На головну

Гліцерин.

Єдиний практично важливий представник трьохатомного спирту. Сиропоподібна солодка рідина, без кольору, добре розчинна у воді. Водні розчини гліцерину замерзають при низькій температурі.

Гліцерин широко розповсюджений у природі, є основним спиртом, приймає участь у будові молекул різних груп ліпідів. У промисловості гліцерин добувають гідролізом ацилгліцеринів

Гліцерин широко використовується в багатьох галузях промисловості. Основна його кількість розходується для добування похідних - гліфталевих смол, нітрогліцерину.

У харчовій промисловості гліцерин використовують для приготування лікерів та безалкогольних напоїв, у паперовій та шкіряній промисловості - для збереження матеріалів від висихання. Він входить до складу багатьох косметичних препаратів і широко використовується як пом'ягчуюча шкіру речовина

Карбонільні сполуки містять у молекулі карбонільну групу . Карбонільні сполуки поділяють на альдегіди і кетони.

Альдегіди. У молекулах альдегідів карбонільна група сполучена з вуглеводневим радикалом і атомом водню (або з двома атомами водню), тобто загальна формула цих сполук R - COH.

Номенклатура.Назви альдегідів за замісниковою номенклатурою згідно з правилами IUРАК будують з назви відповідного вуглеводню з додаванням закінчення -аль. Перед коренем назви записують бічні замісники, зазначаючи їх положення і кількість. Нумерацію атомів вуглецю починають з вуглецевого атома карбонільної групи. Приклади:

4 3 2 1 5 4 3 2 1

СН2-СН2-СН2-СOH; СН3-СН-СН-СН2-СOH;

Бутаналь │ │

СН3 СН3

3,4 Диметилпентаналь

Для альдегідів широко використовують тривіальні назви, які аналогічні назвам відповідних органічних кислот. У табл. наведено назви за замісниковою номенклатурою та тривіальні назви деяких насичених альдегідів.

    Назва
Формула    
  За замісниковою Тривіальна
  Номенклатурою  
НСНО Метаналь Формальдегід, мураши
    ний альдегід
СН3-СНО Етаналь Адетальдегід, оцтовий Альдегід
СН3-СН2 -СНО Пропаналь Пропіоновий альдегід
СН3-СН2 -СН2 -СНО Бутаналь Масляний альдегід
СН3-СН(СН3)-СНО 2-Метил пропаналь Ізомасляний альдегід
СН3-(СН2)3-СНО Пентаналь Валеріановий альдегід
СН3-СН(СН3)-СН2-СНО 3 Метил бутаналь Ізовалеріановий альдегід
СН3-С(СН3)2-СНО 2,2-Диметил- Триметилоцтоєий альдегід
  пропаналь  

Властивості.Перший член гомологічного ряду насичених альдегідів НСНО - безбарвний газ, кілька наступних альдегідів - рідини. Вищі альдегіди - тверді речовини.

Хімічні властивості альдегідів.

1. Реакції приєднання.Альдегіди легко приєднують ціановодень НСN і гідросульфіт натрію NаНSО3:

CN

CH3COH + HCN → CH3 - C - OH

H

OH

CH3COH + NаНSО3 → CH3 - C - SО3Na

H

Продукти приєднання NaНSО3 - кристалічні речовини, розчинні у воді. При нагріванні з кислотами вони розпадаються з утворенням вихідного альдегіду. Тому останню реакцію використовують для очистки альдегідів.

При наявності нікелевих або платинових каталізаторів альдегіди приєднують водень і відновлюються до первинних спиртів, наприклад:

СН3-СН2-СOH + H2 → СН3-СН2-СН2ОН

Приєднуючи спирти, альдегіди утворюють сполуки, що мають назву ацетaлів. Реакція відбувається при наявності кислот:

OC2H5

СН3-СН2-СOH + 2C2H5OH СН3-СН2-СH + H2O

OC2H5

Ацеталі - це прості ефіри двохатомного спирту. Вони легко гідролізуються з утворенням вихідних речовин.

2. Окислення.Під час окислення альдегідів, яке відбувається дуже легко, утворюються органічні кислоти або їхні солі. Наприклад, під час окислення оцтового альдегіду утворюється оцтова кислота:

СН3COH + [О] → СН3 - СООН

Якісною реакцією на альдегіди є реакція срібного дзеркала - окислення їх аміачним розчином оксиду срібла при нагріванні:

СН3-СН2-СOH +2[Аg(NН3)2]ОН →

O

СН3-СН2-С-ONH4 + 2Ag + 3NH3 + H2O

Металічне срібло, яке виділяється, вкриває стінки посудини тонким блискучим шаром.

Альдегіди окислюються також гідроксидом міді (II), який відновлюється до червоно-коричневого оксиду міді (І):

СН3-СH2-СOH + 2Сu(ОН)2 → СН3-СH2-СOOH +Сu2О+2Н2О.

