|
⇐ ПредыдущаяСтр 3 из 4Следующая ⇒ 28. Напишите схему реакции гидратации пропена (пропилена). Опишите её механизм. Назовите продукт реакции по ЗН ИЮПАК. Объясните отличие этой реакции от гидратации акриловой (пропеновой) кислоты, опираясь на современную трактовку правила Марковникова. Ответ Схема реакции гидратации пропена: CH3CH=CH2 + H2O CH3CH(OH)CH3 Механизм реакции. Реакция протекает в три стадии. На первой стадии, при взаимодействии с катализатором кислотного характера (Н3РО4) образуется -комплекс ( устойчивый карбокатион). На второй стадии к нему присоединяется молекула воды, на третьей происходит отщепление водородного протона.
В результате реакции получается пропанол-2. Отличие этой реакции от гидратации акриловой (пропеновой) кислотызаключается в том, что атом водорода присоединяется к менее гидрированному атому углерода в составе двойной связи: СН2=СН-СООН+Н2О = СН2ОН-СН2-СООН Причиной этого является распределение электронной плотности в молекуле акриловой кислоты: Вследствие сопряжения электронных плотностей π-связей карбоксильной группы и двойной связи и смещения общей электронной плотности в сторону более электроотрицательного атома кислорода на менее гидрированном атоме С возникает частичный отрицательный заряд, на более гидрированном – частичный положительный заряд. В соответствии с современной трактовкой правила Марковникова присоединение электрофильной частицы Н+ происходит в соответствии с распределением электронной плотности, к частице с повышенной электронной плотностью.
29. Напишите схему реакции бромирования анилина. Опишите её механизм. Назовите продукт бромирования по ЗН ИЮПАК. Укажите ориентирующее действие аминогруппы. Объясните, что легче бромируется бензол или анилин.
Решение 1. Схема реакции бромирования анилина
Механизм реакции — электрофильное замещение в ароматическом ядре. Специфической особенностью является избыточная электронная плотность в о- и п-положениях, обусловленная +М-эффектом аминогруппы. Реакция проходит в две стадии. На первой стадии (электрофильное присоединение) в о- и п-положениях образутся нестойкий δ-комплекс, лишенный ароматической структуры, с четырьмя π –электронами, делокализованными в сфере воздействия ядер пяти углеродных атомов. Шестой углеродный атом при этом переходит из состояния sp
Ориентирующее действие аминогруппы происходит в положения 2,4,6: Бромирование анилина происходит легче, чем бромирование бензола, вследствие сопряжения неподеленной электронной пары азота с электронами ароматического ядра. Это, в свою очередь, приводит к увеличению электронной плотности в бензольном кольце, что способствует более быстрому протеканию реакции электрофильного замещения.
30. Напишите схему реакции бромирования бензойной кислоты (катализатор FеBr 3). Опишите её механизм. Назовите продукт бромирования по ЗН ИЮПАК. Укажите ориентирующее действие заместителя. Объясните, что легче бромируется – бензол или бензойная кислота. Ответ Схема реакции бромирования бензойной кислоты (катализатор FеBr3): Механизм реакции — электрофильное замещение в ароматическом ядре. Специфической особенностью является повышенная по сравнению с другими атомами электронная плотность в м-положении, обусловленная -М-эффектом карбоксильной группы. Реакция проходит в две стадии. На первой стадии (электрофильное присоединение) в м-положении образуется нестойкий δ-комплекс, лишенный ароматической структуры, с четырьмя π –электронами, делокализованными в сфере воздействия ядер пяти углеродных атомов. Шестой углеродный атом при этом переходит из состояния sp
Легче бромируется бензол, так как вследствие отрицательного мезомерного эффекта карбоксильной группы происходит уменьшение электронной плотности на бензольном кольце.
31. Напишите схемы реакций алкилирования бензола третичным изобутанолом и пропеном в кислой среде. Опишите механизм этих реакций. Назовите продукты алкилирования по ЗН ИЮПАК. Ответ
Схемы реакций алкилирования бензола пропеном (реакция (а) и третичным изобутанолом (реакция (b) в кислой среде:
.Механизм этих реакций –электрофильное замещение, катализируемое минеральными кислотами. В качестве электрофильной частицы выступает карбкатион, который образуется либо при присоединении протона к олефину, либо при отщеплении воды от молекулы спирта под действием протона. В обеих рассматриваемых реакциях (а и b) образуется один продукт алкилирования – изопропилбензол (кумол). В реакции b) также выделяется вода. 3. Реакции нуклеофильного характера 32. Опишите ее механизм. Укажите нуклеофил, субстрат, уходящую группу. Ответ Схема реакции взаимодействия 1-бромпропана с этилатом натрия:
Механизм реакции: замещение нуклеофильное, бимолекулярное, SN2
Реакция происходит в одну стадию. При этом атака нуклеофила и отщепление уходящей группы происходит одновременно: C3H7Br + C2H5O— → [C2H5O—⋯ C3H7⋯ Br]− → C2H5-O-C3H7+ Br – Нуклеофил — этилат-анион C 2H5O—, субстрат — 1-бромпропан, СН3СН2СН2Br, уходящая
33. Опишите её механизм. Укажите нуклеофил, субстрат, уходящую группу. Объясните причину повышенной устойчивости бензильного катиона. Ответ 2.Гидролиз бензилхлорида в щелочном водном растворе является реакцией нуклеофильного замещения (Sn). Механизм реакции: замещение нуклеофильное, бимолекулярное, SN2. Реакция происходит в одну стадию. При этом атака нуклеофила и отщепление уходящей группы происходит одновременно: C6H5СН2Cl + —OH → [OH ⋯ C6H5СН2⋯ Cl]− → C6H5СН2 OH + Cl – 3.Нуклеофил — гидроксил-анион —OH , субстрат — бензилхлорида, C6H5СН2Cl, уходящая группа — Cl – 4.
34. Напишите схему реакции получения полуацеталя и ацеталя из пропаналя и этанола. Опишите механизм этой реакции. Обоснуйте роль кислотного катализатора. Ответ
2. Механизм реакции – ионная реакция нуклеофильного приcоединения АN Процесс – ступенчатый. На первом этапе происходит образование нуклеофильной частицы. Затем она атакует двойную связь и образуется отрицательно заряженный комплекс. Далее происходит его нейтрализации путем протонирования. В присутствии следов минеральной кислоты процесс продолжается и приводит к образованию ацеталей
3. Роль кислотного катализатора заключается в протонировании полуацеталя на стадии г)
35. Опишите механизм этой реакции. Обоснуйте роль кислотного катализатора. Ответ
2.Механизм этой реакции –нуклеофильное присоединение с последующим отщеплением молекулы воды 3. Роль кислотного катализатора – протонирование на стадии а) 4. В присутствии разбавленных кислот имины гидролизуются водой с образованием карбонильных соединений и аминов, эта реакция обратна реакции синтеза иминов: В присутствии щелочи гидролиз не идет
⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒ Читайте также: |
Оба заместителя Br и Н лежат в плоскости, перпендикулярной к плоскости кольца. На второй стадии лабильный δ-комплекс превращается в стабильный 2,4,6 триброманилин с потерей 3 протонов
Напишите схему реакции взаимодействия 1-бромпропана с этилатом натрия.
Напишите схему реакции гидролиза бензилхлорида (фенилхлорметана).
Причина повышенной устойчивости бензильного катиона –сопряжение электронной плотности метиленовой группировки СН2 с электронной плотностью бензольного кольца:
Напишите схему реакции взаимодействия этаналя с метиламином.Акриловая кислота, структурная формула, химические свойства
1
H
ВодородВодород
1,008
1s1
2,2
Бесцветный газ
t°пл=-259°C
t°кип=-253°C
2
He
ГелийГелий
4,0026
1s2
Бесцветный газ
t°кип=-269°C
3
Li
ЛитийЛитий
6,941
2s1
0,99
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=180°C
t°кип=1317°C
4
Be
БериллийБериллий
9,0122
2s2
1,57
Светло-серый металл
t°пл=1278°C
t°кип=2970°C
5
B
БорБор
10,811
2s2 2p1
2,04
Темно-коричневое аморфное вещество
t°пл=2300°C
t°кип=2550°C
6
C
УглеродУглерод
12,011
2s2 2p2
2,55
Прозрачный (алмаз) / черный (графит) минерал
t°пл=3550°C
t°кип=4830°C
7
N
АзотАзот
14,007
2s2 2p3
3,04
Бесцветный газ
t°пл=-210°C
t°кип=-196°C
8
O
КислородКислород
15,999
2s2 2p4
3,44
Бесцветный газ
t°пл=-218°C
t°кип=-183°C
9
F
ФторФтор
18,998
2s2 2p5
4,0
Бледно-желтый газ
t°пл=-220°C
t°кип=-188°C
10
Ne
НеонНеон
20,180
2s2 2p6
Бесцветный газ
t°пл=-249°C
t°кип=-246°C
11
Na
НатрийНатрий
22,990
3s1
0,93
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=98°C
t°кип=892°C
12
Mg
МагнийМагний
24,305
3s2
1,31
Серебристо-белый металл
t°пл=649°C
t°кип=1107°C
13
Al
АлюминийАлюминий
26,982
3s2 3p1
1,61
Серебристо-белый металл
t°пл=660°C
t°кип=2467°C
14
Si
КремнийКремний
28,086
3s2 3p2
1,9
Коричневый порошок / минерал
t°пл=1410°C
t°кип=2355°C
15
P
ФосфорФосфор
30,974
3s2 3p3
2,2
Белый минерал / красный порошок
t°пл=44°C
t°кип=280°C
16
S
СераСера
32,065
3s2 3p4
2,58
Светло-желтый порошок
t°пл=113°C
t°кип=445°C
17
Cl
ХлорХлор
35,453
3s2 3p5
3,16
Желтовато-зеленый газ
t°пл=-101°C
t°кип=-35°C
18
Ar
АргонАргон
39,948
3s2 3p6
Бесцветный газ
t°пл=-189°C
t°кип=-186°C
19
K
КалийКалий
39,098
4s1
0,82
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=64°C
t°кип=774°C
20
Ca
КальцийКальций
40,078
4s2
1,0
Серебристо-белый металл
t°пл=839°C
t°кип=1487°C
21
Sc
СкандийСкандий
44,956
3d1 4s2
1,36
Серебристый металл с желтым отливом
t°пл=1539°C
t°кип=2832°C
22
Ti
ТитанТитан
47,867
3d2 4s2
1,54
Серебристо-белый металл
t°пл=1660°C
t°кип=3260°C
23
V
ВанадийВанадий
50,942
3d3 4s2
1,63
Серебристо-белый металл
t°пл=1890°C
t°кип=3380°C
24
Cr
ХромХром
51,996
3d5 4s1
1,66
Голубовато-белый металл
t°пл=1857°C
t°кип=2482°C
25
Mn
МарганецМарганец
54,938
3d5 4s2
1,55
Хрупкий серебристо-белый металл
t°пл=1244°C
t°кип=2097°C
26
Fe
ЖелезоЖелезо
55,845
3d6 4s2
1,83
