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.

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).

    + H2O + 2О   + NH4(HSO4)
сульфаниловая кислота   п-бензохинон кислый сернокислый аммоний

 

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

  + 3О   + 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

  + 2HCl
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,

  +2Н  
    п-гидрохинон

хиноидное кольцо при этом восстанавливается до бензоидного.

II. Реакции карбонильных групп.

Например,

  + NH2OH H2O +   NH2OH H2O +
п-бензохинон гидроксиламин хинонмонооксим хинондиоксим
       
        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.

III. Окислительно-восстановительные свойства хингидрона

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

  +2NaOH 2Na+ + -2H2O     +    
хингидрон   анион п-гидрохинона       семихинон

 

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

    -     +
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

бензальдегид

о-, м-, п-толуиловый альдегид

 

2,4,5-триметилбензальдегид

2) жирноароматические

фенилуксусный альдегид

-фенилпропионовый альдегид

-фенилпропионовый альдегид

 

Ароматические кетоны

1) чисто ароматические

дифенилкетон (бензофенон)

2) жирноароматические

ацетофенон (метилфенилкетон)

этилфенилкетон

 

Способы получения

I. Общие

1) окисление ароматических углеводородов с боковыми цепями

V2O5 C6H5CH3 + O2 H2O + 3000
толуол бензальдегид

2 степень окисления спирта

2) окисление спиртов

  C6H5-CH2OH + O   + H2O
бензиловый спирт бензальдегид  

 

Окислители: MnO2 + H2SO4 + CuSO4

3) гидролиз дигалогенопроизводных

1000C C6H5-CCl2-CH3 + H2O 2 HCl + Fe
метилфенилдихлорметан ацетофенол (метилфенилкетон)

1) сухая перегонка кальциевых солей карбоновых кислот

CaCO3 +
бензоат кальция бензофенон (дифенилкетон)