3. Взаємодія з галогенами.Як уже зазначалось, атом водню біля другого вуглецевого атома вуглеводневого ланцюга альдегідів має підвищену рухливість. Під час взаємодії альдегідів з хлором чи бромом цей водневий атом легко заміщується на галоген, наприклад:

СН3-СН2-СOH + Вr2 → СН3-СНВr-СOH + НВr.

Добування.1. Альдегіди утворюються під час окислення або каталітичного дегідрування (відщеплення водню) первинних спиртів:

СН3-СН2-СН2ОН + [O] → СН3-СН2-СOH +Н2О

Пропанол 1 Пропаналь

Каталітичне дегідрування спирта відбувається при наявності металічної міді.

2. Альдегіди можна добути гідролізом дигалогенопохідних алканів, наприклад:

CH3 - CHBr2 + H2O → CH3COH + 2HBr

3. Альдегіди утворюються під час взаємодії алкенів з оксидом вуглецю (II) і воднем 9(оксосинтез):

СН2=СН2 + СО + Н2 → СН3-CH2COH

Оксосинтез відбувається при наявності каталізаторів - комплексних сполук кобальту під тиском 5-10 МПа.

Кетони

У молекулах кетонів карбонільна група сполучена з двома однаковими або різними вуглеводневими радикалами . Найпростішим кетоном є ацетон

CH3 CH3

Номенклатура.Згідно з міжнародною номенклатурою назви кетонів будують з назв відповідного вуглеводню з додаванням закінчення -он. У кінці назви ставлять цифру, що зазначає положення в ланцюгу атома вуглецю, з яким сполучений карбонільний кисень. Нумерацію головного ланцюга починають, як завжди, з найбільш розгалуженого кінця вуглецевого ланцюга. Якщо розгалуженість однакова, то нумерують з того кінця ланцюга, до якого ближче розташована карбонільна група. Назви кетонів за раціональною номенклатурою будують з назв радикалів, сполучених з карбонільною групою з додаванням слова «кетон». Приклади:

1 2 3 4 5

СН3-С-СН2-СН2-СН3

O Пентанон 2 (метилпропілкетон)

Для деяких кетонів поширені тривіальні назви, наприклад ацетон.

Ізомерія.Ізомерія кетонів зумовлена розгалуженістю вуглецевого ланцюга і різним положенням карбонільного кисню. Розглянемо як приклад ізомери кетону С5Н10О. Для цього кетону можливі два ізомерних кетони, що містять п'ять вуглецевих атомів у головному ланцюгу і один ізомерний кетон з головним ланцюгом з чотирьох атомів вуглецю:

1 2 3 4 5

СН3- СН2- С -СН2-СН3

О Пентанон 3

Властивості.Простіші кетони є безбарвними рідинами, які розчиняються у воді. Вищі кетони - тверді речовини. Багато хімічних властивостей, характерних для альдегідів, виявляються і у кетонів.

1. Реакції приєднання.Так само, як і альдегіди, кетони приєднують речовини, що містять нуклеофільні частинки, наприклад ціановодень і гідросульфіт натрію:

CN

CH3 - C - CH3 + HCN → CH3 - C - CH3

║ │

O OH

Гідрування кетонів при наявності каталізаторів приводить до утворення вторинних спиртів:

CH3 - C - CH3 + H2 CH3 - CHOH - CH3

O

На відміну від альдегідів кетони не взаємодіють із спиртами, не вступають у реакції конденсації і полімеризації.

2. Окислення.Кетони окислюються значно важче, ніж альдегіди, і тільки сильними окислювачами. Під час окислення кетонів відбувається розрив (деструкція) вуглецевого ланцюга і утворюється суміш продуктів. Кетони не вступають у реакцію срібного дзеркала.

Добування. 1.Кетони утворюються під час окислення або каталітичного дегідрування вторинних спиртів, наприклад:

СН3-СНОН-СН3 + [О] → СН3-С-СН3 + Н2О

O

Каталітичне дегідрування проводять з використанням мідних каталізаторів.

2. Як і альдегіди, кетони можна добути гідролізом дигалогенопохідних алканів. Щоб утворився кетон, обидва атоми галогену у вихідній сполуці повинні знаходитись біля одного (не кінцевого) атома вуглецю:

3. Кетони утворюються внаслідок приєднання води до гомологів ацетилену при наявності каталізаторів - солей ртуті (II).



  11   12   13   14   15   16   17   18   19   20   21   22   23   24   25   26   Наступна

Лекція № 5 | Література. | Література. | Алкани. | Циклоалкани. | Лекція № 8 | Алкени - вуглеводні, в молекулах яких є один подвійний зв'язок між атомами вуглецю . Алкені називають також олефінами або етиленовими вуглеводнями. | Алкіни - вуглеводні, в молекулах яких є два атоми вуглецю, сполучені потрійним зв'язком - -. Алкіни називають також ацетиленовими вуглеводнями. | Спирти і феноли - це органічні речовини, молекули яких містять гідроксильні групи , сполучені з вуглеводневим радикалами. Загальна назва спиртів і фенолів - гідроксильні сполуки. | Насичені одноатомні спирти |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати