Ненасыщенные альдегиды и кетоны, в зависимости от взаимного расположения двойной и карбонильной групп в молекуле, могут быть поделены на три группы: с кумулированными (кетены CH2=C=O), сопряженными (CH=CH2-COCH3 - метилвинилкетон, 1-бутен-3-он; CH2=CHCHO - акролеин, пропеналь) и изолированными (CH2=CHCH2CH2CH2COCH3) кратными связями. Из них наибольший интерес представляют соединения с сопряженными связями (акролеин, кротоновый альдегид, метилвинилкетон) – α,β-ненасыщенные альдегиды и кетоны
Для некоторых α,β-ненасыщенных альдегидов и кетонов сохранились эмпирические (акролеин) или рациональные (метилвинилкетон) названия. По номенклатуре IUPAC положение двойной связи и карбонильной группы указывают цифрами.
Важнейшими представителями ненасыщенных альдегидов являются акролеин CH2=CH-CHO и кротоновый альдегид CH3-CH=CH-CHO.
Существует несколько способов получения акролеина:
1. Альдольная конденсация формальдегида с ацетальдегидом.
Первоначально образуется оксипропионовый альдегид, который далее подвергается дегидратации:
Прямое каталитическое окисление пропилена.
Дегидратация глицерина.
Акролеин используется для получения пластмасс, отличающихся большой твердостью. При конденсации акролеина с пентаэритритом получают полимеры, по внешнему виду напоминающие стекло. Акролеин используют в качестве исходного вещества для синтеза глицерина.
Кротоновый альдегид получают кротоновой конденсацей ацетальдегида (см. Лекция №17). Применяется для получения масляного альдегида, бутанола, масляной кислоты, а также малеинового ангидрида.
^ Химические свойства
Акролеину, кротоновому альдегиду и другим непредельным соединениям с сопряженной двойной и карбонильными связями присущи реакции, свойственные алкенам и альдегидам. Взаимное влияние двойной связи и карбонильной группы находит отражение в некоторых особенностях химического поведения. Реакции присоединения к α,β-ненасыщенным альдегидам и кетонам могут протекать по типу 1,2-присоединения (т.е. по связям С=С или С=О) или по типу 1,4-присоединения.
1. Порядок присоединения HBr не соответствует правилу Марковникова и протекает по типу 1,4-присоединения аналогично диенам:
Синильная кислота присоединяется к акролеину по карбонильной группе (1,2-присоединение по карбонильной группе):
По карбонильной группе присоединяются также СН3MgI, NH2OH.
3. Гидросульфит натрия присоединяется не только по карбонильной группе, но и по двойной связи:
4. Присоединение галогенов по двойной связи протекает аналогично алкенам (1,2-присоединение по двойной связи).
Метилвинилкетон - простейший представитель ненасыщенных кетонов. Его получают преимущественно двумя способами:
Гидратация винилацетилена.
Конденсация формальдегида с ацетоном:
Метилвинилкетон проявляет свойства как кетона, так и алкена. Легко полимеризуется в прозрачную бесцветную стекловидную массу, используемую в производстве пластмасс.
