكيتونات عبارة عن مركبات ترتبط فيها مجموعة الكاربونيل بجذر هيدروكربونيين. الصيغة العامة للكيتوناتحيث R قد تتطابق مع R ".