Презентация по химии "Альдегиды"

Слайд #1

Альдегиды

Слайд #2

Альдегиды
Альдегиды - это класс органических соединений, в которых карбонильная группа (C=O) присоединена к одному углероду и одному водороду, RCHO. Они обладают общей формулой R-CHO, где R - любой остаток, органический или неорганический. Альдегиды могут проявлять как вещественные, так и химические свойства: они обладают характерным запахом, часто используются в испарениях, а также являются важными промежуточными соединениями в органическом синтезе. Некоторые альдегиды имеют применение в парфюмерии, химической промышленности, а также в качестве реактивов в органическом синтезе.

Слайд #3

Строение альдегидов

Слайд #4

Структурная изомерия
это вид изомерии, при котором молекулы имеют одинаковое молекулярное составление (то есть одинаковую химическую формулу), но различное строение связей между атомами. В случае альдегидов структурная изомерия является распространенным явлением из-за наличия у них функциональной группы альдегидного радикала (-CHO), который может располагаться на разных углеродных цепях или в разных окружающих группах.

Слайд #5

Примеры структурного изомерии
Например, возьмем два изомера альдегидов с общей формулой C₃H₆O - пропаналь и метилацетальдегид. У пропаналя альдегидная группа (-CHO) расположена на углероде втором от конца цепи, а у метилацетальдегида та же группа располагается в середине углеродной цепи.

Такие изменения в структуре молекул приводят к различным свойствам и реакционной способности изомеров альдегидов. Структурная изомерия важна при определении химических свойств соединений, ибо один и тот же состав молекул может обусловить различное поведение в химических реакциях или физических свойствах.

Слайд #6

Номенклатура альдегидов
Номенклатура альдегидов основана на системе IUPAC (Международного союза по чистой и прикладной химии) и зависит от структуры альдегидного радикала (-CHO) в молекуле. Наименование альдегидов происходит от соединения, к которому добавляется суффикс "-аль", указывающий на присутствие альдегидной функциональной группы.

Слайд #7

Примеры номенклатуры

Приведу подробное объяснение номенклатуры с помощью примера альдегида:

Предположим, у нас есть альдегид с молекулярной формулой C₄H₈O. Допустим, функциональная группа (-CHO) находится на углероде, который занимает третью позицию в углеродной цепи. Нашей задачей будет правильно назвать этот альдегид по правилам номенклатуры.

1. Посмотрим, на каком углероде находится альдегидная группа - у нас это третий углерод.
2. Теперь определим, что в данном случае нашей углеродной цепи принадлежит простоан.

С учетом этих двух фактов, мы можем назвать наш альдегид как пропаналь. Пропан указывает на присутствие трех углеродов в цепи, а суффикс "-аль" указывает на наличие альдегидной группы.

Слайд #8

Физические свойства
Температура кипения и температура плавления альдегидов:
   - Обычно альдегиды обладают низкими температурами кипения и плавления по сравнению с алканами с таким же числом атомов углерода. Это связано с наличием диполь-дипольных межмолекулярных взаимодействий и возможностью образования водородных связей в молекулах альдегидов.
   - Например, для формальдегида (HCHO) температура кипения составляет -21 °C, а температура плавления -92 °C.

Слайд #9

Физические Свойства
Растворимость альдегидов:
   - Альдегиды хорошо растворяются в органических растворителях, таких как этер, бензол, ацетон, гексан, диэтиловый эфир и др. Это связано с их полярностью и способностью образовывать водородные связи с молекулами растворителя.
   - В воде альдегиды могут образовывать гидраты и образовывать специфические водородные связи, поэтому некоторые небольшие альдегиды, такие как формальдегид и уксусный альдегид, также хорошо растворяются в воде.

Слайд #10

Химические свойства
Химические свойства альдегидов включают в себя как их окислительные, так и восстановительные свойства, которые определяются наличием карбонильной группы (-CHO) в их молекуле.
Окислительные свойства альдегидов:
   - Альдегиды обладают способностью окисляться до кислот при контакте с окислителями. Наиболее типичным примером является окисление альдегидов до карбоновых кислот.
   - Окислительные реакции проводят с помощью различных агентов, таких как перманганат калия (KMnO₄), хроматы, гипохлориты и др. В результате окисления альдегида, образуется соответствующая кислота.

Слайд #11

Физические свойства
Восстановительные свойства альдегидов:
   - Альдегиды также могут выступать в качестве восстановителей в реакциях. Например, некоторые альдегиды, такие как формальдегид, могут восстанавливаться до метилового спирта.
   - В реакциях восстановления альдегидов часто используют различные восстановительные агенты, такие как металлы (например, никель), гидриды металлов (например, LiAlH₄) и другие вещества, способные передавать водород.

Химические свойства альдегидов, такие как их окислительные и восстановительные свойства, позволяют использовать их в различных органических синтезах, а также применять в реакциях создания новых соединений. Эти свойства делают альдегиды важными и универсальными соединениями в органической химии.

Слайд #12

Способы синтеза
Альдегиды могут быть получены различными способами в органическом синтезе. Вот несколько основных способов синтеза альдегидов:

1. Окисление примесей пригодных веществ:
   - Окисление примесей, содержащих группы -CH₂OH или -CH₃CHOH группами, в том числе спиртов и алкиленов, может привести к образованию соответствующих альдегидов.

2. Окисление алкенов:
   - Алкены могут быть окислены до альдегидов с использованием окислителя, например, основываясь на реакции кислорода (O₂) с катализатором, таким как палладий на углероде (Pd/C) или перекисью водорода (H₂O₂).

3.Гидроксильация алкена:
   - В реакции гидроксильации алкена (добавление гидроксильной группы -OH) с последующим окислением алькольного продукта можно также получить альдегид.

4. Гидрирование карбонильных соединений:
   - Гидрирование карбонильных соединений, к примеру, из гидрирование карбонильных альдегидов (например, формальдегид) может привести к образованию пропанальа.

5. Реакция Оксима:
   - Реакция Оксима, где гидроксиламин реагирует с альдегидом, дает основание для получения альдегидов.

Это лишь несколько из множества методов и реакций, которые могут быть использованы для синтеза альдегидов. Выбор метода зависит от конкретных исходных материалов, желаемого продукта и условий реакции.

Слайд #13

Применение альдегидов
Альдегиды обладают широким спектром применений в различных областях из-за их химических свойств и реакционной активности. Вот некоторые основные области применения альдегидов:

1. Органический синтез:
   - Альдегиды являются важными промежуточными соединениями в органическом синтезе, используются для получения различных продуктов, таких как спирты, кислоты, эфиры и другие органические соединения.

2. Пищевая промышленность:
   - Некоторые альдегиды используются в пищевой промышленности в качестве ароматизаторов и добавок для придания вкуса и запаха продуктам. Например, ванильный альдегид используется для придания ванильного аромата.

3. Медицина:
   - Некоторые альдегиды могут использоваться в медицине в качестве противомикробных или антисептических средств. Например, формальдегид может применяться для дезинфекции и в качестве консерванта.

4. Химическая промышленность:
   - Альдегиды могут быть использованы в химической промышленности для синтеза различных соединений, полимеров, красителей и других химических продуктов.

5. Лакокрасочная промышленность:
   - Некоторые альдегиды могут быть использованы в производстве лаков и красок в качестве растворителей или компонентов для придания особых свойств покрытиям.

6. Аналитическая химия:
   - Также альдегиды используются в аналитической химии, в частности, в химическом анализе и выделении органических соединений из смесей.

Это лишь небольшой обзор возможных применений альдегидов.