Серебристо-белый металл
t°пл=1535°C
t°кип=2750°C
27
Co
КобальтКобальт
58,933
3d7 4s2
1,88
Серебристо-белый металл
t°пл=1495°C
t°кип=2870°C
28
Ni
НикельНикель
58,693
3d8 4s2
1,91
Серебристо-белый металл
t°пл=1453°C
t°кип=2732°C
29
Cu
МедьМедь
63,546
3d10 4s1
1,9
Золотисто-розовый металл
t°пл=1084°C
t°кип=2595°C
30
Zn
ЦинкЦинк
65,409
3d10 4s2
1,65
Голубовато-белый металл
t°пл=420°C
t°кип=907°C
31
Ga
ГаллийГаллий
69,723
4s2 4p1
1,81
Белый металл с голубоватым оттенком
t°пл=30°C
t°кип=2403°C
32
Ge
ГерманийГерманий
72,64
4s2 4p2
2,0
Светло-серый полуметалл
t°пл=937°C
t°кип=2830°C
33
As
МышьякМышьяк
74,922
4s2 4p3
2,18
Зеленоватый полуметалл
t°субл=613°C
(сублимация)
34
Se
СеленСелен
78,96
4s2 4p4
2,55
Хрупкий черный минерал
t°пл=217°C
t°кип=685°C
35
Br
БромБром
79,904
4s2 4p5
2,96
Красно-бурая едкая жидкость
t°пл=-7°C
t°кип=59°C
36
Kr
КриптонКриптон
83,798
4s2 4p6
3,0
Бесцветный газ
t°пл=-157°C
t°кип=-152°C
37
Rb
РубидийРубидий
85,468
5s1
0,82
Серебристо-белый металл
t°пл=39°C
t°кип=688°C
38
Sr
СтронцийСтронций
87,62
5s2
0,95
Серебристо-белый металл
t°пл=769°C
t°кип=1384°C
39
Y
ИттрийИттрий
88,906
4d1 5s2
1,22
Серебристо-белый металл
t°пл=1523°C
t°кип=3337°C
40
Zr
ЦирконийЦирконий
91,224
4d2 5s2
1,33
Серебристо-белый металл
t°пл=1852°C
t°кип=4377°C
41
Nb
НиобийНиобий
92,906
4d4 5s1
1,6
Блестящий серебристый металл
t°пл=2468°C
t°кип=4927°C
42
Mo
МолибденМолибден
95,94
4d5 5s1
2,16
Блестящий серебристый металл
t°пл=2617°C
t°кип=5560°C
43
Tc
ТехнецийТехнеций
98,906
4d6 5s1
1,9
Синтетический радиоактивный металл
t°пл=2172°C
t°кип=5030°C
44
Ru
РутенийРутений
101,07
4d7 5s1
2,2
Серебристо-белый металл
t°пл=2310°C
t°кип=3900°C
45
Rh
РодийРодий
102,91
4d8 5s1
2,28
Серебристо-белый металл
t°пл=1966°C
t°кип=3727°C
46
Pd
ПалладийПалладий
106,42
4d10
2,2
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1552°C
t°кип=3140°C
47
Ag
СереброСеребро
107,87
4d10 5s1
1,93
Серебристо-белый металл
t°пл=962°C
t°кип=2212°C
48
Cd
КадмийКадмий
112,41
4d10 5s2
1,69
Серебристо-серый металл
t°пл=321°C
t°кип=765°C
49
In
ИндийИндий
114,82
5s2 5p1
1,78
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=156°C
t°кип=2080°C
50
Sn
ОловоОлово
118,71
5s2 5p2
1,96
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=232°C
t°кип=2270°C
51
Sb
СурьмаСурьма
121,76
5s2 5p3
2,05
Серебристо-белый полуметалл
t°пл=631°C
t°кип=1750°C
52
Te
ТеллурТеллур
127,60
5s2 5p4
2,1
Серебристый блестящий полуметалл
t°пл=450°C
t°кип=990°C
53
I
ИодИод
126,90
5s2 5p5
2,66
Черно-серые кристаллы
t°пл=114°C
t°кип=184°C
54
Xe
КсенонКсенон
131,29
5s2 5p6
2,6
Бесцветный газ
t°пл=-112°C
t°кип=-107°C
55
Cs
ЦезийЦезий
132,91
6s1
0,79
Мягкий серебристо-желтый металл
t°пл=28°C
t°кип=690°C
56
Ba
БарийБарий
137,33
6s2
0,89
Серебристо-белый металл
t°пл=725°C
t°кип=1640°C
57
La
ЛантанЛантан
138,91
5d1 6s2
1,1
Серебристый металл
t°пл=920°C
t°кип=3454°C
58
Ce
ЦерийЦерий
140,12
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=798°C
t°кип=3257°C
59
Pr
ПразеодимПразеодим
140,91
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=931°C
t°кип=3212°C
60
Nd
НеодимНеодим
144,24
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1010°C
t°кип=3127°C
61
Pm
ПрометийПрометий
146,92
f-элемент
Светло-серый радиоактивный металл
t°пл=1080°C
t°кип=2730°C
62
Sm
СамарийСамарий
150,36
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1072°C
t°кип=1778°C
63
Eu
ЕвропийЕвропий
151,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=822°C
t°кип=1597°C
64
Gd
ГадолинийГадолиний
157,25
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1311°C
t°кип=3233°C
65
Tb
ТербийТербий
158,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1360°C
t°кип=3041°C
66
Dy
ДиспрозийДиспрозий
162,50
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1409°C
t°кип=2335°C
67
Ho
ГольмийГольмий
164,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1470°C
t°кип=2720°C
68
Er
ЭрбийЭрбий
167,26
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1522°C
t°кип=2510°C
69
Tm
ТулийТулий
168,93
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1545°C
t°кип=1727°C
70
Yb
ИттербийИттербий
173,04
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=824°C
t°кип=1193°C
71
Lu
ЛютецийЛютеций
174,96
f-элемент
Серебристый металл
t°пл=1656°C
t°кип=3315°C
72
Hf
ГафнийГафний
178,49
5d2 6s2
Серебристый металл
t°пл=2150°C
t°кип=5400°C
73
Ta
ТанталТантал
180,95
5d3 6s2
Серый металл
t°пл=2996°C
t°кип=5425°C
74
W
ВольфрамВольфрам
183,84
5d4 6s2
2,36
Серый металл
t°пл=3407°C
t°кип=5927°C
75
Re
РенийРений
186,21
5d5 6s2
Серебристо-белый металл
t°пл=3180°C
t°кип=5873°C
76
Os
ОсмийОсмий
190,23
5d6 6s2
Серебристый металл с голубоватым оттенком
t°пл=3045°C
t°кип=5027°C
77
Ir
ИридийИридий
192,22
5d7 6s2
Серебристый металл
t°пл=2410°C
t°кип=4130°C
78
Pt
ПлатинаПлатина
195,08
5d9 6s1
2,28
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=1772°C
t°кип=3827°C
79
Au
ЗолотоЗолото
196,97
5d10 6s1
2,54
Мягкий блестящий желтый металл
t°пл=1064°C
t°кип=2940°C
80
Hg
РтутьРтуть
200,59
5d10 6s2
2,0
Жидкий серебристо-белый металл
t°пл=-39°C
t°кип=357°C
81
Tl
ТаллийТаллий
204,38
6s2 6p1
Серебристый металл
t°пл=304°C
t°кип=1457°C
82
Pb
СвинецСвинец
207,2
6s2 6p2
2,33
Серый металл с синеватым оттенком
t°пл=328°C
t°кип=1740°C
83
Bi
ВисмутВисмут
208,98
6s2 6p3
Блестящий серебристый металл
t°пл=271°C
t°кип=1560°C
84
Po
ПолонийПолоний
208,98
6s2 6p4
Мягкий серебристо-белый металл
t°пл=254°C
t°кип=962°C
85
At
АстатАстат
209,98
6s2 6p5
2,2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=302°C
t°кип=337°C
86
Rn
РадонРадон
222,02
6s2 6p6
2,2
Радиоактивный газ
t°пл=-71°C
t°кип=-62°C
87
Fr
ФранцийФранций
223,02
7s1
0,7
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
t°пл=27°C
t°кип=677°C
88
Ra
РадийРадий
226,03
7s2
0,9
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=700°C
t°кип=1140°C
89
Ac
АктинийАктиний
227,03
6d1 7s2
1,1
Серебристо-белый радиоактивный металл
t°пл=1047°C
t°кип=3197°C
90
Th
ТорийТорий
232,04
f-элемент
Серый мягкий металл
91
Pa
ПротактинийПротактиний
231,04
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
92
U
УранУран
238,03
f-элемент
1,38
Серебристо-белый металл
t°пл=1132°C
t°кип=3818°C
93
Np
НептунийНептуний
237,05
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
94
Pu
ПлутонийПлутоний
244,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
95
Am
АмерицийАмериций
243,06
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
96
Cm
КюрийКюрий
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
97
Bk
БерклийБерклий
247,07
f-элемент
Серебристо-белый радиоактивный металл
98
Cf
КалифорнийКалифорний
251,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
99
Es
ЭйнштейнийЭйнштейний
252,08
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
100
Fm
ФермийФермий
257,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
101
Md
МенделевийМенделевий
258,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
102
No
НобелийНобелий
259,10
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
103
Lr
ЛоуренсийЛоуренсий
266
f-элемент
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
104
Rf
РезерфордийРезерфордий
267
6d2 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
105
Db
ДубнийДубний
268
6d3 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
106
Sg
СиборгийСиборгий
269
6d4 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
107
Bh
БорийБорий
270
6d5 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
108
Hs
ХассийХассий
277
6d6 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
109
Mt
МейтнерийМейтнерий
278
6d7 7s2
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
110
Ds
ДармштадтийДармштадтий
281
6d9 7s1
Нестабильный элемент, отсутствует в природе
Металлы
Неметаллы
Щелочные
Щелоч-зем
Благородные
Галогены
Халькогены
Полуметаллы
s-элементы
p-элементы
d-элементы
f-элементы
Наведите курсор на ячейку элемента, чтобы получить его краткое описание.
Чтобы получить подробное описание элемента, кликните по его названию.
Механизмы биоорганических реакций — Студопедия
Поделись
Под механизмом реакции подразумевается подробное описание процесса, в результате которого реагенты превращаются в продукты.
Изучение механизма реакции включает в себя исследование( или умозрительное предположение) :
— этапов реакции
— электронного и пространственного строения промежуточных частиц, которые образуются во время реакции.
Механизм реакции должен быть подтвержден экспериментально с использованием нескольких соединений гомологического ряда или веществ, отличающихся только заместителями. В процессе познания представления о механизме реакции могут изменяться или даже полностью отвергаться. Для некоторых реакций на данном этапе развития науки, может быть предложено несколько механизмов, каждый из которых имеет свои подтверждения .
Если механизм реакции изучен и подтвержден , то делают дополнение к типу реакции,
указывая электронную природу активных промежуточных частиц, определяющих механизм реакции:
А Е — реакция электрофильного присоединения
А Nu — реакция нуклеофильного присоединения.
S Е — реакция электрофильного замещения
S R -реакция радикального замещения
Реакционная способность- тип реакции и электронная природа промежуточных активных частиц- зависит от строения биоорганического соединения, типа связей.
Например, для непредельных соединений характерны реакции А Е , для ароматических соединений — S Е , спиртов — S N .
4.2.1. Реакции электрофильного присоединения в ряду алкенов(А Е)
Характерны для алкенов, содержащих изолированные и сопряженные двойные связи.
