Органична химия


Категория на документа: Химия


Глицеролът има широка употреба – в консервната промишленост /пречи за развитие на някои микроорганизми – действа като консервант/, в козметиката, за тоалетни сапуни, в медицината, в хидравликата, за печатарски мастила, кремове за обувки, за алкидни смоли /глифталови смоли/ и най-вече за получаване на динамит /смес от нитроглицерин с инертни материали/.
Многовалентни алкохоли
Те се срещат много често в природата и са в родствена връзка с въглехидратите. Биват тетрити /тетроли/, пентити /пентоли/, хексити /хексоли/.Тези алкохоли образуват още по-трайни алкохолати от глицерола, особено с тежки метали.
Повечето са оптично активни съединения. Съществуват като енантиомери, диастереомери и в мезо-форма.
Двувалентни феноли

пирокатехол резорцин хидрохинон
Пирокатехина /пирокатехол/ е силен редуктор и много лесно се окислява до о-бензохинон. Резорцинът е по-устойчив към окисление. Той е по-силнокисел от фенола и много по-добре осъществява електрофилните реакции поради съгласувано действие на двете хидроксилни групи. Поради тази причина резорцина много лесно се халогенира, нитрира и сулфонира. Също така е много удобен за купелуване и неговото основно приложение е в синтеза на азобагрила. Хидрохинонът както и пирокатехина е силен редуктор и при окисление образува р-бензохинон. Пирокатехина и хидрохинона се използват като фотопроявители /редуцират AgBr до метал /. Хидрохинонът се използва също и като антиоксидант. Производно на пирокатехина е един познат хормон на надбъбречната жлеза – адреналин :

Тривалентни феноли

пирогалол оксихидрохинон флороглуцин
Най-характерното свойство на пирогалолът е окислението. Той мигновено редуцира златни и сребърни соли. И той се използва като проявител във фотографията, но също така и като лекарствено средство при лечение на различни кожни заболявания /напр.псориазис/. Освен това се използва и при синтеза на разнообразни азобагрила. По-късно ще видим, че пирогалола влиза в състава на танините, като част от галовата киселина.

Е т е р и
Класификация и номенклатура
Етерите се разглеждат като производни на алкохолите и фенолите като водородния атом е заменен с въглеводороден остатък. Те се класифицират така : ациклични /прости/ и циклични етери. Ацикличните биват : диалкилови /напр. R-O-R /, диарилови /напр.Ar-O-Ar /, алкилалкенилови /напр.CH3OCH = CH2 метилвинилов /, алкиларилов /напр.CH3OC6H5 /. Първите два се наричат още симетрични, а последните два – асиметрични. Цикличните етери биват епоксиди /оксирани/ и такива с по-големи пръстени. Епоксидите са производни на етиленовия окис.
Структура и изомерия
В простите етери връзките сключват ъгъл по-малък от 1800. . Имат диполен момент ; напр.диетиловият етер ~ 1.8D. Енергията на С-О връзките в етерите е около 356 кДж/мол.
При простите етери съществува позиционна изомерия, наречена още метамерия. Напр.C2H5OC2H5 и CH3OC3H7 . Съществува още и функционална изомерия. Например C2H5OC2H5 и C4H9OH /етер и алкохол/.
Получаване на етери
1/ Дехидратация на алкохоли :

Реакцията има промишлено значение. Като катализатор се използва сярна киселина.
2/ Синтези на Уйлямсън – от алкохоли /или феноли/ и алкилхалогениди :

За получаването на несиметрични етери в тези случаи трябва внимателно да се планира синтезата, т.е.да се прецени ккакъв вид да се вземе алкилхалогенида и алкохолата. Ограничения при избора има при алкилхалогенида.Най-трудно реагират третичните, а най-лесно първичните. Това е така, защото при вторичните и третичните в по-голяма степен протича и конкурентната реакция елиминиране. Арилхалогенидите са малко реактивоспособни /помнете халоген във винилно положение !/.
3/ Метилови етери се получават сравнително лесно при взаимодействие на алкохоли и феноли с метилиращи средства – диазометан и диметилсулфат :

Физични свойства на етери
Етерите са течни или твърди вещества с т.к.по-ниска от тази на алкохолите и фенолите със същия брой С-атоми поради това, че при етерите не се образуват междумолекулни водородни връзки. Също поради тази причина етерите са много по-неразтворими във вода /~7-8% вода след екстракция с етер/, но добре се разтварят в алкохоли поради образуване на водородни връзки с тях. Имат добре изразени О-основни свойства и добре се разтварят в киселини. Много добре се разтварят в органични разтворители.
Химични свойства на етери
Етерите проявяват основни свойства. Те образуват неустойчиви или устойчиви оксониеви соли с Люисови киселини :

Едно следствие от това, че етерите проявяват основни свойства е взаимодействието им със силни киселини. Получаващите се оксониеви соли участват по-нататък в SN и Е-реакции :

От схемата могат да се видят следните закономерности :
35 при реакциите SN2 най-лесно се разкъсва връзката О-С с участието на първичен С-атом в алкиловия остатък (R) ;
36 При SN1 и Е-реакциите се къса връзката О-С с участието на третичен С-атом в алкиловия остатък (CH3)2CH-.
В алкилфениловите етери RO-групата поради базичните си свойства /+М-ефект/ активираща бензеновото ядро /RO-групата е о-,р-ориентант/. Поради тази причина тази група улеснява протичането на SN2-реакциите :

Етерите могат да участват в радикалови реакции (SR). Напр.автоокисление от О2 на въздуха с образуване на пероксиди /силно избухливи съединения при нагряване/ :

Етерът е много добър разтворител на Гринярови реактиви :

Извършва се солватиране на органомагнезиевото съединение.
Представители на етерите
Етилов етер. Получава се от етанол и сярна киселина и затова се нарича Aether sulfuricus, макар че не съдържа сяра. Етерът за упойка /Aether pro narcosi /трябва да е чист – свободен от алкохол и вода. Смес от етер и алкохол, т.нар.”Хофманови капки” се използва за усилване дейността на сърцето. Етерът е по-отровен от обикновения алкохол. Вдишан в малки количества влияе на сърцето. В по-големи количества води до наркоза. При хирургически операции за наркоза се използва смес от етер и хлороформ.
Изопропилов етер. Има отлични антидетонационни свойства /октаново число 100/ и затова се използва като добавка към авиобензини.
Винилов етер. Той е добър анестетик с бързо действие и с малка токсичност.
Тетрайодо-хидроксидифенилов етер /тироксин/ - хормон, който се отделя от щитовидната жлеза ( Glandula thyroidea ). Когато се отнеме тази жлеза, настъпват смущения в обмяната на веществата, а също и в нервната система – апатия и сънливост. Когато жлезата не е никак развита се наблюдава идиотизъм и кретенизъм.Напротив, ако жлезата работи много интензивно имаме “Базедова болест”, която се проявява в подуване на жлезата /”гуша”/, усилено пулсиране на сърцето, изпъкналост на очите и усилена обмяна на веществата.



Сподели линка с приятел:





Яндекс.Метрика
Органична химия 9 out of 10 based on 2 ratings. 2 user reviews.