Пропаналь

Шаблон:Речовина Пропаналь (пропіоновий альдегід) — це альдегід пропанової кислоти з хімічною формулою $C H_{3} - C H_{2} - C H O$ .

Фізичні властивості

За звичайних умов пропаналь є безбарвною рідиною з різким запахом, що замерзає при -81^°С та кипить при 48,8^°С. Відносна густина — 0,807. При 25^°С погано розчиняється у воді, при 20^оС розчинність у воді становить 20г/100мл. При 20^°С він також змішується з етанолом та діетиловим ефіром. Ентальпія утворення становить -215.6 для рідини та 185.6 для газу.

Хімічні властивості

Реакції з нуклеофілами

Може приєднувати воду з утворенням нестійкого гідрату пропаналю:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + H_{2} O \overset{⇀}{↽ -} C H_{3} - C H_{2} - C H (O H)_{2}$

У кислому середовищі взаємодіє з метанолом з утворенням метилацеталю пропаналю, а потім диметилацеталю пропаналю:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + C H_{3} O H \overset{H^{+}}{\overset{- ⇀}{↽ -}} C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) - O - C H_{3}$

$C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) - O - C H_{3} + C H_{3} O H \overset{H^{+}}{\overset{- ⇀}{↽ -}} C H_{3} - C H_{2} - C H (O C H_{3})_{2} + H_{2} O$

Перша реакція (реакція нуклеофільного приєднання) протікає в два етапи. Спочатку іон гідрогену приєднується до альдегіду, утворюючи карбокатіон. Потім приєднується OCH₃^- зі спирту, а H⁺, що залишився, виходить:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + H^{+} \overset{- ⇀}{↽ -} C H_{3} - C H_{2} - C^{+} (O H) H + H^{+} O C H_{3}^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) O C H_{3} + H^{+}$

Аналогічно взаємодіє з тіолами:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + C H_{3} S H \overset{H^{+}}{\overset{- ⇀}{↽ -}} C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) - S - C H_{3}$

$C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) - S - C H_{3} + C H_{3} S H \overset{H^{+}}{\overset{- ⇀}{↽ -}} C H_{3} - C H_{2} - C H (S C H_{3})_{2}$

Взаємодіє з первинними амінами з утворенням імінів:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + H_{2} N R ⟶ C H_{3} - C H_{2} - C H = N R + H_{2} O$

У лужному середовищі взаємодіє з синильною кислотою з утворенням 2-гідроксибутанонітрилу:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + H - C \equiv N \overset{O H^{-}}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) - C \equiv N$

Гідроксид-аніон необхідний для того, що слабкий нуклеофіл (синильна кислота) перетворився у сильний нуклеофіл (CN^-):

$H C N + O H^{-} \overset{- ⇀}{↽ -} H_{2} O + C N^{-}$

Конденсація

Реакція конденсації відбувається у лужному середовищі при температурі 10^°С. В результаті утворюється 3-гідрокси-2-метилпентаналь:

$2 C H_{3} - C H_{2} - C H O \overset{O H^{-}, 10^{o} C}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) - C H (C H_{3}) - C O H$

Ця реакція протікає поетапно: спочатку гідроксид-аніон відриває від однієї з молекул пропаналю протон, перетворюючи її у карбоаніон:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + O H^{-} ⟶ C H_{3} - C H^{-} - C H O + H_{2} O$

Далі інша молекула забирає цей протон, утворюючи карбокатіон:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + H^{+} O H^{-} ⟶ C H_{3} - C H_{2} - C H - O H^{+} + O H^{-}$

Потім ці іони об'єднуються:

$C H_{3} - C H^{-} - C H O + C H_{3} - C H_{2} - C H - O H^{+} ⟶ C H_{3} - C H_{2} - C H (O H) - C H (C H_{3}) - C H O$

Тримеризація

Пропаналь, як і інші альдегіди, здатний до тримеризації:

Ця реакція відбувається поетапно. Спочатку галогеноводень розпадається на іони, і до протона приєднуються дві молекули пропаналю, утворюючи карбокатіон. Далі до позитивного атома карбона в карбокатіоні приєднується третя молекула пропаналю, утворюючи інший карбокатіон. Потім від карбокатіону відривається протон, при цьому атом оксигену з гідроксильної групи з'єднується з атомом карбону на протилежному кінці молекули, який був заряджений позитивно, і відбувається тримеризація.