В реакциях могут участвовать галогены , галогеноводороды, спирты, карбоновые кислоты, вода. Присоединение воды-гидратация- наиболее важный вид реакций in vivo.
Вспомним реакции , которые изучают в школьной программе органической химии:
А) Присоединение галогенов- дигалогенирование. Обычно используют раствор галогена в СС14 . Обесцвечивание раствора бромной воды- качественная реакция на двойную связь.
> CH=CH< + Вг2 —> > CH Вг — СHВг< дибромалкан
Б) Присоединение галогеноводорода- гидрогалогенирование
> CH=CH< +НВг —> > CH2 — СHВг< бромалкан
В) Присоединение воды. В отличие от предыдущих реакций происходит в условиях кислотного катализа, чаще используют серную кислоту
Н2 S О4
> CH=CH< +НОН ——> > CH2 — СH<
|
ОН алканол(спирт)
Если двойная связь несимметричная, то для оценки направления реакции используют эмпирическое ( опытное) правило Марковникова (empeiria- греч- опыт ) : атом водорода присоединяется к более ”гидрированному“ атому углерода, если рядом с двойной связью расположен заместитель-донор.
СН2 = СН— СН3 + НС1 ——> СН3 — СН — СН2Н
пропен | 2-хлорпропан
С1
Реакция идет против правила Марковникова, если рядом с двойной связью располагается заместитель- акцептор.
СН2 = СН— СООН + НС1 ——> СН2 — СН — СООН
пропеновая кислота | | 3-хлорпропановая кислота
С1 Н
Для объяснения правила Марковникова можно использовать два объяснения, используя знание о распределении электронной плотности в молекуле :
1. статическое — изначальное распределение
2. динамическое — возникающее в процессе реакции, которое связано с конкретным механизмом реакции.
В молекулах пропена и пропеновой ( акриловой) кислоты различное распределение электронной плотности , в соответствии с этим распределением происходит присоединение заряженных частиц ( Н+ и С1– )
б – б+
СН2 = СН <— СН3 СН2 = СН —> СООН
донор ( +I ) акцептор ( -I )
Механизм реакции А Е
Реакционный процесс можно представить в виде нескольких стадий:
1. атака электрофилом двойной связи
2.
образование π -комплекса
3. превращение π -комплекса в σ- комплекс( карбокатион). Из двух возможных
карбокатионов образуется более устойчивый
4. присоединение нуклеофила, образование конечного продукта реакции
Положительно заряженная частица электрофил( чаще всего Н+) ориентируется около электронов двойной связи, которые располагаются перпендикулярно σ- скелету. В поле притяжения электрофила находится отрицательно заряженный нуклеофил( в нашем конкретном случае Вг – ). Затем протон образует химическую σ— связь с одним из двух атомов углерода. Для образования связи нужна пара электронов. Поэтому соседний атом теряет свой электрон и приобретает заряд (+), получается карбокатион. Всегда возможно образование двух карбокатионов. Далее в реакции присоединения нуклеофильной частицы участвует тот карбокатион, который более устойчив. Нуклеофильная частица присоединяется с противоположной стороны по отношению к протону.
На схеме представлены два возможных пути присоединения протона Н+ после образования π –комплекса ( карбокатионы I и II ).
Более устойчивым является карбокатион I, поскольку заряд (+ ) который соответствует свободной электронной орбитали — компенсируется донорным действием двух соседних радикалов( метильных групп), а в карбокатионе II – только со стороны одного радикала ( этильной группы).
При исследовании реакции присоединения бромоводорода к пропену установлено , что полностью образуется 2-бромпропан, и не обнаружено образование другого изомера.
Схема механизма реакции А Е
π –комплекс σ- комплекс-карбокатион
π –комплекс σ- комплек-карбокатионс
Донорные заместители увеличивают скорости реакций присоединения., а акцепторные – снижают, так как уменьшают электронную плотность в области двойной связи и затрудняют притяжение электрофильной частицы при образовании π –комплекса.
Сравним относительные скорости реакций присоединения брома к двойной связи:
Этен 1, 0 ( стандарт)
Пропен 3, 0
Метилпропен( изобутен) 5, 5
2-метилбутен-2 10,4
Бромэтен 0,04 ( + М < — I )
В организме с участием ферментов непрерывно протекают реакции присоединения воды к двойной связи.
Эти процессы связаны с энергетическим обменом ( реакции цикла Кребса), синтезом и окислением высших карбоновых кислот. Реакции стереоспецифичны, что означает — образуется только один стереоизомер.
Фумаровая кислота + Н2О ——> D- яблочная кислота
СООН
Н СООН |
> С=С < Н –С – ОН
НООС Н |
СН2
|
СООН
Гидратация активных форм 2,3-непредельных кислот всегда приводит к получению 3-гидроксипроизводных ( ß -гидроксикарбоновых кислот).
СН 3 – СН = СН – СООН + Н2О ——> СН 3 – СН – СН2 – СООН
2-бутеновая кислота | 3-гидроксибутановая
( кротоновая) ОН ( ß –гидроксимасляная )
Задание для самостоятельной работы: запишите строение двух возможных σ –комплексов( карбокатионов), которые образуются при гидратации пропеновой (акриловой) кислоты, обсудите, какой из них более устойчив и сравните ваши выводы с направлением реакции, которая сопровождается образованием 3-гидроксипропановой кислоты.
andryush — Стр 6
Для пропена, как представителя алкенов, типичны реакции электрофильного присоединения АЕ. Электронодонорная алкильная (метильная) группа, увеличивая электронную плотность π-связи, активирует ее в реакциях электрофильного присоединения по сравнению с этиленом и производными алкенов, содержащими электроноакцепторные заместители. Под действием +I-эффекта метильной группы происходит смещение электронной плотности π-связи, что приводит к возникновению частичных зарядов на атомах углерода при двойной связи.
δ- δ+
Ch3 = CH Ch4
В реакции с хлороводородом в роли электрофильной частицы выступает протон Н+. Электрофильное присоединение протекает через образование карбокатиона. На этой стадии разрывается π-связь и оба электрона предоставляются для образования связи с протоном. Затем карбокатион подвергается нуклеофильной атаке хлорид-ионом Cl–, что приводит к получению конечного продукта присоединения –2-хлоропропан.
δ- |
|
| медленно |
|
|
|
| |||||||||
δ+ | δ+ | δ- |
|
|
|
|
|
| Cl | Ch4 | — | CH — Ch4 | ||||
| H — Ch3 — CH — Ch4 | |||||||||||||||
CH = CH — CH | + H — Cl |
|
| |||||||||||||
|
|
| ||||||||||||||
2 | 3 |
|
|
|
| карбокатион |
|
| ||||||||
|
|
|
|
|
| Cl | ||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
Образующийся на стадии σ-комплекса вторичный карбокатион более стабилен, чем первичный (динамический фактор).
Это обусловлено частичным погашением положительного заряда во вторичном карбокатионе за счет +I-эффекта двух алкильных групп.
Ch3 Ch3- Ch4 | Ch4 CH Ch4 |
Первичный | Вторичный |
карбокатион | карбокатион |
Стабильность карбокатиона увеличивается
Таким образом, и статический (распределение электронной плотности в молекуле до реакции), и динамический (образование более устойчивого карбокатиона в ходе реакции) факторы способствуют протеканию реакции гидрохлорирования пропена с образованием 2-хлоро- пропана. Это согласуется с правилом Марковникова, по которому
51
в реакциях гидрогалогенирования несимметричных алкенов с электронодонорными заместителями при кратной связи протон присоединяется к более гидрогенизированному атому углерода.
Наличие кратной углерод-углеродной связи в пропене можно доказать с помощью другой реакции электрофильного присоединения – реакции бромирования.
При пропускании газообразного пропена через раствор брома в воде (бромную воду) происходит обесцвечивание раствора вследствие присоединения брома по кратной связи. Эта реакция служит качественной пробой для обнаружения двойной или тройной связи. В результате этой реакции бурый раствор бромной воды обесцвечивается.
| CCl , 200C |
|
| ||
Ch4 — CH = Ch3 + Br2 | 4 |
| Ch4 | — CHBr — Ch3Br | |
|
|
| |||
пропен | 1,2-дибромопропан |
|
Задача 2. Какие продукты образуются при взаимодействии бута- диена-1,3 с хлороводородом при эквимолярном соотношении субстрата и реагента [1]?
Решение.
В результате сопряжения двух двойных связей π-элек- тронная плотность в молекуле бутадиена-1,3 делокализована, т. е. распределена по всей молекуле.
Н2С = СН – СН = СН2
бутадиен-1,3 |
|
|
|
|
|
|
H | H |
|
| H | H |
|
|
|
|
|
| ||
C1 = C2 |
| H | = |
| C1 C2 | H |
H |
|
| H |
| ||
C3 | = C4 |
| C3 | C4 | ||
|
|
| ||||
H |
| H |
|
| H | H |
|
|
|
|
|
Для сопряженных диенов, как и алкенов, характерны реакции электрофильного присоединения.
Особенностью реакции присоединения к сопряженным диенам является образование при эквимолярном соотношении субстрата и реагента наряду с обычным для алкенов продуктом 1,2-присоединения продукта 1,4-присоединения. При взаимодействии бутадиена-1,3 с хлороводородом такими продуктами соответственно являются 3-хлоробутен-1 и 1-хлоробутен-2.
52
1,1,22 –-присоединение
H-Ch3 — CH — CH = Ch3
Cl
Ch3 = CH — CH = Ch3 + HCl
H-Ch3 — CH = CH — Ch3Cl
1, 1,44– присоединениерисоединение
Причиной появления двух продуктов присоединения является образование карбокатиона, имеющего мезомерное строение. Так, в результате присоединения к бутадиену-1,3 протона Н+ образуется карбокатион, в котором атом С1 переходит в sp3-гибридизованное состояние и выходит из системы сопряжения. В оставшемся сопряженном фрагменте, включающем атомы С2, С3 и С4, на трех р-АО делокализованы два электрона.
Ch4 — CH — CH = Ch3 Ch3 — CH = CH — Ch4
Ch4 — CHCl — CH = Ch3 | Ch3Cl — CH = CH — Ch4 |
2-хлоробутен-1 | 1-хлоробутен-2 |
Атака хлорид-ионом мезомерного аллильного карбокатиона по С2 или С4 приводит к образованию двух продуктов присоединения, из которых более устойчив симметрично замещенный 1-хлоробутен-2.
В связи с этим продукт 1,4-присоединения, т. е. 1-хлоробутен-2, преобладает в реакционной смеси.
Вопросы для самоконтроля
1.Дайте определение понятию «карбокатион».
2.Какие органические соединения способны к реакциям присоединения?
3.Сформулируйте правило присоединения Марковникова и перок-
сидный эффект Хараша.
