Физические свойства и строение альдегидов

Физические свойства и строение альдегидов.

Физические свойства.

Температуры кипения и плавления некоторых альдегидов.

Таблица 1. Физические свойства альдегидов Альдегид Формула Мол. масса Т. кип °С Т. пл °С Бензальдегид Формальдегид Ацетальдегид Пропаналь Бутаналь Пентаналь Гексаналь Гептаналь Октаналь Нонаналь Деканаль С6Н5СНО HCHO CH3CHO CH3CH2CHO CH3(CH2)2CHO CH3(CH2)3CHO CH3(CH2)4CHO CH3(CH2)5CHO CH3(CH2)6CHO CH3(CH2)7CHO CH3(CH2)8CHO 106 30 44 58 72 86 100 114 128 142 156 178 -21 21 49 76 103 128 153 171 192 209 -26 -92 -123.5 -81 -99 -92 -56 -43 -21 -13 -5 Молекулы альдегидов полярны.

Поэтому они имеют более высокие температуры кипения, чем неполярные соединения близкой молекулярной массы, однако более низкие, чем соответствующие спирты. Указанные закономерности изменения температур кипения объясняются тем, что в альдегидах отсутствуют межмолекулярные водородные связи. Вместе с тем альдегиды склонны к межмолекулярной ассоциации за счет диполь-дипольных взаимодействий.

Формальдегид – газ с острым запахом, растворим в воде. Его используют в виде водного раствора, который называют формалином. Низшие альдегиды имеют резкий неприятный запах. Высшие гомологи имеют запах цветов и фруктов. Низшие альдегиды заметно растворимы в воде. Растворимость резко уменьшается, когда число атомов углерода в молекуле равно или более пяти. Ароматические альдегиды – бесцветные высококипящие жидкости или твердые соединения, плохо растворимые в воде. Многие ароматические альдегиды обладают резким запахом, часто приятным.

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. Строение Молекула простейшего карбонильного соединения – формальдегида имеет плоское строение. Длины связей С=О и С-Н равны соответственно 1,20 и 1,10 Å. Валентный угол Н-С-О равен 121,8°, а угол Н-С-Н – 116,5°. Электронное строение альдегидов показано ниже также на примере формальдегида. Согласно атомно-орбитальной модели, орбитали обеих НЭП атома кислорода являются sp2 – гибридными и располагаются в плоскости молекулы, т.е. имеют σ-симметрию.

Являясь изоэлектронным аналогом этилена, формальдегид отличается значительной полярностью двойной связи вследствие смещения электронов к более электроотрицательному атому – атому кислорода. Анализ альдегидов Альдегиды характеризуются путем получения производных по карбонильной группе с нуклеофильными реагентами, особенно с производными аммиака. Для альдегидов характерна легкость их окисления.

Альдегиды окисляются холодным разбавленным нейтральным раствором KMnO4 или раствором CrO3 в H2SO4. Чрезвычайно чувствительной пробой на альдегиды является реакция Шиффа. Альдегиды реагируют с фуксинсернистой кислотой, давая характерное малиновое окрашивание. Нитрование альдегидов Альдегиды нитруются при охлаждении концентрированной HNO3 или нитрующей смесью с образованием преимущественно м-нитропроизводных. Так, например, при действии на бензальдегид нитрующей смесью при 5-10°С получается м-нитробензальдегид с выходом около 80% наряду с небольшим количеством орто-изомера.

Практически свободный от изомеров м-нитробензальдегид получают действием нитрующей смеси на гидробензамидин. Действуя азотной кислотой на ароматические альдегиды при низких температурах, удалось получить продукты присоединения, так называемые нитраты альдегидов, которые, будучи внесены в серную кислоту, переходят в нитрозамещенные в ядре альдегиды. 2.4.