Окисно-відновні реакції

Відновлення

Пропаналь може відновлюватися до пропанолу за допомогою гідрату літію:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + L i H ⟶ C H_{3} - C H_{2} - C H_{2} - O L i + H_{2} O ⟶ C H_{3} - C H_{2} - C H_{2} - O H + L i O H$

Окиснення

Може окиснюватися за допомогою [Ag(NH₃)₂]OH або Cu(OH)₂. Аміачний розчин гідроксиду срібла окиснює пропаналь до пропіонату амонію (реакція срібного дзеркала):

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + 2 [A g (N H_{3})_{2}] O H \overset{t}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C (O) - O N H_{4} + 2 A g + 3 N H_{3} + H_{2} O$

Гідроксид міді окиснює пропаналь до пропанової кислоти:

$C H_{3} - C H_{2} - C H O + 2 C u (O H)_{2} \overset{t}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C O O H + H_{2} O + 2 C u O H$

Отримання

Пропаналь можна отримати за допомогою окиснення пропанолу під дією оксиду хрому(VI):

$C H_{3} - C H_{2} - C H_{2} O H + \frac{1}{2} O_{2} \overset{C r O_{3}}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C H O + H_{2} O$

Ще можна отримати за допомогою гідроформілювання етилену:

$C H_{2} = C H_{2} + C O + H_{2} \overset{C o_{2} (C O)_{8}, p, t}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C H O$

Також можна отримати відновленням хлорпропаналю:

$C H_{3} - C H_{2} - C C l O + H_{2} \overset{P d / B a S O_{4}}{\to} C H_{3} - C H_{2} - C H O + H C l$

Небезпеки

Пропаналь сильно вогненебезпечний. Суміш пару з повітрям вибухонебезпечна. При потраплянні на шкіру викликає почервоніння та відчуття печіння. При потраплянні в очі викликає почервоніння та біль. При вдиханні викликая печіння, кашель та біль у горлі. При нагріванні розкладається з виділенням монооксиду карбону та етану. Перший з них дуже токсичний, а другий — дуже вогненебезпечний.

Заходи безпеки

Біля пропаналю не можна допускати іскор та вогню. Також потрібне вибухобезпечне електрообладнання. При роботі з пропаналем потрібна вентиляція, витяжка або захист органів дихання. Потрібно одягати захисні окуляри та рукавиці.

Примітки

Шаблон:Reflist

Література

Шаблон:Ref-ruКузнецов Д. Г. Органическая химия: Учебное пособие. — СПб.: Издательство «Лань», 2016. — 556 с. ISBN 978-5-8114-1913-5 (С.?)
Шаблон:Ref-ruО. Я. Нейланд. Органическая химия. — М.: Высшая школа, 1990. — 751 с. — 35 000 экз. — ISBN 5-06-001471-1 (С.?)

Посилання

Шаблон:Альдегіди

Пропаналь

Зміст

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Реакції з нуклеофілами

Конденсація

Тримеризація

Окисно-відновні реакції

Відновлення

Окиснення

Отримання

Небезпеки

Заходи безпеки

Примітки

Література

Посилання

Навігаційне меню

Пропаналь

Фізичні властивості

Хімічні властивості

Реакції з нуклеофілами

Конденсація

Тримеризація

Окисно-відновні реакції

Відновлення

Окиснення

Отримання

Небезпеки

Заходи безпеки

Примітки

Література

Посилання

Навігаційне меню

Пошук