53
Домашнее задание
Т а б л и ц а 4
Вариант | Задание | |
|
| |
| Сравните реакционную способность этилена и пентена-1 в реак- | |
1 | циях электрофильного присоединения. Какой продукт образует- | |
ся при взаимодействии более активного из этих алкенов с бро- | ||
| ||
| моводородом? Напишите механизм реакции | |
|
| |
| Какие продукты получаются при взаимодействии пропена | |
| и 2-метилпропена с хлороводородом? Какой из этих алкенов | |
2 | более активен в реакциях электрофильного присоединения? | |
| Дайте обоснование правилу Марковникова с учетом статиче- | |
| ского и динамического факторов | |
|
| |
| Какие продукты образуются при взаимодействии 2,3-диметил- | |
3 | бутадиена-1,3 с 1 моль хлороводорода? Чем обусловлено обра- | |
| зование продукта 1,4-присоединения? | |
|
| |
4 | Какие продукты образуются при последовательном присоедине- | |
нии 2 моль хлороводорода к изопрену? Напишите схемы реакций | ||
| ||
|
| |
| Какой продукт образуется в результате реакции гидратации | |
5 | пропена? Почему гидратация пропена происходит в присутствии | |
| каталитических количеств серной кислоты? | |
|
| |
| Взаимодействие гептадиена-2,4 с бромом в эквимолярном соот- | |
6 | ношении приводит к образованию двух продуктов. | |
| нения образуются в данной реакции? | |
|
| |
| Из какого исходного алкена путем гидратации получают трет- | |
7 | бутиловый спирт (2-метилпропанол-2)? Напишите механизм ре- | |
| акции | |
|
| |
| Сравните относительную стабильность карбокатионов, которые | |
| могли бы образоваться при присоединении протона к кратной | |
8 | связи С=С в молекуле акриловой (пропеновой) кислоты. Почему | |
| продуктом реакции гидратации пропеновой кислоты является | |
| β-гидрокси-, а не α-гидроксипропановая кислота? | |
|
| |
| Напишите схему реакции бромирования циклопропана. | |
9 | заключается особенность реакционной способности малых цик- | |
| лов? | |
|
|
Какие соеди-
В чем54
| П р о д о л ж е н и е т а б л. 4 | |
|
| |
Вариант | Задание | |
|
| |
| Какой продукт образуется в результате реакции гидратации кро- | |
10 | тоновой (бутен-2-овой) кислоты? Обоснуйте сделанный вывод | |
| с учетом статического и динамического факторов | |
|
| |
| Напишите механизм реакции присоединения иодоводорода к ак- | |
11 | риловой (пропеновой) кислоте. | |
| протекание этой реакции против правила Марковникова? | |
|
| |
| Расположите в ряд по уменьшению реакционной способности | |
12 | в реакции гидратации следующие ненасыщенные соединения: | |
пропен, пропеновая кислота, 2-метилпропен. Для наиболее ак- | ||
| ||
| тивного из них напишите механизм реакции гидратации | |
|
| |
| Какой продукт получается в результате бромирования цикло- | |
13 | пентена? Рассмотрите механизм и пространственную направ- | |
| ленность реакции | |
|
| |
| Гидрирование сопряженных диенов водородом в присутствии | |
| платинового катализатора протекает как 1,2- и 1,4-присоеди- | |
14 | нение. | |
| да к хлоропрену (2-хлоробутадиену-1,3) с образованием всех | |
| возможных продуктов | |
|
| |
| Как идет присоединение хлороводорода к этилену, хлорвинилу, | |
15 | изобутилену? Расположите их в порядке возрастания скорости | |
реакции. Для наиболее активного из них напишите механизм | ||
| ||
| реакции гидрогалогенирования | |
|
| |
| Напишите реакцию присоединения бромоводорода к 2-метил- | |
16 | бутену-2 в присутствии пероксида водорода. | |
мальное (против правила Марковникова) присоединение бромо- | ||
| ||
| водорода | |
|
| |
| Какие продукты получаются при взаимодействии пентена-1 | |
| и 2-метилпентен-1 с бромоводородом? Какой из этих алкенов | |
17 | более активен в реакциях электрофильного присоединения? | |
| Дайте обоснование правилу Марковникова с учетом статическо- | |
| го и динамического факторов | |
|
| |
| Какой продукт образуется в результате реакции гидратации пен- | |
18 | тена-2? Почему гидратация пентена-2 происходит в присутствии | |
| каталитических количеств серной кислоты? | |
|
|
Какими факторами обусловлено
Напишите схему реакции присоединения 1 моль водоро-
Объясните ано-55
О к о н ч а н и е т а б л.
4
Вариант | Задание |
Напишите механизм реакции присоединения бромоводорода к
193,3-дихлорпропену-1. Какими факторами обусловлено протекание этой реакции против правила Марковникова?
Какие продукты образуются при последовательном присоедине-
20нии 2 моль хлороводорода к пенадиену-1,3? Напишите схемы реакций
3.2.6.Электрофильное замещение
вароматических соединениях
Для ароматических соединений бензольного ряда, конденсированных и гетероциклических ароматических соединений характерны реакции, не приводящие к нарушению ароматической системы, т. е. реакции замещения [2].
Электронная плотность π-сопряженной системы бензольного кольца является удобным объектом для атаки электрофильными реагентами.
Первичной стадией является генерирование электрофильной частицы. Она обычно образуется путем взаимодействия реагента EY с катализатором и может представлять собой либо электронодефицитную часть поляризованной молекулы реагента, либо частицу Е+ с полным положительным зарядом (после гетеролитического разрыва связи).
Поляризация | Разрыв |
молекулы | связи |
E Y E Y E Y
Образование π-комплекса. Первоначальная атака электрофилом π-электронного облака кольца приводит к координации реагента с π-системой и образованию комплекса донорно-акцепторного типа, называемого π-комплексом. Ароматическая система не нарушается:
+ E E
56
Образование σ-комплекса. Лимитирующая стадия, на ней электрофил образует ковалентную связь с атомом углерода за счет двух электронов π-системы кольца, что сопровождается переходом данного атома углерода из sp2- в sp3-гибридизованное состояние и нарушением ароматической системы кольца, молекула превращается в карбокатион.
H E
E
Стабилизация σ-комплекса. Осуществляется путем отщепления от σ-комплекса протона. При этом за счет двух электронов разрывающейся ковалентной связи С–Н восстанавливается замкнутая π-система кольца, т.
е. происходит возврат молекулы в ароматическое состояние:
H | E |
| E |
|
| Y | |
|
| + HY | |
|
|
|
Влияние заместителей на реакционную способность и ориентацию электрофильного замещения
Заместители в бензольном кольце нарушают равномерность в распределении π-электронного облака кольца и тем самым оказывают влияние на реакционную способность кольца [2].
• Электронодонорные заместители (Д), повышающие электронную плотность кольца и увеличивающие скорость электрофильного замещения, называются активирующими.
• Электроноакцепторные заместители (А), понижающие электронную плотность кольца и уменьшающие скорость реакции, называются
дезактивирующими.
Имеющийся в кольце заместитель не только влияет на реакционную способность, но и проявляет ориентирующее действие по отношению к вводимому в кольцо электрофилу.
Ориентирующее влияние заместителей обусловлено их электронными эффектами и отражает распределение электронной плотности в молекуле субстрата. Например, в толуоле электронодонорная группа
57
повышает электронную плотность на всех атомах углерода кольца, но особенно в орто- и пара- положениях.
Ch4
δ δ
δ
По влиянию на реакции электрофильного замещения заместители делятся на две группы.
• Заместители I рода – электронодонорные, активирующие группы, орто- и пара-ориентанты. К ним относятся алкильные группы, проявляющие +I-эффект по отношению к соседнему sp2-гибриди- зованному атому углерода, и проявляющие +М-эффект группы:
–Nh3, –NHR, –NR2, –OH | +M >> –I | сильно активируют |
–OCh4, –OR, –NHCOR | +M > –I | умеренно активируют |
–Ch4 | +I | слабо активируют |
–C6H5, –CH = Ch3 | +M > –I | слабо активируют |
–F, –Cl, –Br, –I | –I > +M | слабо дезактивируют |
Если по силе действия +М-эффект от группы превосходит
–I-эффект, то орто- и пара-ориентант обогащает бензольное ядро электронной плотностью.
В деформированной π-системе эта плотность у атомов углерода повышается неравномерно, и в орто- и пара- положениях возникает частичный отрицательный заряд, облегчая атаку электрофила в этих положениях.
OCh4
δ
Вместе с тем среди заместителей 1-го рода есть такие, в которых – I-эффект>+M-эффекта. Тогда электронная плотность в ядре понижается и оно становится менее доступным для атаки электрофилов. Однако
58
в орто- и пара-положениях она понижается незначительно. Поэтому электрофильное замещение галогенбензола протекает труднее, чем самого бензола.
• Заместители II рода – проявляют электроноакцепторный характер за счет отрицательных индуктивного или мезомерного эффектов. Это дезактивирующие группы, мета-ориентанты:
–С ≡ N, –CHO, –COR, –COOH, | –I, –M | умеренно дезактивируют |
–COOR, –SO3H |
|
|
–CF3, –CCl3 | –I | сильно дезактивируют |
–NO2 | –I, –M | сильно дезактивируют |
δ
= C
O
OH
δ δ
Правила ориентации в дизамещенных аренах.
В дизамещенных производных бензола ориентирующее влияние заместителей будет согласованным, если заместители направляют электрофильный реагент в одни и те же положения кольца.
Ch4
NO2
При несогласованной ориентации заместители конкурируют между собой и можно предсказать основное направление реакции, руководствуясь следующими обобщениями.
1. Если в кольце есть активирующая и дезактивирующая группы, то ориентация электрофильного реагента определяется главным образом активирующей группой
OH
COOH
59
2. Атакующий электрофил, как правило, не замещает водород в кольце между двумя заместителями, находящимися в мета-положении относительно друг друга (стерические препятствия)
OH
Br
3. Если в бензольном кольце имеются сильная и слабая активирующие группы, то ориентация в основном определяется сильной активирующей группой
OH
Ch4
3.2.7. Обучающие задачи
Задача 1. Кумол (изопропилбензол) является основным продуктом для промышленного синтеза фенола и ацетона.
Предложите пути алкилирования бензола с целью получения кумола.
Решение. Для замещения в ароматическом кольце атома водорода на алкильную группу используют реакцию алкилирования. Электрофильный алкильный реагент могут получить из галогеноалканов с участием катализатора – кислоты Льюиса (алкилирование по Фриделю– Крафтсу), а также алкенов или спиртов в сильнокислой среде. Для введения в бензольное кольцо изопропильного радикала в качестве реагентов можно использовать 2-хлоропропан (изопропилхлорид), пропен или пропанол-2 (изопропиловый спирт).
CH |
|
|
|
|
| CH |
|
|
|
|
|
|
|
| Ch4 | ||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |||||||||
| 3 |
|
|
| δ | 3 |
|
|
|
|
| δ |
|
|
|
|
|
| |||
CH — Cl | + AlCl |
|
| CH |
|
| Cl |
|
|
| AlCl |
|
|
| CH + AlCl4 | ||||||
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| 3 |
|
|
|
|
|
|
| |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ch4 |
|
|
|
| Ch4 |
|
|
|
|
|
|
|
| Ch4 | |||||||
|
|
| Комплекс с кислотой Льюиса | Изопропильный | |||||||||||||||||
|
|
|
| о |
|
| екс с | исл той ьюиса |
|
|
|
|
|
| |||||||
карбокатион
карбокатион
60
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]
- #
20.
