Образование йодоформа из альдегидов и кетонов уравнение

Реакции замещения при α-углеродном атоме карбонильных соединений

Вы будете перенаправлены на Автор24

Карбонильная группа заметно влияет на углеводный радикал. Как элекгроноакцепторный заместитель она увеличивает подвижность атомов водорода при $\alpha$-атоме углерода и создает т.н. $CH$ — кислотность:

В группу реакций, которые проходят с участием $\alpha$-атома углерода, принадлежат реакции галогенирования и нитрозования.

Особенности реакций замещения водорода у $\alpha$-углеродного атома

Поляризация $\pi$-связи карбонильной группы и наличие на углеродном атоме карбонила частичного положительного заряда сказывается на поведении водорода у $\alpha $-углеродных атомах альдегидов и кетонов. Естественно, что атомы водорода, которые находятся под влиянием соседнего $\delta^+$-заряда, удерживаются менее прочно, чем в углеводородах, и легче удаляются из молекулы в виде протонов:

В приведенной выше системе связей $H-C-C = O\pi$- и $\sigma$-связи сопряжены, и система действует как единое целое: разрыв связи $C-H$ ведет к разрыву $\pi$-связи карбонильной группы и локализации $\pi$-пары электронов у атома кислорода, к которому присоединяется протон:

Для значительного смещения равновесия в оксосоединениях необходимо наличие групп, что оттягивают электроны (например, $C = O$). Скорость многих реакций оксосоединений с замещением атома водорода в $\alpha$-положении равна скорости енолизации и не зависит от концентрации реагента. Это подтверждено тем, что хлорирование и йодирование происходят с той же скоростью, что и бромирование.

Готовые работы на аналогичную тему

Реакции замещения водорода у $\alpha$-углеродного атома относительно карбонильной группы (галогенирование, нитрозирование) являются реакциями электрофильного замещения $Se$:

Реакция происходит чаще всего в кислой среде с образованием промежуточных енолов. При этом скорость процесса, например галогенирования, зависит не от концентрации галогена, а только от скорости образования енола:

Часто при галогенировании реакция проходит до полного замещения атомов водорода в $\alpha$-положении, и выделить промежуточные соединения не удается:

В щелочной среде полученные соединения вроде трихлорацетона не устойчивы и легко расщепляются на галоформ и соль карбоновой кислоты (галоформне расщепление):

Галоформную реакцию применяют для качественного определения метилкетонов.

С помощью реакции нитрозирования кетонов получают дикетоны, поскольку нитрозокетоны способны к нитрозо-оксимной таутомерии, и в ходе реакции легко гидролизуются до дикетонов:

Реакция галогенирования альдегидов и кетонов

Альдегиды и кетоны как $CH$-кислоты легко вступают в реакции с галогенами с образованием $\alpha$-галогенозамищених продуктов:

$\alpha$-Галогенопроизводные альдегидов и кетонов имеют слезоточивое действие и называются лакриматорами (от лат. лакрима — слеза). $\alpha$-моногалогенопроизводные оксосоединения получают в присутствии минеральной кислоты. В щелочной среде происходит дальнейшее замещение атомов водорода при $\alpha$-атоме углерода, что позволяет получить ди- и тригалогенозамищенные альдегиды и кетоны.

Йодоформная проба

Реакцию образования йодоформа используют в аналитической практике под названием «йодоформная проба». Она применяется для открытия групп $CH_3-CO-$ и $CH_3-CH(OH)-$ . Спирты, содержащие группировки $CH_3-CH(OH)-$, в условиях реакции сначала окисляются до соответствующего альдегида или кетона и только затем подвергаются йодированию.

Третичные спирты окисляются почти моментально, вторичные — примерно за 5 мин, а первичные спирты при комнатной температуре практически не реагируют.

Спирты, имеющие в молекуле фрагмент $CH_3-CH(OH)-$, дают положительную пробу. Она заключается в обработке спирта йодом и натрий гидроксидом или натрий гипойодитом $NaOI$:

В результате реакции образуется желтый осадок йодоформа $CHI_3$, который имеет характерный запах. Йодоформная проба не строго специфическая реакция. Положительную йодоформную пробу также дают ацетальдегид, метилкетоны, $\beta$-дикетоны, оксимы, виниловые эфиры и тому подобное.

Лабораторная работа №9 Тема: Йодоформная проба (проба Либена) на ацетон

Лабораторная работа №9

Тема: Йодоформная проба (проба Либена) на ацетон

Цель: провести йодоформную реакцию с участием ацетона, составить уравнения реакций, сделать выводы, ознакомиться с данной пробой и её применением в фармакологи.

Реактивы и оборудование: раствора йода в калия йодиде, 10%-ный раствор натрия гидроксида, ацетон, пробирки.

В пробирку помещают 1 каплю раствора йода в калия йодиде и прибавляют до обесцвечивания по каплям 10%-ный раствор натрия гидроксида. После добавления в пробирку 1 капли ацетона наблюдают образование желтоватого осадка йодоформа и ощущают характерный запах:

Йодоформная проба положительна для уксусного альдегида и метилкетонов.

Вопросы для самостоятельной работы

Что такое лакриматоры? Как данная проба используется в медицинской практике? Какая ещё подобная проба используется с этой же целью? Опишите кратко (Проба Легаля). Одним из продуктов реакции является йодоформ. Как и для чего это вещество применяется в медицине?

Йодоформ

Йодоформ

Систематическое
наименование

Йодоформ

Хим. формула

CHI₃

Состояние

жёлтые кристаллы

Молярная масса

393.73 г/моль

Плотность

4.008 г/см³

Температура

• плавления

123 °C

• кипения

217 °C

• разложения

410 ± 1 °F

Растворимость

• в воде

0.1 г/л

Координационная геометрия

тетрагональная

Кристаллическая структура

гексагональная

Рег. номер CAS

[75-47-8]

PubChem

6374

Рег. номер EINECS

200-874-5

SMILES

RTECS

PB7000000

ChEBI

37758

ChemSpider

6134

ЛД₅₀

355 мг/кг (крысы, орально)
1180 мг/кг (крысы, трансдермально)
1.6 ммоль/кг (мыши, подкожно)

мг/кг

Пиктограммы СГС

Приведены данные для стандартных условий (25 °C, 100 кПа), если не указано иное.

Йодоформ (трийодметан) — органическое соединение с химической формулой CHI₃, имеет вид жёлтых кристаллов с сильным характерным запахом.

Содержание

Свойства

Жёлтые кристаллы, практически нерастворимые в воде. Трудно растворимы в спирте, хорошо растворяются в эфире, хлороформе.

Получение

Йодоформ получают из этанола или ацетона, действием йода и щелочей или карбонатов щелочных металлов:

Реакция протекает по следующей схеме:

Йодоформ также можно получить электролизом йодида калия или натрия в спиртовом растворе. При электролизе образуются йод и щёлочь, необходимые для процесса. Образующийся при реакции йодид калия (натрия) снова подвергается электролизу, и таким образом весь йод соли идёт на образование йодоформа.

Также йодоформ можно получить йодоформной пробой.

источники:

http://pandia.ru/text/81/534/77198.php

http://chem.ru/jodoform.html