• Гідрологія і Гідрометрія
• Господарське право
• Економіка будівництва
• Економіка природокористування
• Економічна теорія
• Земельне право
• Історія України
• Кримінально виконавче право
• Медична радіологія
• Методи аналізу
• Міжнародне приватне право
• Міжнародний маркетинг
• Основи екології
• Предмет Політологія
• Соціальне страхування
• Технічні засоби організації дорожнього руху
• Товарознавство продовольчих товарів

Гліцерин.

Насичені багатоатомні спирти

Багатоатомні спирти містятьу молекулі кілька гідроксильних груп. Двохатомні спирти називають діолами, або гліколями. Назви двохатомних спиртів за міжнародною номенклатурою складають з назви відповідного алкану з додаванням закінчення –діол і цифр, які означають положення гідроксильної групи в ланцюгу.

Трьохатомні спирти називать тріодами, або гліцеринами. Їх назви будують аналогічно до назв двохатомних спиртів, аале з додаванням закінчення –тріол.

Найпростіші представники двох- і трьохатомних спиртів:

НО – СН₂ – СН₂ – ОН; СН₂ – СН – СН₂

Етандіол -1,2, або етиленгліколь │ │ │

ОН ОН ОН

Пропантріол -1,2,3, або гліцерин

Властивості. Хімічні властивості багатоатомних спиртів багато в чому подібні до властивостей одноатомних спиртів. При цьому в реакціях може брати участь як одна, так і дві і більше гідроксильних груп.

Взаємодія з гідроксидом міді (ІІ). Ця реакція характерна тільки для багатоатомних спиртів. Осад гідроксиду міді(ІІ) розчиняється в етиленгліколі та гліцерині з утворенням розчину яскраво-синього кольору:

Сu(OH)₂ + 2CH₂OH – CH₂OH→+ H₂O;

Гліколят міді (ІІ)

Сu(OH)₂ + 2CH₂OH – CHOH – CH₂OH→

Гліцерат міді (ІІ)

Добування і застосування етиленгліколю і гліцерину.Етиленгліколь добувають у промисловості гідратацією (приєднання води) етиленоксиду:

Як і одноатомні спирти, етиленгліколь можна добути гідролізом галогенопохідних алканів водним розчином лугів. Для цієї реакції необхідні 1,2-дигалогенопохідні етану:

СН₂Сl—СН₂С1+2Н₂О СН₂ОН—СН₂ОН+2НСl

1 2-Дихлоретан

Етиленгліколь утворюється під час пропускання етилену крізь розчин перманганату калію, при цьому відбуваються окислення і гідратація етилену:

СН₂=СН₂+ [0] +Н₂0 → СН₂ОН—СН₂ОН

Гліцерин добувають синтетично з пропілену.за такою схемою:

CH₂═CH – CH₃ CH₂═CH – CH₂OH

Пропілен Аліловий спирт

→ CH₂OH – CHOH - CH₂OH

Гліцерин входить до складу природних сполук - жирів рослинного і тваринного походження - і може бути виділений з них.

Етиленгліколь і гліцерин використовуються в промисловому органічному синтезі. Гліцерин застосовують для виробництва мастил, як зм'якшувач шкіри і тканин, у парфюмерній, фармацевтичній і харчовій промисловості.

Водні розчини етиленгліколю і гліцерину замерзають при низьких температурах, тому їх використовують як антифризи - рідини з низькою температурою замерзання, які застосовуються для охолодження двигунів внутрішнього згоряння.

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.

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).

Переглядів: 3363