Ароматические альдегиды и кетоны

Хиноны

К ним относятся циклические ненасыщенные дикетоны, получаемые окислением ароматических соединений, содержащих окси-группы и имеющие характерную “хиноидную” структуру, где две двойные связи кольца находятся в замкнутом сопряжении с двойными связями кето-групп.

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
Орто-бензохинон пара-бензохинон

Способы получения

1) Окисление одноатомных фенолов или аминов (см.свойства фенолов и аминов);

2) окисление орто- и пара-бифункциональных ароматических соединений, содержащих хотя бы одну окси- или аминогруппу (двухатомных фенолов, диаминов, аминофенолов, аминосульфокислот).

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru     + H2O + 2О Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   + NH4(HSO4)
сульфаниловая кислота   п-бензохинон кислый сернокислый аммоний

3) прямое окисление ароматических углеводородов (электрохимическое окисление бензола на свинцовом аноде).

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   + 3О Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   + H2O
    п-бензохинон    

Физические свойства

Это твердые кристаллические вещества, имеющие окраску (хиноидная группа относится к хромофорам). Легко возгоняются, растворяются в органических растворителях.

Химические свойства

Проявляют свойства ненасыщенных кетонов. Активно вступают в реакции присоединения по двойным связям, дают некоторые реакции карбонильных соединений.

Основное отличие их от обычных ненасыщенных кетонов в том, что многие реакции хинонов сопровождаются перестройкой “хиноидного” кольца в “бензоидное”.

I. Реакции присоединения по двойным связям.

1. Реакции присоединения по двойным связям С=С.

Например, галогенов

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   + 2HCl Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
п-бензохинон   2,3,5,6-тетрахлор-1,4-циклогександион

2. Присоединение водорода по концам системы 3-х сопряженных двойных связей (двух связей С=О и одной С=С). Например,

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   +2Н Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
    п-гидрохинон

хиноидное кольцо при этом восстанавливается до бензоидного.

II. Реакции карбонильных групп.

Например,

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   + NH2OH Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru H2O +   Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru NH2OH Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru H2O + Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
п-бензохинон гидроксиламин хинонмонооксим Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru хинондиоксим
        Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
        п-нитрозофенол

Наибольшее практическое значение имеет п-бензохинон (хинон), открытый в 1838 году Воскресенским. Желтое кристаллическое вещество с резким запахом, Тпл=1160С. Легко возгоняется. С гидрохиноном образует ярко окрашенное комплексное соединение – хингидрон – темно-зеленое кристаллическое вещество, представляющее интерес в качестве окислительно-восстановительной системы.

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

III. Окислительно-восстановительные свойства хингидрона

При растворении хингидрона в щелочи образуется семихинон – устойчивый ион-радикал, где отрицательный заряд распределяется между обоими атомами кислорода.

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   +2NaOH Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru 2Na+ + -2H2O Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru     + Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru     Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
хингидрон   анион п-гидрохинона       семихинон

Семихинон может легко отдавать и принимать электроны, превращаясь при этом либо в хинон, либо в гидрохинон.

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru     - Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru     + Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
п-бензохинон       ион гидрохинона

Поэтому хингидрон используется в качестве окислительно-восстановительной системы, служащей посредником при передаче электронов, например, для изготовления хингидронного электрода.

Ароматические альдегиды и кетоны

Ароматические альдегиды

1) Чисто ароматические

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

бензальдегид

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

о-, м-, п-толуиловый альдегид

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

2,4,5-триметилбензальдегид

2) жирноароматические

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

фенилуксусный альдегид

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru -фенилпропионовый альдегид

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru -фенилпропионовый альдегид

Ароматические кетоны

1) чисто ароматические

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

дифенилкетон (бензофенон)

2) жирноароматические

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

ацетофенон (метилфенилкетон)

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru

этилфенилкетон

Способы получения

I. Общие

1) окисление ароматических углеводородов с боковыми цепями

V2O5 C6H5CH3 + O2 Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru H2O + 3000 Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
толуол бензальдегид

2 степень окисления спирта

2) окисление спиртов

  C6H5-CH2OH + O Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru   + H2O
бензиловый спирт бензальдегид  

Окислители: MnO2 + H2SO4 + CuSO4

3) гидролиз дигалогенопроизводных

1000C C6H5-CCl2-CH3 + H2O Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru 2 HCl + Fe Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
метилфенилдихлорметан ацетофенол (метилфенилкетон)

1) сухая перегонка кальциевых солей карбоновых кислот

Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru CaCO3 + Ароматические альдегиды и кетоны - student2.ru
бензоат кальция бензофенон (дифенилкетон)

Наши рекомендации