Номер 5, страница 345 - гдз по химии 10 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 60. Химические свойства моносахаридов. Глава 6. Биологически активные вещества - номер 5, страница 345.

Условие.

5. Реакцию присоединения HCN к альдегидной группе используют для наращивания углеродной цепи в моносахаридах. Укажите, как группу CN можно превратить в альдегидную по схеме: $R—C \equiv N \rightarrow R—X \rightarrow R—CH=O$. Какова природа группы X и в каких условиях проводят эти реакции?

Решение.

Решение 2.

Для превращения цианогруппы ($-C≡N$) в альдегидную ($-CH=O$) по схеме $R-C≡N → R-X → R-CH=O$ можно использовать реакцию восстановления по Стивену, которая протекает в две стадии.

Решение

Первая стадия: Восстановление нитрила до иминивой соли.

На этом этапе нитрил ($R-C≡N$) восстанавливают хлоридом олова(II) ($SnCl_2$) в среде концентрированной соляной кислоты (HCl). В результате образуется промежуточное соединение — иминивая (или альдиминиевая) соль.

$R-C≡N + SnCl_2 + 2HCl → [R-CH=NH_2]^+Cl^- + SnCl_4$

Вторая стадия: Гидролиз иминивой соли.

Полученная на первой стадии иминивая соль является нестабильным соединением и легко гидролизуется (взаимодействует с водой) с образованием конечного продукта — альдегида ($R-CH=O$).

$[R-CH=NH_2]^+Cl^- + H_2O → R-CH=O + NH_4Cl$

Исходя из этого, можно ответить на вопросы, поставленные в задаче.

Какова природа группы X?

Группа X в промежуточном соединении $R-X$ — это иминивая (альдиминиевая) группа в виде соли, например, хлорида $[R-CH=NH_2]^+Cl^-$.

В каких условиях проводят эти реакции?

Первую реакцию (восстановление) проводят действием хлорида олова(II) на нитрил в кислой среде (HCl). Вторую реакцию (гидролиз) проводят путем добавления воды к продукту первой стадии, иногда при слабом нагревании.

Ответ: Превращение цианогруппы в альдегидную по указанной схеме происходит через образование иминивой соли (соединение R-X). Это достигается путем восстановления нитрила ($R-C≡N$) хлоридом олова(II) в соляной кислоте с последующим гидролизом образовавшейся иминивой соли водой для получения альдегида ($R-CH=O$).