Химические свойства. В химическом отношении это высоко реакционноспособные вещества, что обусловлено наличием в их молекуле карбонильной группы.

В химическом отношении это высоко реакционноспособные вещества, что обусловлено наличием в их молекуле карбонильной группы.

Высокая реакционная способность альдегидов объясняется:

а) наличием поляризованной двойной связи

б) дипольным моментом карбонила

в) наличием частичного положительного заряда на атоме углерода карбонила

σ_-

O

R - C

σ₊ H

Двойная связь между С и О, в отличие от двойной связи между двумя углеродами, сильно поляризована, так как кислород обладает значительно большей электроотрицательностью, чем углерод, и электронная плотность π-связи смещается к кислороду. Такая высокая поляризация определяет электрофильные свойства углерода карбонильной группы и его способность реагировать с нуклеофильными соединениями (вступать в реакции нуклеофильного присоединения). Кислород группы обладает нуклеофильными свойствами.

Характерны реакции окисления и нуклеофильного присоединения

I. Реакции окисления.

Альдегиды легко окисляются. Окисление альдегидов до кислот происходит под влиянием как сильных, так и слабых окислителей.

Многие металлы – серебро, ртуть, висмут, медь, восстанавливаются из растворов их солей, особенно в присутствии щелочи. Это отличает альдегиды от других органических соединений, способных к окислению – спиртов, непредельных соединений, для окисления которых необходимы более сильные окислители. Следовательно, реакции окисления альдегидов комплексно связанными катионами ртути, меди, серебра в щелочной среде можно применять для доказательства подлинности альдегидов.

I. 1.Реакция с аммиачным раствором нитрата серебра (реакция серебряного зеркала) рекомендуется ФС для подтверждения подлинности веществ с альдегидной группой.В основе окисление альдегида до кислоты и восстановление Ag⁺ до Ag↓.

AgNO₃ + 2NH₄OH → [Ag(NH₃)₂]NO₃ +2H₂O

НСОН + 2[Ag(NH₃)₂]NO₃ + H₂O → HCOONH₄ + 2Ag↓+ 2NH₄NO₃+ NH₃↑

Формальдегид, окисляясь до аммонийной соли муравьиной кислоты, восстанавливает до металлического серебро, которое осаждается на стенках пробирки в видеблестящего налета «зеркала» или серого осадка.

 

 

I. 2. Реакция с реактивом Фелинга (комплексное соединение меди (II) с калий-натриевой солью винной кислоты). Альдегиды восстанавливают соединение меди (II) до оксида меди (I), образуется кирпично-красный осадок. Готовят перед употреблением).

реактив Феллинга 1 - раствор CuSO₄

реактив Феллинга 2 – щелочной раствор калий-натриевой соли винной кислоты

При смешавании 1:1 реактивов Феллинга 1 и 2 образуется синее комплексное соединение меди (II) с калий-натриевой солью винной кислоты:

синее окрашивание

 

При добавлении альдегида и нагревании синее окрашивание реактива исчезает, образуется промежуточный продукт - желтый осадок гидроксида меди (I), сразу разлагающийся на красный осадок оксида меди (I) и воду.

 

2KNa[Cu(C₄H₄O₆)₂] +R-COH +2NaOH + 2KOH →R-COONa +4KNaC₄H₄O₆+2CuOH↓ + H₂O

желтый

2CuOH↓ →Cu₂O↓ + H₂O

Желтый осадок кирпично-красный осадок

 

В учебниках иная общая схема реакции

 

I. 3. Реакция с реактивом Несслера (щелочной раствор тетрайодмеркурат (II) калия). Формальдегид восстанавливает ион ртути до металлической ртути – осадок темно-серого цвета.

 

R-COH + K₂[HgI₄] +3KOH → R-COOK + 4KI + Hg↓ + 2H₂O

черный

 

II. Реакции нуклеофильного присоединения.

На атоме углерода расположен центр электрофильности. Альдегиды реагируют с нуклеофильными реагентами. В эту группу входят реакции:

реакции присоединения с сульфитами,

конденсации альдегидов с фенолами,

реакции замещения и конденсации альдегидов с аминами.

II. 1. Реакции присоединения с сульфитами

а)Реакция с фуксинсернистой кислотой Продукт взаимодействия альдегидов с фуксинсернистой кислотой – окрашенное в красно-фиолетовый (пурпурно-красный) цвет соединение (краситель). При добавлении минеральных кислот окрашивание исчезает, за исключением формальдегида, в присутствии которого окраска сохраняется.

 

 

Варианты записи реакции с фуксинсернистой кислотой