Химические свойства альдегидов и кетонов. Реакции окисления и восстановления

Реакция восстановления циклогексанона

(12-23)

проходит по следующему механизму

(12-м 2)

В качестве восстановителя может использоваться и изопропиловый спирт в присутствии твердой щелочи при нагревании, окисляющийся при этом в ацетон:

Восстановл

ение карбонильной группы альдегидов и кетонов до метиленовой тремя методами нами уже рассмотрено:

· восстановление по Кижнеру-Вольфу, десульфурирование дитиоацеталей и дитиокеталей;

· восстановлением по Клеменсену.

Восстановление по Клеменсену проводится в сильно кислой среде и может использоваться для соединений неустойчивых в щелочных средах. Восстановление по Кижнеру-Вольфу проводится наоборот в сильно щелочной среде и применимо для соединений неустойчивых в кислой среде. Восстановление дитиоацеталей осуществляется в нейтральной среде и может быть использовано для соединений неустойчивых и в кислой и в основной средах.

Реакции окисления-восстановления

Алкоксиды первичных и вторичных спиртов могут передавать гидрид анион к карбонильным группам по схеме:

Или

При этом карбонильная группа превращается в спиртовую, а спиртовая в карбонильную, т.е. альдегид или кетон восстанавливается в спирт, а спирт окисляется в альдегид или кетон. Наиболее распространенным восстановителем является изопропиловый спирт. Алкоголяты можно использовать лишь в качестве катализаторов.

А. Восстановление кетонов изопропиловым спиртом

Мы показали, что в качестве катализатора можно использовать твердую щелочь.

(12-24)

адамантанон 2-адамантанол

Б. Восстановление по Меервейну и Пондорфу

Меервейн и Пондорф ранее предложили использовать в качестве катализатора изопропилат алюминия.

Реакцию можно использовать и для окисления спиртов в альдегиды и кетоны. В качестве окислителя используется ацетон.

В. Реакция Канниццаро

В присутствии концентрированной щелочи альдегиды, не содержащие в a-положении к карбонильной группе атом водорода, превращаются в равномолекулярную смесь кислот и спиртов с тем же числом атомов углерода (реакция Канниццацаро):

(90)

бензальдегид бензоат натрия бензиловый спирт

Механизм реакции Канниццаро:

(М 11)

В перекресной реакции Канниццаро в качестве восстановителя используется дешевый формальдегид:

(91)

анисовый альдегид анисовый спирт

Г. Реакция Тищенко

Характерная особенность альдегидов вступать в реакции окисления-восстановления хорошо проявляется в реакции Тищенко. Если к альдегиду прибавить небольшое количество трет-бутилата алюминия то начинается бурная реакция, приводящая к образованию сложного эфира:

(92)

ацетальдегид этилацетат

Упр.30. Какие из альдегидов: (а) муравьиный, (б) уксусный, (в) бензальдегид,

(г) фенилуксусный, (д) триметилуксусный способны вступать в реакцию Канниццаро?

Упр.31. Какая реакция называется “перекрестной” реакцией Канниццаро? Напишите “перекрестную” реакцию Канниццаро для формальдегида и п-метоксибензальдегида. В чем ее преимущество перед обычной реакцией Канниццаро?

 Скачать реферат