Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






Окись этилена (эпоксисоединения)



Оксид этилена имеет важное техническое значение. Его получают главным образом из этилена двумя способами:

1) Окислением этилена на серебряном катализаторе

2) Через стадию образования этиленхлоргидрина

Окись этилена – низкокипящее вещество (tкип=10,70С) с эфирным запахом. В отличие от простых эфиров она очень реакционноспособна. Это объясняется большой напряженностью цикла (как в циклопропане). Атака так нуклеофильного, так и электрофильного агента приводит к разрыву связи С–О:

Задачи для самопроверки

1. Напишите структурные формулы 2-метил-3-пентанола, 2-метил-1-бутанола, глицерина, о-крезола, фенетола, анизола, пирокатехина.

2. Напишите структурные формулы α-гликолей состава С5Н12О2 и назовите их по систематической номенклатуре.

3. Получите тремя разными способами 2-пропанол.

4. Получите из пропилового спирта: пропилпропиловый эфир, 1-пропоксибутан, пропиленгликоль, пропилпропионат, глицерин.

5.При взаимодействии бутилового спирта с С2Н5MgBr выделилось 112 мл этана (объем приведен к нормальным условиям). Рассчитайте сколько граммов спирта вступило в реакцию.

6. Сколько % спирта содержалось в 0,33 г смеси диизоамилового эфира и изоамилового спирта, если при действии на смесь бромистого метилмагния выделилось 6,8 мл метана (при н.у)?

7. Какие химические реакции используются для получения из этилового спирта диэтилового эфира, хлористого этила, диэтилсульфата, дивинила, хлораля?

8. Напишите уравнения реакций, соответствующие схеме, назовите органические вещества:

9. Получите любым способом п-крезол. Напишите для него реакции с гидроксидом натрия, хлористым ацетилом, диметилсульфатом в присутствии NaOH.

10. Напишите структурную формулу ароматического соединения состава С6H6SO4, которое с FeCl3 дает фиолетовое окрашивание. При сплавлении со щелочью и последующим подкислением оно образует соединение С6H6O2, при окислении которого получается о-бензохинон.

 

ОКСОСОЕДИНЕНИЯ (АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ)

Определение, изомерия и номенклатура оксосоединений

К классу оксосоединений относятся органические вещества, содержащие карбонильную группу >С=О. В молекулах альдегидов по крайней мере одна валентность карбонильных групп затрачивается на соединение с атомом водорода, а другая с радикалом:

В случае кетонов обе валентности карбонильной группы затрачиваются на соединение с радикалами



С карбонильной группой могут быть связаны предельные и ненасыщенные алифатические, ароматические и карбоциклические радикалы.

Изомерия и номенклатура

Изомерия альдегидов связана со строением радикалов, а кетонов с изомерией радикалов и положением карбонильной группы в цепи.

Исторически названия альдегидов связаны с наименованием кислот, в которые эти альдегиды окисляются.

По номенклатуре ИЮПАК наличие альдегидной группы обозначаются суффиксом «аль»:

Для обозначения кетонов используются тривиальные названия. Например:

По рациональной номенклатуре название составляется из названий радикалов связанных с карбонильной группой и слова кетон:

По номенклатуре ИЮПАК наличие кетонной группы обозначаются суффуксом он с указанием положения в цепи цифрой:

 

Способы получения

Альдегиды и кетоны получают рядом общих методов.

1. Дегидрирование или окисление спиртов. В этом случае из первичных спиртов образуются альдегиды, из вторичных – кетоны:

 

2. Альдегиды и кетоны получают пиролизом кислот и их смесей в виде паров над оксидами марганца, тория, кальция, цинка (MnO2, ThO2, CaO, ZnO) при 400–450оС:

Во многих учебниках указывается, что альдегиды и кетоны могут быть получены пиролизом кальциевых и бариевых солей карбоновых кислот. Эта реакция дает очень низкий выход.

3. Гидролиз геминальных (галогены находятся у одного углеродного атома) галогенопроизводных:

4. Гидратацией ацетилена и его гомологов в условиях реакции Кучерова:

5. В технике альдегиды получают прямым присоединением оксида углерода (II) и водорода к олефинам при 100–2000С под давлением 10 – 20 МПа в присутствии кобальтового или никелевого катализаторов (например CoO+ThO2+MgO, нанесенные на кизельгур). Эта реакция называется оксосинтезом:



6. Альдегиды можно получать восстановлением хлорангидридов кислот водородом в присутствии палладия (реакция Роземунда)

7. Ароматические кетоны могут быть получены по реакции Фриделя-Крафта из ароматических углеводородов и хлорангидридов кислот:

Физические свойства

Муравьиный альдегид – газ с весьма резким запахом. Другие низшие альдегиды и кетоны – жидкости, легко растворимые в воде. Низшие альдегиды обладают удушливым запахом, который при сильном разведении становится приятным. Кетоны пахнут довольно приятно.

Так как в молекулах карбонильных соединений в отличие от спиртов нет подвижных атомов водорода, их молекулы не ассоциированы и температуры кипения их значительно ниже, чем соответствующих спиртов. В целом температура кипения кетонов немного выше, чем изомерных им альдегидов. Разветвление цепи вызывает закономерное понижение температуры кипения. В то же время температуры кипения карбонильных соединений значительно выше температур кипения углеводородов с той же молекулярной массой, что связано с их высокой полярностью. Плотность альдегидов и кетонов ниже единицы.

В ИК-спектрах для, карбонильной группы характерно интенсивное поглощение при 1720 см–1. В спектре ЯМР сигнал водорода альдегидной группы находится в очень слабом поле.

Химические свойства

Карбонильные соединения отличаются большой реакционной способностью. Большинство их реакции обусловлено присутствием активной карбонильной группы. Двойная связь карбонильной группы сходна по физической природе с двойной связью между двумя атомами углерода (σ–связь + π–связь). С другой стороны, кислород является более электроотрицательным элементом, чем углерод, и поэтому электронная плотность вблизи атома кислорода больше, чем вблизи атома углерода.

Дипольный момент карбонильной группы – около 9∙10–30 Кл/м (2,7Д). Благодаря такой поляризации углеродный атом карбонольной группы обладает электрофильными свойствами и способен реагировать с нуклеофильными реагентами. Соответственно атом кислорода является нуклеофильным.

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!