Окисление альдегидов и кетонов

Альдегиды очень легко окисляются в соответствующие карбоновые кислоты под действием даже таких мягких окислителей, как оксид серебра и гидроксид меди (II). Окисление происходит по связи С–Н в альдегидной группе –СН=О, которая превращается при этом в карбоксильную группу –С(OH)=O.

Альдегиды медленно окисляются кислородом воздуха в карбоновые кислоты:

Качественная реакция на альдегиды – реакция "серебряного зеркала"; – окисление аммиачным раствором оксида серебра (реактив Толленса):

R–CH=O + 2[Ag(NH₃)₂]OH RCOOH + 2Ag↓ + 4NH₃ + H₂O

Реакцию проводят при температуре, близкой к температуре кипения воды (80–100 °С). В результате на стенках стеклянного сосуда (пробирки, колбы) образуется осадок металлического серебра

Окисление гидроксидом меди (II):

а)в виде свежеприготовленного осадка Cu(OH)₂ при нагревании,

б)в форме комплекса с аммиаком [Cu(NH₃)₄](OH)₂

в) в составе комплекса с солью винной кислоты (реактив Фелинга).

При этом образуется красно-кирпичный осадок оксида меди (I) или металлическая медь (реакция "медного зеркала", более характерная для формальдегида):

R-CH=О + 2Cu(OH)₂ RCOOH + Cu₂O↓ + H₂О
H₂C=О + Cu(OH)₂ HCOOH + Cu↓ + H₂О
R–CH=O + 2[Cu(NH₃)₄](OH)₂ RCOOH + Cu₂O↓ + 4NH₃ + 2H₂O
R–CH=O + 2Cu(OH)₂/соль винной кислоты RCOOH + Cu₂O↓ + 2H₂O

Окисление альдегидов сильными окислителями в растворе приводит к образованию карбоновых кислот.

Реакция проходит по радикальному механизму через образование гидроперекисей. Для сохранения альдегидов от окисления атмосферным воздухом к ним прибавляют небольшие количества антиоксидантов, блокирующих свободные радикалы. В качестве антиоксидантов используют ароматические амины и фенолы.

Кетоны к действию окислителей весьма устойчивы и окисляюся лишь сильными окислителями при нагревании. В процессе окисления происходит разрыв связей C-C по обе стороны карбонильной группы и в общем случае получается смесь четырех карбоновых кислот:

Циклические кетоны окисляются в лактоны (циклические эфиры):