Качественные реакции на альдегидную оксогруппу основанные на ее окислении

По просьбе нашего читателя постараемся описанную тему от 07:32 | 26.08.2014 раскрыть ещё глубже, сегодня рассмотрим Качественные реакции на альдегидную оксогруппу основанные на ее окислении. Не будем разливать воду, а преступим рассмотрению этого вопроса.

Основное положение

Альдегиды легко окисляются в присутствии многих окислителей в соответствующие кислот. Так, широко используют для идентификации альдегидов реакции их окисления под действием гидроксида меди $Cu(OH)_2$ и других окислителей.

Качественные реакции на альдегидную оксогруппу базируются на восстановительной способности альдегидов. Кетоны в такие реакции не вступают. Существует несколько известных качественных реакций, в которых применяются различные качественные реагенты:

1. Реактив Толленса - оксид одновалентного серебра в виде аммиачного комплекса $[Ag(NH_3)_2]ОН$ дает наглядную реакцию "серебряного зеркала":

   
   
   Рисунок 6.

   Реактив Толленса не является специфическим реагентом только на альдегиды, он окисляет соединения и некоторых других классов - многоатомные фенолы, аминофенолы, ароматические амины, гидроксикетоны, углеводы с альдегидными оксогруппу.

2. Реактив Фелинга или фелингова жидкость - комплекс гидроксида меди (II) со смешанной калиево-натриевой солью винной кислоты (тартратом натрия-калия или сегнетовой солью).

   
   
   Рисунок 7.

   При действии реактивом Фелинга на альдегиды образуется красный осадок $Cu_2O$ - реакция "медного зеркала".

   
   
   Рисунок 8.

   Для упрощения записи схему реакции "медного зеркала" при взаимодействии альдегидов с реактивом Фелинга записывают так:

   
   
   Рисунок 9.

   Фелингова жидкость подобно реактиву Толенса тоже может окислять соединения других классов, но в отличие от него не взаимодействует с ароматическими альдегидами.

3. Реактив Бенедикта - цитратный комплекс меди (II), образованный гидроксидом меди (II) с лимонной кислотой ($HOOC-CH_2-CH(OH)-CH_2-COOH$) - еще одна разновидность реакции "медного зеркала":

   
   
   Рисунок 10.

Илиды серы в отличии от илидов фосфора, которые при взаимодействии с карбонильными соединениями дают алкены, в аналогичных реакциях образуют оксираны (эпоксиды - соединения, в которых один атом кислорода связан с двумя атомами углерода, в свою очередь, также связанными между собой).

Илиды серы получают в результате процесса отщепления протона от сульфониевых солей, которое происходит за счет воздействия на них сильных оснований, таких как металлорганические соединения ($н$-бутиллитий или димсилнатрий):

Рисунок 1.

Илиды серы, аналогично илидам фосфора, при взаимодействии с альдегидами и кетонами в результате нуклеофильного присоединения к карбонильным углеродам сначала образуют бетаины. Однако в отличие от бетаинов, которые образуются в реакциях с илидами фосфора, сернистые бетаины стабилизируются за счет внутримолекулярных нуклеофильных атак атомов кислорода по атомам углерода бетаинов с замыканием трехчленных циклов. Такое различие можно обьяснить тем, что в этих $S_N2$-peакциях сульфометиленовые группы в отличие от фосформетиленовые являются лучшими уходящими группами:

Рисунок 2.

Таким образом, относительно карбонильных групп илиды серы формально играют роль агентов-переносчиков метиленовых групп:

Рисунок 3.

Заключение

Конечно можно много говорить по теме Качественные реакции на альдегидную оксогруппу основанные на ее окислении, но основную суть мы изложили по этому вопросу. Если вам нужно дополнительная консультация, пожалуйста пишите ваши сообщения нам на почту. Все поступившие вопросы рассматриваются и не остаются без ответа.