09.2019121.34 Кб0AB4-kr-example.doc - #
27.03.2015219.55 Кб44AD9957_rus.docx
- #
08.11.2018869.89 Кб9AHDL.doc
- #
27.03.2015359.74 Кб23ALGEBRA.pdf
- #
04.08.2019228.75 Кб0anal.docx
- #
27.03.20151.98 Mб65andryush.pdf
- #
19.04.2019308.74 Кб0answers_all_last.doc
- #
27.03.201529.57 Mб11Apple Human Interface Guidelines.pdf
- #
17.08.2019403.97 Кб0App_Upload-Biblioteka-Files-интернет — ресурсы.doc
- #
27.03.2015119.65 Кб9Arch_rgz_1.pdf
- #
27.03.2015348.29 Кб13Arch_rgz_2.pdf
09.2019121.34 Кб0AB4-kr-example.docУчебно-методическое пособие по организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Органическая химия»
Download 0.
|
78 Mb.1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 19
Bog’liq
Самостоятельное работа по органической химии
O’zbekiston tarixi, O’zbekiston tarixi, 3.3 шакл Азимова.М.Б 2019, ozbekiston havo yollari milliy aviakompaniyasining mintaqaviy turizmni rivojlantirishda tutgan orni (1), ozbekiston havo yollari milliy aviakompaniyasining mintaqaviy turizmni rivojlantirishda tutgan orni (1), vahob, Бухоро ҳунармандчилиги пирлари -зиёрат туризми объекти сифатида, 21 25, Ensiklopedik ma’lumotlar, 3-kurs ishchi, Kirish. I. Bob. Kitobxonlarda o‘qish madaniyatini tarbiyalashnin, nutq ostirishda ijodiy ishlar otkazish metodikasi, Davlat va fuqarolik jamiyati institutlari., 3-mavzu, 6.
5-mavzu
- Bu sahifa navigatsiya:
- Содержание
- ЗАНЯТИЕ № 1
| МИНИСТЕРСТВО ВЫСШЕГО И СРЕДНЕГО СПЕЦИАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ УЗБЕКИСТАН БУХАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ КАФЕДРА ХИМИИ Б.Ш. Ганиев Ф.С. Аслонова Ф.Г. Салимов Учебно-методическое пособие по организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Органическая химия» Под общей редакцией д.х.н., проф. Умаров Б.Б. Б ухара – 2020 Учебно-методическое пособие по организации самостоятельной работы студентов по дисциплине «Органическая химия». – Бухара. 2020. –80 с. Подготовили: государственного университета Ф.С. Аслонова – студент по направление 5140500 Химия Ф.Г. Салимв – студент по направление 5140500 Химия Рецензенты: д.ф.х.н.,(PhD) М.А. Турсунов Доцент кафедры химии БГУ к.т.н. доцент, В.Н. Ахмедов доцент кафедры химии БухИТИ ВВЕДЕНИЕ Методическое пособие представляет собой руководство к самостоятельной занятиям по курсу органической химии для студентов химических вузов. Выполнение работ предусмотрено типовой учебной программой, по курсу предмета “Органическая химия ”, утвержденной по приказу № 892 Министерства высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан от “04” октября 2019 года. Это методическое пособие по органической химии основано на университетской программе по химии 5140500, целью которой является укрепление теоретических знаний студентов, получение практических навыков и квалификации по химии, а также формулирование научных взглядов на них. Методические указания для самостоятельной работы студентов являются основным компонентом учебно-методического комплекса по дисциплине «Химия», раздела «органическая химия». Самостоятельная работа является важным средством развития познавательной деятельности учащихся, совершенствования, закрепления и практического применения знаний. Задания для самостоятельной подготовки включают все изучаемые разделы органической химии и составлены с учетом требований подготовки по данным темам, соответствуют программному материалу. Выполнение приведенных тестов позволяет студенту осуществлять самоконтроль усвоения им изученного материала. Вопросы составлены таким образом, что не требуют сложных расчетов. Но для ответа на них необходимо не просто формальное знание, но понимание сути темы, всестороннее использование приобретенных навыков. Авторы приносят благодарность профессору Б.Б. Умарову за ценные советы и К.Г. Авезову за помощь в постановке экспериментов. Авторы выражают также свою благодарность В. Авторы будут признательны всем, кто пожелает сделать свои критические замечания. Методическое пособие «Самостоятельная работа студентов по органической химии» поможет вам рационально организовать свой труд, научит технологии организации самостоятельной работы, познакомит с видами работ и способами их применения, обратит ваше внимание на типичные ошибки в самостоятельной работе. Выполнение самостоятельной работы является обязательной для каждого студента, её объем в часах определяется действующим рабочим планом. Самостоятельная работа определяется как индивидуальная или коллективная учебная деятельность, осуществляемая без непосредственного руководства педагога, но по его заданиям и под его контролем. Самостоятельная внеаудиторная работа по неорганической химии проводится с целью систематизации и закрепления, а также углубления и расширения полученных теоретических знаний; формирования самостоятельности мышления, способностей к саморазвитию, самосовершенствованию и самореализации, умений планировать и выполнять свою работу. Чтобы развить положительное отношение студентов к внеаудиторной самостоятельной работе студентов, следует на каждом ее этапе разъяснять цели работы, контролировать понимание этих целей студентами, постепенно формируя у них умение самостоятельной постановки задачи и выбора цели. В пособии приведены вопросы по неорганической химии, подлежащие самостоятельному изучению, даны темы и образец оформления рефератов, варианты учебно-исследовательской работы, варианты ситуационных задач. Вы можете выбрать тему реферативного сообщения заранее и разработать в своём темпе, решить ситуационные задачи, не дожидаясь задания от преподавателя. Помните, что любая ваша инициатива в изучении неорганической химии, в организации самостоятельной работы будет приветствоваться. Не бойтесь трудностей! Как говорил великий физиолог Н.Е. Введенский «устают и изнемогают не оттого, что много работают, а оттого, что плохо работают». Мы желаем вам удачи в изучении неорганической химии и в освоении навыков самостоятельной работы! СодержаниеСодержание 6 ЗАНЯТИЕ № 1 7 ЗАНЯТИЕ № 2 8 ЗАНЯТИЕ № 3 9 ЗАНЯТИЕ № 4 12 ЗАНЯТИЕ № 5 18 ЗАНЯТИЕ № 6 24 ЗАНЯТИЕ № 7 28 ЗАНЯТИЕ № 8 33 ЗАНЯТИЕ № 9 37 ЗАНЯТИЕ № 10 39 ЗАНЯТИЕ № 11 42 ЗАНЯТИЕ № 12 45 ЗАНЯТИЕ № 13 48 ЗАНЯТИЕ № 14 50 ЗАНЯТИЕ № 15 53 ЗАНЯТИЕ № 16 57 ЗАНЯТИЕ № 17 59 ЗАНЯТИЕ № 18 63 ЗАНЯТИЕ № 19 65 ЗАНЯТИЕ № 20 69 Список литературы 78 ЗАНЯТИЕ № 1 ТЕМА: Пространственное строение органических молекул.  Принципы химической номенклатурыН азовите по систематической номенклатуре IUPAC соединения, формулы которых приведены ниже: Напишите структурные формулы соединений, исходя из их названий: Пентен-3-он-2 Цикклопентадиен-1,3 2-Гидроксибензойная кислота Цис-бутен-2-диовая кислота 3. Нарисуйте препочтительные конформации кресла для цис-3-хлорциклогексанола и цис-1,3-диметилциклогексана. Download 0.78 Mb. Do’stlaringiz bilan baham: |
Н. Ахмедову, доценту кафедры химии Бухарского инженерно-технологического института и М.А. Турсунову, доценту кафедры химии Бухарского государственного университета за внимательное рецензирование рукописи.
Самостоятельная работа студентов является одной из основных форм внеаудиторной работы при реализации учебных планов и программ.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 … 19
Ma’lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©fayllar.org 2022
ma’muriyatiga murojaat qiling
Биоорганическая химия
%PDF-1.5
%
1 0 obj
>
/Pages 2 0 R
/StructTreeRoot 3 0 R
/Metadata 4 0 R
>>
endobj
5 0 obj
/CreationDate (D:20190403061959Z)
/ModDate (D:20190404141315+05’00’)
/PDFVersion (1.
5)
/Title
>>
endobj
2 0 obj
>
endobj
3 0 obj
>
>>
endobj
4 0 obj
>
stream
application/pdf
1i#O3Бензол— Sciencemadness Wiki
Бензол — органическое химическое соединение с молекулярной формулой C 6 H 6 . Это простейший ароматический углеводород.
Содержание
- 1 Свойства
- 1.1 Химическая
- 1.2 Физический
- 2 Наличие
- 3 Подготовка
- 4 проекта
- 5 Обращение
- 5.1 Безопасность
- 5.2 Хранение
- 5.3 Утилизация
- 6 Галерея
- 7 Каталожные номера
- 7.1 Соответствующие темы Sciencemadness
Свойства
Химический
Ароматическое кольцо бензола участвует в сложных реакциях. В стандартных условиях бензол не очень реакционноспособен, но он может реагировать с галогенами, алкенами, галогеналкенами, ангидридами органических кислот в присутствии кислоты Льюиса (безводный хлорид алюминия, хлорид железа (III)), процесс, известный как Фриделя-Крафтса.
реакция.
Нитрование бензола происходит раствором концентрированной серной и азотной кислот с образованием нитробензола.
Бензол легко воспламеняется и сгорает на воздухе с выделением большого количества сажи.
Физический
Бензол представляет собой бесцветную легковоспламеняющуюся жидкость со сладковатым запахом. Он не смешивается с водой, но смешивается со многими другими органическими растворителями, такими как галогеналканы, эфиры, этанол. Бензол растворяет некоторые пластиковые материалы, такие как полистирол. Это также хороший растворитель для серы.
Доступность
Бензол можно приобрести у поставщиков органических химикатов, но из-за опасности для окружающей среды цена на него несколько завышена. В большинстве стран он был исключен из большинства продуктов, и его также трудно найти в чистом виде, поскольку большинство поставщиков продают его только компаниям, особенно в большинстве стран ЕС.
Приготовление
Бензол можно легко получить декарбоксилированием бензоата натрия гидроксидом натрия путем нагревания смеси и конденсации полученного бензола.
- C 6 H 5 COONA + NAOH → C 6 H 6 + NA 2 CO 3
Тот же результат можно достичь с использованием оксида кальция и бензойной кислоты. Метод декарбоксилирования приводит к образованию бифенила, бифенилена, бензофенона (который образуется в качестве основного продукта при использовании соли кальция) и других побочных продуктов, придающих конденсату оранжевый или оранжево-красный цвет. Его можно удалить простой перегонкой, получив кристально чистый бензол, хотя некоторые следы воды все еще могут существовать.
Бензол также может быть получен пиролизом пластика (обычно полиэтилена) и гидроксида натрия. Этот метод дает бензол вместе с другими углеводородами, поэтому может потребоваться фракционная перегонка. [1]
Лучшим пластиковым материалом, однако, является полиэтилентерефталат (ПЭТ), который легко доступен. Сначала вам нужно будет гидролизовать его гидроксидом натрия в растворителе с высокой температурой кипения, таком как этиленгликоль, который дает терефталат натрия, который можно декарбоксилировать до бензола с помощью гидроксида натрия.
