- •Ароматические карбонильные соединения
- •1. Способы получения ароматических альдегидов
- •1. Реакции карбонильной группы
- •1. Реакции нуклеофильного присоединения
- •1.1. Взаимодействие с аммиаком
- •1.2. Взаимодействие с первичными ароматическими аминами
- •1.3. Взаимодействие с гидроксиламином
- •2. Реакции конденсации
- •2.1. Реакции конденсации ароматических альдегидов
- •1) Конденсация Клайзена-Шмидта
- •2) Конденсация Перкина
- •3) Бензоиновая конденсация
- •4) Конденсация альдегидов с фенолами
- •2) Окисление аммиачным раствором гидроксида серебра
- •6. Окислительно-восстановительные реакции
- •1. Реакция Канниццаро
- •2. Смешанная реакция Канниццаро
- •1. Реакции нитрования
2) Конденсация Перкина
(конденсация с ангидридами карбоновых кислот)
Характерной реакцией ароматических альдегидов является их конденсация с ангидридами карбоновых кислот в присутствии ацетатов или карбонатов щелочных металлов.
В этом случае ароматические альдегиды выступают как активные карбонильные компоненты, а ангидриды играют роль метиленовой компоненты.
Продуктами конденсации Перкина являются коричные кислоты:
3) Бензоиновая конденсация
В условиях цианогидринного синтеза ароматические альдегиды в отличие от альдегидов алифатического ряда подвергаются бензоиновой конденсации (Н.Н.Зинин).
Если обработка алифатических альдегидов водно-спиртовыми растворами цианидов щелочных металлов приводит к образованию нитрилов α-гидроксикарбоновых кислот:
Бензальдегид в этих же условиях подвергается димеризации с образованием α-гидроксикетона – бензоина, который легко окисляется в дикетон – бензил:
4) Конденсация альдегидов с фенолами
Большое значение в синтезе красителей трифенилметанового ряда имеют реакции бензальдегида с фенолами за счет подвижных атомов водорода в пара-положении фенольного ядра:
2.2. Реакции конденсации ароматических кетонов
1) Конденсация Клайзена-Шмидта
Жирно-ароматические кетоны способны к различным реакциям конденсации за счет α-водородных атомов по отношению к карбонильное группе:
Реакция конденсации с участием двух молекул ацетофенона протекает в более жестких условиях: при температуре 4500С и с участием катализатора:
3. Действие галогенов на карбонильные соединения
Жирно-ароматические кетоны благодаря подвижности водородных атомов у α-углеродного атома весьма склонны к реакциям замещения водородных атомов:
Бензальдегид при действии хлора реагирует иначе – образуется хлорангидрид бензойной кислоты:
4. Реакции окисления
Ароматические альдегиды и кетоны легче вступают в реакции окисления, чем алифатические.
4.1. Окисление альдегидов
1) Автоокисление
Одна из особенностей ароматических альдегидов – их способность самопроизвольно окисляться кислородом воздуха до кислот (автоокисление).
Этот процесс ускоряется на свету и в присутствии катализаторов – солей тяжелых металлов.
Механизм реакции
Окисление протекает по цепному радикальному механизму, причем в качестве промежуточных продуктов реакции образуются гидропероксиды:
Поэтому ароматические альдегиды при длительном хранении должны быть стабилизированы антиоксидантами (гидрохинон).
2) Окисление аммиачным раствором гидроксида серебра
Если с бензольным кольцом ароматического альдегида связан электроно-донорный заместитель, то альдегидную группу можно окислить до карбоксильной группы аммиачным раствором гидроксида серебра:
4.2. Окисление кетонов
Жирно-ароматические кетоны окисляются иначе и легче, чем алифатические.
При окислении оксидом селена (SeO2) жирно-ароматические кетоны дают альдегидокетоны или α-дикетоны:
этилфенилкетон α-дикетон
При действии более сильных окислителей образуются ароматические кислоты:
5. Реакции восстановления
5.1. Восстановление альдегидов
Ароматические альдегиды могут быть легко восстановлены в соответствующие спирты и углеводороды:
Для восстановления альдегидов, содержащих в кольце заместители, склонные к реакциям восстановления, обычно подбирают восстановитель, обладающий высокой селективностью, например NaBH4:
м-нитробензальдегид
5.2. Восстановление кетонов
Восстановление ароматических кетонов в различных условиях приводит к образованию разных продуктов.
1) Каталитическое восстановление жирно-ароматических кетонов
Каталитическое восстановление кетонов, в которых функциональная группа непосредственно связана с бензольным кольцом, приводит к образованию ароматических спиртов, а затем углеводородов:
ацетофенон α-фенилэтиловый спирт этилбензол
2) Восстановление чисто ароматических кетонов
При обработке чисто ароматических кетонов щелочными металлами в апротонных растворителях образуются пинаконы, которые способны при действии кислот перегруппировываться в пинаколины:
Необходимо отметить, что чисто ароматические кетоны, особенно содержащие электронодонорные группы, не всегда легко восстанавливаются до соответствующих одноатомных спиртов.
Обычно эта реакция протекает при восстановлении дибораном в момент его образования:
3 NaBH4 + 4 BF3 → 3 NaBF4 + 2 [B2H6]