Синтез альдегидов и кетонов с помощью реактивов Гриньяра

. При взаимодействии эфиров карбоновых кислот с реактивами Гриньяра происходит присоединение одной молекулы металлорганического соединения к карбонильной группе, гидролиз аддукта приводит к альдегиду или кетону:

Кетоны получают взаимодействием реактивов Гриньяра с нитрилами:

Альдегиды и кетоны могут быть получены также окислением алкенов (озонолизом), гидратацией ацетилена (уксусный альдегид) и его гомологов (кетоны).

Важнейшими представителями ненасыщенных альдегидов являются акролеин CH_{2=CH-CHO и кротоновый альдегид CH3-CH=CH-CHO.}

Существует несколько способов получения акролеина:

1. Альдольная конденсация формальдегида с ацетальдегидом.

Первоначально образуется оксипропионовый альдегид, который далее подвергается дегидратации:

Прямое каталитическое окисление пропилена.

Дегидратация глицерина.

Акролеин используется для получения пластмасс, отличающихся большой твердостью. При конденсации акролеина с пентаэритритом получают полимеры, по внешнему виду напоминающие стекло. Акролеин используют в качестве исходного вещества для синтеза глицерина.

Кротоновый альдегид получают кротоновой конденсацей ацетальдегида. Применяется для получения масляного альдегида, бутанола, масляной кислоты, а также малеинового ангидрида Простейший кетен CH₂=C=O (газ с т. кип. -48°С) может быть получен из бромангидрида бромуксусной кислоты под действием цинковой пыли:

В промышленности кетен получают пиролизом ацетона.

и дегидратацией уксусной кислоты в присутствии катализаторов кислотного типа:

2. Способы получения ароматических альдегидов Способы получения альдегидов жирного ряда приемлемы и для получения ароматических альдегидов. Существуют также специальные методы получения ароматических альдегидов и кетонов.

Каталитическое окисление боковой цепи:

Данный метод имеет промышленное значение.

Гидролиз геминальных дигалогенпроизводных:

Гидролиз проводят в присутствии гидроксида кальция при температуре 95 — 100 °C в присутствии железного катализатора.

Введение

карбонильной группы в ароматическое ядро а) реакция Гаттермана — Коха:

Механизм реакции:

Выход альдегидов составляет 50 — 60%.

б) формилирование по Вильсмейеру.

где Х — электронодонорный заместитель, напримерN (CH₃)₂

в) реакция Фриделя — Крафтса:

Для получения ароматических альдегидов используют дихлорметиловый эфир в присутствии катализаторов — кислот Льюиса:

Реакция Фриделя — Крафтса является основным методом получения ароматических кетонов. В качестве ацилирующих агентов могут применяться ангидриды и хлорангидриды карбоновых кислот.

Механизм реакции — электрофильное ароматическое замещение:

Формальдегид — бесцветный газ с резким специфическим запахом. Он ядовит, действует раздражающе на слизистые оболочки глаз и дыхательных путей. Хорошо растворим в воде, его 40%-ный водный раствор называют формалином и широко используют в качестве дезинфицирующего средства для дезинфекции зернои овощехранилищ, парников, теплиц. Формальдегид широко применяется в органическом синтезе, например в производстве синтетических смол (фенолформальдегидные, карбамидные), глицерина и т. д.

При нагревании с аммиаком формальдегид образует гексаметилентетрамин (уротропин), который в больших количествах применяют в производстве фенолформальдегидных смол, взрывчатых веществ, а также в качестве горючего (сухой спирт).

Уксусный альдегид (ацетальдегид) — жидкость с резким неприятным запахом, вызывает раздражение слизистых оболочек, удушье, головную боль. Из ацетальдегида в промышленных масштабах получают уксусную кислоту, уксусный ангидрид, этиловый спирт, бутиловый спирт, ацетали, этилацетат и ряд других веществ. Подобно формальдегиду он конденсируется с фенолом, аминами и другими веществами, образуя синтетические смолы, используемые в производстве полимерных материалов.

Ацетон — бесцветная жидкость с характерным запахом. Хорошо растворим в воде и органических растворителях. В качестве растворителя в очень больших количествах применяется в лакокрасочной промышленности, в производстве ацетатного шелка, кинопленки, бездымного пороха (пироксилина), для растворения ацетилена (в баллонах) и т. д. Он служит исходным сырьем при производстве небьющегося органического стекла, кетена и т. д.

Отдельные представители ароматического ряда.

Бензальдегид — бесцветная жидкость с запахом горького миндаля, т. кип. 179.5°С. На воздухе он быстро окисляется в бензойную кислоту. Бензальдегид встречается в природе в виде гликозида амигдалина в масле горьких миндалей, в косточках вишни, абрикоса, персика и т. д. Амигдалин под действием ферментов дает бензальдегид, синильную кислоту и дисахарид генцибиозу. Бензальдегид в промышленности получают каталитическим окислением толуола. Широко применяется в синтезе красителей, лекарств и душистых веществ.

Коричный альдегид С₆Н₅-СН=СН-СНО — применяется в парфюмерной промышленности.

Ацетофенон — имеет запах цветов черемухи. Встречается в каменноугольной смоле. В промышленности его получают каталитическим окислением этилбензола кислородом воздуха. Применяется в парфюмерии.

Бензофенон — также применяется в парфюмерной промышленности, галлогенпроизводные о-аминобензофенона используются в синтезе успокаивающих лекарственных препаратов (транквилизаторов).