Полученный продукт представляет собой оранжево-красную жидкость с большим количеством щелочной воды, которую можно отделить с помощью делительной воронки с последующей перегонкой. Однако выход этой реакции ниже, чем у бензоата натрия (~ 15% по сравнению с 45-60%), и большое количество терефталата может обуглиться, если температура слишком высока. Образуется много побочных продуктов, которые могут засорить перегонный аппарат. [2] [3] [4]
CHROMIUM опубликовал в библиотеке Sciencemadness pdf-файл о многих методах синтеза бензола, собранный у разных участников. [5]
Проекты
- Изготовление напалма
- Синтез толуола
- Синтез хлорбензола
- Синтез нитробензола
- Извлечение серы
Обращение
Безопасность
Бензол является сильным канцерогеном, поэтому работа должна выполняться в вытяжном шкафу или на открытом воздухе. Требуется защитное снаряжение, так как оно может проникнуть через кожу.
Если возможно, используйте толуол или ксилол, которые дешевле, безопаснее и более доступны.
Хранение
Бензол следует хранить в стеклянных бутылях с хорошей пластиковой крышкой и четкой этикеткой со знаком опасности, вдали от любых источников открытого огня.
Утилизация
Бензол можно уничтожить путем сжигания, но при этом будет выделяться много сажи, угарного газа, других ароматических соединений и паров несгоревшего бензола, если только это не будет сделано в специальной мусоросжигательной печи. Если вы действительно хотите нейтрализовать бензол путем сжигания, хорошей идеей будет сначала разбавить его спиртом, так как пламя будет производить меньше сажи. Делайте это на улице, подальше от людей.
Бензол также можно разрушить с помощью реактива Фентона. Если окисление неполное, образуются фенол и бифенил. Если добавить слишком много бензола, образующиеся газы будут распылять некоторое количество бензола, что опасно в замкнутом пространстве, несет в себе опасность как пожара/взрыва, так и вдыхания опасных и канцерогенных паров бензола.
Это неудобство можно уменьшить, добавляя бензол по каплям или барботируя (негорючий) газообразный бензол через газорассеивающий камень через раствор Фентона, чтобы ограничить утечку паров. Либо проводить нейтрализацию в вытяжном шкафу, либо на улице, предпочтительнее последнее. Фотохимическая нейтрализация с помощью УФ-лампы улучшит выход процесса окисления.
Галерея
Ссылки
- ↑ http://www.youtube.com/watch?v=JhUxaNesnxs
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=JuvczYeM3kk
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=uRTrjaAb4NA
- ↑ https://www.youtube.com/watch?v=Zh0RK0an8f4
- ↑ http://www.sciencemadness.org/member_publications/benzene_production.pdf
Соответствующие темы Sciencemadness
- Синтез бензола
- Бензол из ПЭТ
Хлороформ — Sciencemadness Wiki
Трихлорметан или хлороформ — химическое соединение с формулой CHCl 3 .
Это один из многих примеров галогеналкана, который часто используется в качестве неполярного растворителя в органической химии.
Содержание
- 1 Свойства
- 1.1 Химическая
- 1.2 Физический
- 2 Наличие
- 3 Подготовка
- 4 варианта использования
- 5 Обращение
- 5.1 Безопасность
- 5.2 Хранение
- 5.3 Утилизация
- 6 Каталожные номера
- 6.1 Соответствующие темы Sciencemadness
Свойства
Химический
Пары хлороформа медленно реагируют с кислородом в присутствии света с образованием фосгена, высокотоксичного газа с запахом, похожим на запах свежескошенной травы. По этой причине хлороформ обычно хранят в бутылках из непрозрачного или янтарного стекла с небольшим верхним зазором. Этанол часто добавляют для нейтрализации образовавшегося фосгена, что приводит к накоплению соляной кислоты в хлороформе.
По этой причине хлороформ часто промывают бикарбонатом натрия и перегоняют перед использованием после хранения.
Хлороформ будет реагировать с гидроксидом натрия с образованием промежуточного соединения дихлоркарбена, хлорида натрия и воды.
- HCl 3 + NaOH → CCl 2 + NaCl + H 2 O
Дихлоркарбен нестабилен в этих условиях и будет реагировать с дополнительным количеством гидроксида натрия с образованием потенциально полезного формиата натрия в процессе, который лучше всего с помощью межфазного катализатора, такого как этанол:
- CCl 2 + 3 NaOH → HCOONa + 2 NaCl + H 2 O
Хлороформ можно восстановить соляной кислотой и металлическим цинком в этаноле до дихлорметана.
- CHCl 3 + Zn + 2 HCl → CH 2 Cl 2 + ZnCl 2 + HCl [1]
реагируют с парами хлорформа при высоких температурах и реагируют с хлорформиевой кислотой монооксид углерода.
- CHCl 3 + H 2 O → CO + 3 HCl
Физический
При комнатной температуре хлороформ представляет собой прозрачную, летучую, неполярную густую жидкость с характерным сладким запахом, подобным другим галометанам. Он плохо растворяется в воде, но смешивается с большинством органических растворителей. Хлороформ и другие хлорированные органические растворители особенно полезны в качестве растворителей для высокореакционноспособных окислителей, таких как элементарный бром или хромилхлорид. Хлороформ также часто используется в качестве растворителя для биологических экстрактов, таких как алкалоиды из различных растений, включая кофеин, и даже РНК или белки.
Доступность
Хлороформ используется во многих акриловых клеях. Однако его использование во многих безрецептурных продуктах с годами сократилось, и он был заменен менее токсичным дихлорметаном.
Хлороформ можно приобрести у поставщиков химикатов.
Приготовление
Реакционная смесь после проведения галоформной реакции с хлороформом, образующим на дне отдельный слой.
Обратите внимание на высокий показатель преломления хлороформа.
Поскольку хлороформ снят с полок большинства магазинов из-за его опасности и негативного имиджа в СМИ, хлороформ, как правило, должен производиться в лаборатории. Наиболее удобным и легкодоступным методом является галоформная реакция. Чтобы получить хлороформ с помощью этого метода, к каждым трем молям гипохлорита натрия в растворе добавляют один моль ацетона, полученную смесь встряхивают и дают достаточно времени для полной реакции с образованием хлороформа и гидроксида натрия, среди других веществ. Реакция чрезвычайно экзотермична и может легко выйти из-под контроля; по этой причине рекомендуется хранить реагенты как можно более холодными (рекомендуется замороженный гипохлорит натрия) перед объединением и проводить реакцию на открытом воздухе или в вытяжном шкафу. Требуется два или более часа, прежде чем реакция полностью завершится, но если смесь оставить стоять слишком долго, хлороформ медленно удаляется водным раствором гидроксида натрия, образующимся в реакции.
После завершения реакционный сосуд содержит на дне слой неочищенного хлороформа; этот слой необходимо экстрагировать, высушить для удаления воды и перегнать для получения конечного продукта, который затем стабилизируют этанолом и хранят в контейнере из непрозрачного или темного стекла. Поскольку в воде растворимы значительные количества хлороформа, выход этого процесса увеличивается за счет использования более высоких концентраций гипохлорита. Растворимость хлороформа в воде также можно уменьшить, насыщая водный раствор хлоридом натрия.
Галоформную реакцию также можно проводить с использованием этанола вместо ацетона, также может существовать способ с использованием изопропанола.
В более крупных и промышленных синтезах газообразный метан реагирует при высокой температуре с хлором, образуя хлорметан, дихлорметан, хлороформ и четыреххлористый углерод, которые можно разделить перегонкой. Хлорирование дихлорметана также дает хлороформ и четыреххлористый углерод.
Применение
Трихлорметан находит широкое применение в домашней лаборатории в качестве общего неполярного растворителя и особенно известен тем, что используется для извлечения алкалоидов и других биологических соединений, таких как кофеин и пиперин, из их природных источников.
Хлороформ уникален среди неполярных растворителей тем, что он негорючий, что позволяет использовать его в условиях, которые менее чем безопасны для таких растворителей, как диэтиловый эфир.
Соединение хлорбутанол со сладким запахом легко производится из ацетона и хлороформа. Однако основное промышленное использование хлороформа связано с производством хлордифторметана, прекурсора при производстве политетрафторэтилена (ПТФЭ) или тефлона.
Хлороформ также можно использовать для получения дихлорметана и метана. ДХМ можно получить восстановлением хлороформа соляной кислотой и металлическим цинком в этаноле.
- CHCl 3 + Zn + 2 HCl → CH 2 Cl 2 + ZnCl 2 + HCl
Если рН раствора нейтральный, то будет образовываться метан, а не ДХМ.
- CHCl 3 + Zn + H 2 O → CH 4 + ZnCl 2 + HCl [2]
Хлороформ также может быть очень полезным реагентом для нехимических целей.
Поскольку он избирательно растворяет некоторые пластмассы, такие как акрил, его можно использовать для создания смол и клеев для ремонта или крепления пластиковых предметов.
Обращение
Безопасность
Хлороформ представляет множество опасностей для неопытного химика, но все эти опасности можно преодолеть, следуя простым правилам. Хлороформ сам по себе действует как мощный депрессант центральной нервной системы и может при достаточном количестве времени вызвать потерю сознания. Таким образом, более высокие дозы в течение длительного времени могут привести к смерти. Это также подозреваемый канцероген.
Металлический натрий и хлороформ могут взорваться при легком ударе. В результате взрыв может быть очень сильным и опасным. [3] [4]
Хранение
Хлороформ следует хранить в закрытых бутылях темного цвета вдали от любых источников тепла или света. При неправильном хранении существует риск образования фосгена при длительном контакте с кислородом или солнечным светом.
Настоятельно рекомендуется, чтобы все образцы хлороформа были стабилизированы, по крайней мере, однопроцентным этанолом, хранились в хорошо закрытых бутылях из темного янтарного стекла и не хранились в течение длительного периода времени без периодического проветривания. Фосген бесцветен и имеет запах, напоминающий запах свежескошенной травы, что никоим образом не является адекватным предупреждением о его присутствии, поэтому надлежащее обращение с хлороформом и его хранение являются ужасными.
Анализ на фосген можно провести с помощью полоски фильтровальной бумаги, смоченной в спиртовом растворе 5% дифениламина и 5% диметиламинобензальдегида, а затем высушенной. Бумага станет желтой, если присутствует фосген.
Утилизация
Хлороформ может попасть в систему водоснабжения и не может быть надлежащим образом удален во время процедур очистки, и, таким образом, представляет значительную угрозу для населения, когда это происходит; по этой причине хлороформ НИКОГДА не следует выливать в раковину или канализацию.
Более приемлемым способом избавления от хлороформа является сначала обработка его водным раствором гидроксида натрия в течение длительного периода времени, который постепенно превращает хлороформ в дихлоркарбен. Атмосферный хлороформ представляет значительно меньшую опасность, поэтому допустимо его кипячение после использования в качестве растворителя, но только в небольшом количестве и на открытой местности, иначе пары хлороформа могут разъесть краску для стен, некоторые пластмассы и резину.
Хлороформ также можно разрушить реактивом Фентона. Поскольку некоторое количество хлороформа будет распыляться, лучше всего делать это на улице или в вытяжном шкафу. Добавьте по каплям хлороформ.
Другой способ нейтрализации хлороформа путем осторожного восстановления его металлическим цинком и водой в среде этанола при нейтральном pH. Это дает метан и хлорид цинка.
- CHCl 3 + Zn + H 2 O → CH 4 + ZnCl 2 + HCl
Также можно использовать железо.
