Karbonylové sloučeniny

1. ALDEHYDY Karbonylové sloučeniny

2. ALDEHYDY • kyslíkaté deriváty, patří mezi karbonylové sloučeniny ( C=O), obsahují aldehydickou skupinu • funkční skupina: aldehydická C= O (vždy na kraji řetězce) H • obecný vzorec: R – CH = O

3. Názvosloví • systematický název: název základního uhlovodíku + přípona-al (–dial) • Je-li přítomna nadřazenější skupina: předpona oxo – (předpona formyl – pro – CHO) • starší způsob: základní uhlovodík (nepočítá se karbonylový C) + přípona – karbaldehyd, použití u cyklických uhlovodíků • opisný název: aldehyd + 2.pád názvu kyseliny, vzniklé oxidací tohoto aldehydu (i jednoslovný z latinského názvu)

4. triviální názvy: vžité a často používané Příklady názvů

5. Fyzikální vlastnosti • formaldehyd (g), ostatní (l) a nejvyšší (s) • netvoří vodíkové můstky, proto mají nižší teploty varu a tání než alkoholy • nižší mají výrazný dráždivý zápach • vyšší často mají příjemnou vůni (skořice, vanilka, kafr) • některé jsou jedovaté, případně i karcinogenní • rozpustnost ve vodě klesá s počtem C v řetězci • dobře se rozpouštějí v etanolu a diethyletheru

6. Chemické vlastnosti • velmi reaktivní látky, reaktivita klesá s počtem uhlíků • skupina -CHO má –I efekt a –M efekt (substituent 2.třídy) • d+ d- • C =O • Adice nukleofilní (Adnuk) – adice vody, alkoholu, amoniaku, kyanovodíku,…

7. vzniká aldehydhydrát vzniká hydroxynitril vzniká poloacetal Vzniklé adiční produkty podléhají dalším přeměnám!

8. Oxidace • probíhá snadno, vznikají příslušné karboxylové kyseliny 2 R-CHO + O2 2 R- COOH • Redukce • vznikají primární alkoholy • R-CHO + H2 R- CH2OH • Má-li se zredukovat pouze karbonylová skupina , používá se jako redukční činidlo tetrahydridohlinitan lithný LiAlH4

9. Aldolizace – reakce pro aldehydy, které mají na a - C vodík (kyselý vodík), probíhá v zásaditém prostředí za chladu, produkt se nazývá aldol v kyselém prostředí dochází k odštěpení vody za vzniku nenasyceného aldehydu aldol a Aldolizace může probíhat i mezi různými karbonylovými sloučeninami = smíšená aldolizace

10. Znázorněte aldolizaci mezi formaldehydem a acetaldehydem Rovnice aldolizace OH - +

11. Cannizarova reakce – typická reakce pro aldehydy, které nemají na a - uhlíku vodík, probíhá v zásaditém prostředí, dochází k disproporcionační reakci, vzniká kyselina (její sůl) a alkohol oxidaceredukce

12. Znázorněte Cannizarovu reakci mezi molekulami formaldehydu Cannizarova reakce OH - + HCOO- + CH3OH

13. Důkazy aldehydů - využívají redukční vlastnosti Tollensovočinidlo: vyredukují z amoniakálního roztoku dusičnanu stříbrného kovové stříbro (za tepla stříbrné zrcátko) R – CHO + Ag+Ag0+ R-COOH Fehlingovo činidlo: Fehling I – vodný roztok CuSO4, Fehling II – vodný roztok vínanu draselno-sodného + NaOH vyloučí se červený Cu2O nebo kovová Cu R – CHO + 2 Cu2+ Cu2O + 2H2O + R-COOH

14. Vyhledejte v literatuře podstatu Schiffovy zkoušky aldehydů Reakce je založena na vzniku červenofialového zbarvení roztoku Schiffova činidla ( jedná se o zásaditý roztok fuchsinu, který byl odbarven oxidem siřičitým) Odkaz na video důkazy aldehydů Popis zkoušky http://www.youtube.com/watch?v=wJbNeFemYtE

15. Význam a použití Methanal = formaldehyd štiplavě páchnoucí (g), dráždí dýchací cesty, leptá pokožku, páry patří mezi karcinogeny Výroba: katalytická oxidace nebo dehydrogenace methanolu Použití: výroba MML fenolformaldehydové pryskyřice, močovinoformaldehydové pryskyřice, umělá rohovina = galalit, dále barviva

16. 35-40% vodný roztok = formalín, stabilizuje se proti polymeraci methanolem, má dezinfekční a konzervační účinky, sráží bílkoviny, používá se k ukládání biologických preparátů Polykondenzací ve vodném roztoku za přítomnosti kyselin vzniká paraformaldehyd (směs polyoxymethylenů HO-CH2 –(O-CH2)n-O-CH2-OH ) cyklické polymery např.trioxymethylen

17. Ethanal = acetaldehyd štiplavě páchnoucí (l), působí podobně, ale méně dráždivě jako formaldehyd, vzniká při metabolismu alkoholu snadno polymeruje, kapalný cyklický trimer = paraldehyd – uspávací prostředky, směs tetramer (hlavně)+pentamer+hexamer = metaldehyd = „tuhý líh“ Meta cestovní vařiče Výroba: dehydrogenace ethanolu nebo Wacker-Hoechstovou oxidací ethenu

18. Příprava a výroba aldehydů oxidace uhlovodíků (z alkanů vzniká směs oxidačních produktů, z alkenů Wacker-Hoechsovým způsobem) C6H5CH3 + O2 C6H5CHO + H2O 2. oxidace nebo dehydrogenace primárních alkoholů R-CH2-OH oxidační činidlo R-CH=O 3. speciální postupy - Kučerovovametoda HCCH + H2O H2C=CH-OH CH3CH=O acetaldehyd

19. Použití: výroba k. octové, butan-1olu, léčiv, kaučuku, voňavek Propenal = akrylaldehyd = akrolein Bezbarvá, nepříjemně páchnoucí kapalina, silně dráždí dýchací cesty, vzniká při přepalování tuků Výroba : oxidace propenu Použití: výroba k. akrylové, allylalkoholu, pyridinu, 2-methylpyridinu

20. Benzaldehyd (l) příjemné hořkomandlové vůně, ve vodě špatně rozpustná, v přírodě je součástí semen mandloně, pecek třešní, švestek, broskví a meruněk Výroba: oxidace toluenu vzdušným kyslíkem Použití : výroba barviv, voňavek, léčiv Vanilín (s) bílá krystalická látka, sladká chuť, obsažen v plodech vanilky, nositel příjemné silné „vanilkové vůně“

21. Nezralé plody vanilovníku http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Vanilla_fragrans_2.jpg [12.2. 2013]

22. Zdroje: JANECZKOVÁ, Anna a Pavel KLOUDA. Organická chemie. 2001. vyd. Ostrava: Pavel Klouda, 1998, 154, [1] s. ISBN 80-902-1556-4 [online]. [cit.12.2. 2013]. Dostupné z:http://cs.wikipedia.org/wiki/Vanilin Úvodní obrázek: [online]. [cit.20.2. 2013]. Dostupné z: http://officeimg.vo.msecnd.net/en-us/images/MH900439093.jpg Klipart: [online]. [cit.20.2. 2013]. Dostupné z:http://officeimg.vo.msecnd.net/en-us/images/MH900356604.gif