Ссылки
- ↑ Органическая химия, Р.Л. Мадан, Tata McGraw-Hill Education, стр. 379
- ↑ Органическая химия, Р.Л. Мадан, Tata McGraw-Hill Education, стр. 379
- ↑ The Chemistry of Powder and Explosives, Tenney L. Davis, Complete in one volume, page 402-403.
- ↑ https://youtu.be/du3ksrfnCcg
Соответствующие темы Sciencemadness
- Как запустить галоформную реакцию
Диэтиловый эфир — Sciencemadness Wiki
Диэтиловый эфир — органическое соединение с химической формулой (C 2 H 5 ) 2 O . Это летучая бесцветная жидкость при комнатной температуре, которая чаще всего используется в лаборатории в качестве неполярного растворителя. Это один из самых распространенных эфиров.
Содержание
- 1 Свойства
- 1.1 Химическая
- 1.2 Физический
- 2 Наличие
- 3 Подготовка
- 4 проекта
- 5 Обращение
- 5. 1 Безопасность
- 5.2 Хранение
- 5.3 Утилизация
- 5.
- 6 Каталожные номера
- 6.1 Соответствующие темы Sciencemadness
1 БезопасностьСвойства
Химический
Диэтиловый эфир обычно используется в качестве растворителя для экстракции, хотя его использование как таковое довольно дорого. Его часто используют в качестве растворителя в реакциях Гриньяра, однако непосредственно перед использованием его необходимо высушить и перегнать над элементарным натрием. Как и все простые эфиры, он может гидролизоваться до этанола при контакте с чрезвычайно сильными основаниями или кислотами. Йодоводородная кислота расщепляет эфиры.
Физический
Диэтиловый эфир представляет собой бесцветную жидкость с меньшей плотностью, чем вода. Он слабо растворим в воде и растворяет еще меньшее количество воды. Диэтиловый эфир чрезвычайно летуч, и поэтому из-за его угнетающего действия на нервную систему большие количества следует использовать только снаружи или в вытяжном шкафу.
Летучесть диэтилового эфира и его репутация легковоспламеняющегося вещества делают его одним из наиболее опасных растворителей. Он имеет характерный сладкий запах, характерный для эфиров.
Доступность
Диэтиловый эфир достаточно широко доступен у поставщиков химикатов, однако обычно он дорог. Если достаточно чистый, но не химически чистый эфир, его можно легко перегнать из многих жидкостей для запуска двигателей, которые можно найти в автомобильных магазинах, на заправочных станциях и в универмагах. Он часто встречается вместе с изомерами гептана, метилциклогексана и других углеводородов, но очень низкая температура кипения диэтилового эфира позволяет легко его выделить.
Внимание : не распылять содержимое баллончика в колбу! Таким образом, теряется много эфира (безумный ученый пользователь Ave369 перегонял только 50 мл диэтилового эфира из опустошенной таким образом банки Quick-Start). Аккуратно проткните банку, выпустите весь газ-вытеснитель, затем вылейте содержимое.
Рекомендуется сначала охладить банку в морозильной камере, чтобы ограничить испарение жидкости, а затем осторожно ввести охлажденную жидкость в колбу для перегонки, используя длинную соломинку от банки или другую пластиковую соломинку, если банка не подходит с одним.
Более прямой подход включает в себя осторожное сжатие баллончика плоскогубцами, создание очень маленького отверстия, через которое аэрозоль выходит наружу, предотвращая при этом выдувание эфира.
Некоторые типы исходной жидкости также содержат другие примеси, такие как альдегиды (а именно ацетальдегид), которые обычно образуются в процессе производства. Их нельзя удалить перегонкой, но можно сконденсировать, добавив щелочной металл (например, натрий) или основание (гидроксид натрия). После того, как все твердое вещество полимеризуется, вы должны перегнать продукт хотя бы еще раз (вы можете отфильтровать жидкость, если хотите), и этот шаг должен дать вам гораздо более чистый продукт. Однако, как отмечают некоторые химики, даже при очень большом избытке NaOH или Na, добавленного к нечистому эфиру, для полного удаления альдегидов из исходной жидкости требуются недели.
Процесс можно ускорить, перемешивая смесь или даже кипятя сырой эфир с обратным холодильником, поскольку продукты конденсации имеют тенденцию покрывать основание или металлический натрий, что еще больше ограничивает реакцию или даже может заблокировать ее все вместе, если осадок достаточно густой.
Приготовление
Диэтиловый эфир достаточно легко получают из концентрированной серной кислоты и азеотропного этанола (хотя безводный работает лучше), при этом эфир отгоняют.
- 2 CH 3 CH 2 OH → (CH 3 CH 2 ) 2 O + H 2 O
Возможно , так как постоянное образование воды в качестве побочного продукта замедляет реакцию. Однако при приготовлении этого препарата необходимо соблюдать осторожность из-за невероятно высокой воспламеняемости диэтилового эфира и низкой температуры вспышки. Нельзя отказываться от любой перегонки с участием диэтилового эфира. Кипячение эфира досуха может вызвать взрыв, если в нем содержатся чувствительные пероксиды, но этого можно избежать, добавив перед перегонкой в диэтиловый эфир небольшое количество более высококипящего растворителя, такого как минеральное масло или глицерин.
Этот дополнительный растворитель будет оставлен после перегонки для сольватации любых перекисей и снижения их опасности. Эту реакцию необходимо проводить при температуре от 135 °C до 150 °C, чтобы поддерживать приемлемую скорость образования эфира и снизить образование газообразного этилена. Ацетальдегид часто является побочным продуктом синтеза, и его можно удалить, разрушив его сильным основанием, что вызывает его полимеризацию.
Проекты
- Разрушение пенополистирола при контакте
- Органические экстракты
- Растворитель для реакций Гриньяра и реактивов Гриньяра
- Огнемет
- Демонстрация температуры воспламенения легковоспламеняющихся жидкостей (можно провести, коснувшись небольшой лужицы эфира раскаленным металлическим или стеклянным стержнем)
Обращение
Безопасность
Диэтиловый эфир легко воспламеняется и легко воспламеняется от электрических устройств таких как выключатели света или горячие поверхности, такие как электрические плиты.
Пары диэтилового эфира также тяжелее воздуха и, таким образом, скапливаются на земле, где более вероятно присутствие горячих поверхностей. Диэтиловый эфир также является легким депрессантом нервной системы, однако не представляет значительного риска для здоровья. Он обладает наркотическими свойствами и, как известно, вызывает временную зависимость, состояние, которое иногда называют эфироманией.
Хранение
Диэтиловый эфир лучше всего хранить в стеклянных бутылях с узким горлышком. Диэтиловый эфир медленно образует взрывоопасные пероксиды при хранении, хотя добавление небольшого количества бутилированного гидрокситолуола (BHT) или хранение над гидроксидом натрия предотвратит это. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы не перегонять эфир досуха из-за следовых количеств перекисей, образующихся с течением времени. Известно, что железо, медь, соли железа и сульфиты ингибируют образование перекисей.
Утилизация
Диэтиловый эфир можно безопасно сжигать, если он не содержит пероксидов.
Если тест эфира на перекиси положительный, но в эфире нет осадка, можно нейтрализовать растворенные перекиси. Восстанавливающие агенты, такие как сульфат железа, бисульфит натрия или метабисульфит, добавленные в избытке, могут использоваться для нейтрализации пероксидов. После нейтрализации эфир следует еще раз проверить на наличие перекисей и, если таковых нет, его можно смело сжигать.
Если это очень старая бутылка, из раствора которой выпал осадок пероксида, или невозможно определить возраст бутылки, скорее всего, на крышке есть пероксиды. НЕ ОТКРЫВАТЬ БУТЫЛКУ! Вместо этого отнесите его в отдаленную специальную зону и благополучно взорвите. Последнее может потребовать или не потребовать профессиональной помощи, в зависимости от серьезности случая.
Однако, если в бутылке для хранения после недавнего добавления NaOH или KOH появляется беловатый порошкообразный осадок, это может быть просто ацетальдегид, сконденсировавшийся в результате реакции нейтрализации. Поскольку осадок повторно не растворяется, лучше просто сменить бутылку, если вы не уверены, что не сможете отличить настоящие твердые пероксиды от метальдегида.
Ссылки
Соответствующие темы Sciencemadness
- Хранение диэтилового эфира
- опасности диэтилового эфира
- Хранение диэтилового эфира
- Диэтиловый эфир
КИСЛОТА АКРИЛОВАЯ СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ | CAMEO Chemicals
Добавить в MyChemicals Страница для печати
Химический паспорт
Химические идентификаторы | Опасности | Рекомендации по ответу | Физические свойства | Нормативная информация | Альтернативные химические названия
Химические идентификаторы
Что это за информация?
Поля химического идентификатора включают общие идентификационные номера, алмаз NFPA Знаки опасности Министерства транспорта США и общий описание хим. Информация в CAMEO Chemicals поступает из множества источники данных.
| Номер CAS | Номер ООН/НА | Знак опасности DOT | Береговая охрана США КРИС Код |
|---|---|---|---|
|
|
|
|
| Карманный справочник NIOSH | Международная карта химической безопасности | ||
| Акриловая кислота |
| ||
NFPA 704
| Алмаз | Опасность | Значение | Описание |
|---|---|---|---|
| Здоровье | 3 | Может привести к серьезной или необратимой травме. | |
| Воспламеняемость | 2 | Должен быть умеренно нагрет или подвергнут воздействию относительно высоких температур окружающей среды, прежде чем может произойти воспламенение. | |
| нестабильность | 2 | Легко подвергается сильным химическим изменениям при повышенных температурах и давлениях. | |
| Специальный |
(NFPA, 2010)
Общее описание
Акриловая кислота представляет собой бесцветную жидкость с характерным едким запахом. Температура вспышки 130°F. Температура кипения 286°F. Температура замерзания 53°F. Разъедает металлы и ткани. Длительное воздействие огня или тепла может вызвать полимеризацию. Если полимеризация происходит в закрытом контейнере, может произойти резкий разрыв.
Ингибитор (обычно гидрохинон) значительно снижает склонность к полимеризации.
Опасности
Что это за информация?
Опасные поля включают специальные предупреждения об опасности воздух и вода реакции, пожароопасность, опасность для здоровья, профиль реактивности и подробности о задания реактивных групп а также потенциально несовместимые абсорбенты. Информация в CAMEO Chemicals поступает из различных источников. источники данных.
Предупреждения о реактивности
- Полимеризуемый
Реакции с воздухом и водой
Легковоспламеняющийся. Растворим в воде. Присутствие воды из-за разной растворимости кислоты и ингибитора (отделение одного от другого) может инициировать полимеризацию.
Пожароопасность
Особые опасности продуктов горения: При нагревании образуются токсичные пары
Поведение в огне: Может полимеризоваться и взрываться (USCG, 1999)
Опасность для здоровья
При кратковременном контакте может вызвать ожог кожи или глаз.
ВДЫХАНИЕ: раздражение глаз и носа и слезотечение. ПРОГЛАТЫВАНИЕ: может вызвать серьезное повреждение желудочно-кишечного тракта. (USCG, 1999)
Профиль реакционной способности
АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА может бурно полимеризоваться, особенно при частичном оттаивании замороженной кислоты (температура замерзания 12°C или 53°F). Замороженную кислоту следует растапливать при комнатной температуре и хорошо перемешивать процесс. Не используйте тепло во время процесса плавления [Kirk-Othmer, 3rd ed., Vol. 1, 1978, с. 330]. Разъедает железо и сталь, и при контакте с солями железа может происходить полимеризация. Неингибированная кислота экзотермически полимеризуется при температуре окружающей среды и взрывается, если ее ограничить. Ингибитор (обычно гидрохинон) значительно снижает склонность к полимеризации. Взрывная полимеризация также может происходить с сильными основаниями, аминами, аммиаком, олеумом, хлорсульфоновой кислотой и пероксидами. Смешивание с 2-аминоэтанолом, 28% гидроксидом аммония, этилендиамином или этиленимином в закрытом контейнере вызывает повышение температуры и давления.
Может бурно реагировать с окислителями и сильными основаниями [Бретерик, 5-е изд., 19].95, с. 419].
Принадлежит к следующей реакционноспособной группе(ам):
- Кислоты карбоновые
- Акрилаты и акриловые кислоты
- Полимеризуемые соединения
Потенциально несовместимые абсорбенты
Соблюдайте осторожность: жидкости с этой классификацией реактивной группы были Известно, что он реагирует с абсорбенты перечислено ниже. Больше информации о абсорбентах, в том числе о ситуациях, на которые следует обратить внимание…
- Абсорбенты на основе целлюлозы
- Абсорбенты на минеральной и глиняной основе
- Грязь/Земля
Рекомендации по реагированию
Что это за информация?
Поля рекомендации ответа
включают в себя расстояния изоляции и эвакуации, а также рекомендации по
пожаротушение, пожарное реагирование, защитная одежда и первая помощь.
информация в CAMEO Chemicals поступает из различных
источники данных.
Изоляция и эвакуация
Выдержка из Руководства ERG 132(P) [Горючие жидкости – коррозионные вещества; опасность полимеризации]:
НЕМЕДЛЕННЫЕ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ: Изолируйте место разлива или утечки на расстоянии не менее 50 метров (150 футов) во всех направлениях.
РАЗЛИВ: При необходимости увеличьте расстояние для немедленных мер предосторожности в подветренном направлении.
ПОЖАР: Если цистерна, железнодорожная цистерна или автоцистерна вовлечены в пожар, ИЗОЛИРОВАТЬ на расстоянии 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях; также рассмотрите первоначальную эвакуацию на 800 метров (1/2 мили) во всех направлениях. (ЭРГ, 2020)
Пожарное дело
Выдержка из Руководства ERG 132(P) [Горючие жидкости – коррозионные вещества; опасность полимеризации]:
Некоторые из этих материалов могут бурно реагировать с водой.
НЕБОЛЬШОЙ ПОЖАР: Сухой химикат, CO2, распыление воды или спиртоустойчивая пена.
БОЛЬШОЙ ПОЖАР: Распыление воды, туман или спиртоустойчивая пена. Если это можно сделать безопасно, уберите неповрежденные контейнеры из зоны вокруг огня. Сток дамбы от пожарной охраны для последующей утилизации. Не допускайте попадания воды внутрь контейнеров.
ПОЖАР, ВКЛЮЧАЮЩИЙ РЕЗЕРВУАРЫ ИЛИ АВТОМОБИЛЬНЫЕ/ТРЕЙЛЕРНЫЕ НАГРУЗКИ: Тушить огонь с максимального расстояния или использовать беспилотные устройства основного потока или контрольные насадки. Охладите контейнеры заливающим количеством воды до тех пор, пока огонь не погаснет. Немедленно отозвать в случае усиления звука от вентиляционных предохранительных устройств или обесцвечивания бака. ВСЕГДА держитесь подальше от танков, охваченных огнем. При массовом возгорании используйте беспилотные устройства управления потоком или стволы-мониторы; если это невозможно, отойдите от зоны и дайте огню гореть. (ЭРГ, 2020)
Непожарное реагирование
Выдержка из Руководства ERG 132(P) [Горючие жидкости – коррозионные вещества; опасность полимеризации]:
УСТРАНИТЕ все источники воспламенения (не курить, факелы, искры или пламя) в непосредственной близости.
Все оборудование, используемое при работе с продуктом, должно быть заземлено. Не прикасайтесь к рассыпанному материалу и не ходите по нему. Остановите утечку, если вы можете сделать это без риска. Не допускать попадания в водные пути, канализацию, подвалы или замкнутые пространства. Для уменьшения паров можно использовать пароподавляющую пену. Впитать землей, песком или другим негорючим материалом. Для гидразина абсорбировать СУХИМ песком или инертным абсорбентом (вермикулит или абсорбирующие прокладки). Используйте чистые, искробезопасные инструменты для сбора абсорбированного материала.
БОЛЬШОЙ РАЗЛИВ: Оборудовать дамбу далеко перед местом разлива жидкости для последующего удаления. Распыление воды может уменьшить испарение, но не может предотвратить возгорание в закрытых помещениях. (ЭРГ, 2020)
Защитная одежда
Выдержка из Карманного справочника NIOSH по акриловой кислоте:
Кожа: ПРЕДОТВРАТИТЬ КОНТАКТ С КОЖЕЙ — Носите соответствующую защитную одежду для предотвращения контакта с кожей.
Глаза: ПРЕДОТВРАЩАЙТЕ ПОПАДАНИЕ В ГЛАЗА — Носите соответствующую защиту для глаз, чтобы предотвратить попадание в глаза.
Мытье кожи: ПРИ ЗАГРЯЗНЕНИИ — Рабочий должен немедленно вымыть кожу, когда она становится загрязненной.
Снять: ПРИ ВЛАЖНОСТИ ИЛИ ЗАГРЯЗНЕНИИ — Рабочую одежду, которая намокла или сильно загрязнилась, следует снять и заменить.
Смена: Нет рекомендаций, указывающих на необходимость смены работником одежды после рабочей смены.
Предоставить:
• ПРОМЫВКИ ДЛЯ ГЛАЗ – Фонтанчики для промывки глаз должны быть установлены в зонах, где существует вероятность того, что рабочие могут подвергнуться воздействию этих веществ; это не зависит от рекомендации по ношению защиты глаз.
• БЫСТРОЕ ОБМАЧИВАНИЕ. В непосредственной близости от рабочей зоны должны быть предусмотрены средства для быстрого обливания тела в экстренных случаях, когда существует вероятность воздействия. [Примечание: предполагается, что эти сооружения обеспечивают достаточное количество или поток воды для быстрого удаления вещества с любых участков тела, которые могут подвергаться воздействию.
Фактическое определение того, что представляет собой адекватное оборудование для быстрого смачивания, зависит от конкретных обстоятельств. В некоторых случаях должен быть легко доступен проточный душ, тогда как в других случаях адекватным может считаться наличие воды из раковины или шланга.] (NIOSH, 2022)
Ткани для костюмов DuPont Tychem®
Обозначение ткани, сведения об испытаниях и предостережение от DuPont
Tychem® Fabric Legend
| QS = Tychem 2000 SFR |
| Контроль качества = Tychem 2000 |
| SL = Tychem 4000 |
| C3 = Тайхем 5000 |
| TF = Tychem 6000 |
| TP = Tychem 6000 FR |
| RC = Tychem RESPONDER® CSM |
| ТК = Тайхем 10000 |
| RF = Tychem 10000 FR |
Детали тестирования
Данные о проницаемости ткани были созданы для DuPont третьей стороной
лаборатория.
Данные о проникновении промышленных химикатов получены в
ASTM F739. Нормализованное время прорыва (время, в которое
скорость проникновения превышает 0,1 мкг/см2/мин) сообщается в минутах. Все
химические вещества были испытаны при температуре приблизительно от 20°C до 27°C, если
в противном случае указано. Все химические вещества были протестированы в концентрации
больше 95%, если не указано иное.
Боевые отравляющие вещества (люизит, зарин, зоман, сернистый иприт, табун
и VX Nerve Agent) были протестированы при температуре 22°C и относительной влажности 50%.
в соответствии с военным стандартом MIL-STD-282. «Время прорыва» для химической
боевых отравляющих веществ определяется как время, когда кумулятивная масса,
проникновение через ткань превышает предел MIL-STD-282 [либо
1,25 или 4,0 мкг/см2].
Предупреждение DuPont
Эта информация основана на технических данных, которые, по мнению DuPont,
быть достоверным на дату выпуска.
подлежит доработке как доп.
приобретаются знания и опыт. Информация отражает
лабораторное исследование тканей, некомплектных швейных изделий, под
контролируемые условия. Предназначен для информационного использования лицами
наличие технических навыков для оценки в соответствии с их конкретным конечным использованием
условиях, на свое усмотрение и риск. это пользователь
ответственность за определение уровня токсичности и надлежащее
необходимы средства индивидуальной защиты. Любой, кто собирается использовать это
Информация должна сначала подтвердить, что выбранная одежда подходит
для предполагаемого использования. Во многих случаях швы и застежки имеют более короткую длину.
время прорыва и более высокие скорости проникновения, чем у ткани. Если
ткань разорвана, потерта или проколота, или если швы или застежки выходят из строя,
или если прикрепленные перчатки, козырьки и т. д. повреждены, конечный пользователь должен
прекратите использование одежды, чтобы избежать потенциального воздействия химических веществ.
Поскольку условия использования находятся вне нашего контроля, DuPont не делает никаких
гарантии, явные или подразумеваемые, включая, помимо прочего,
гарантии товарной пригодности или пригодности для конкретного использования и
не несет никакой ответственности в связи с любым использованием этой информации.
Эта информация не предназначена для использования в качестве лицензии на работу или
рекомендацию о нарушении любого патента, товарного знака или технического
информацию DuPont или других лиц, касающуюся любого материала или его использования.
| Химическая | Номер CAS | Состояние | КС | КК | СЛ | С3 | ТФ | ТП | RC | ТК | РФ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Акролеиновая кислота | 79-10-7 | Жидкость | имм | >480 | >480 | >480 | >480 | >480 | 270 | ||
| Акриловая кислота | 79-10-7 | Жидкость | имм | >480 | >480 | >480 | >480 | >480 | 270 | ||
| Этиленкарбоновая кислота | 79-10-7 | Жидкость | имм | >480 | >480 | >480 | >480 | >480 | 270 | ||
| Пропеновая кислота | 79-10-7 | Жидкость | имм | >480 | >480 | >480 | >480 | >480 | 270 |
> указывает больше чем.
«imm» указывает на немедленное; с нормализованным временем прорыва 10 минут или менее.
Специальное предупреждение от DuPont: ткани Tychem® и Tyvek® не должны используется вблизи тепла, пламени, искр или в потенциально легковоспламеняющихся или взрывоопасные среды. Только…
Подробнее…
…Tychem® ThermoPro, Tychem® Reflector® и Tychem® TK моделей 600T/601T
(с алюминированным верхним костюмом) одежда разработана и испытана, чтобы помочь
уменьшить ожоги при спасении от внезапного пожара. Пользователи Tychem®
Модели ThermoPro, Tychem® Reflector® и Tychem® TK 600T/601T (с
алюминизированный верхний костюм) предметы одежды не должны заведомо попадать во взрывчатое вещество
Окружающая среда. Одежда Tychem® с прикрепленными носками должна носиться внутри.
защитную верхнюю обувь и не подходят в качестве верхней обуви. Эти
прикрепленные носки не обладают достаточной прочностью или сопротивлением скольжению, чтобы быть
носится как наружное покрытие стопы.
(Дюпон, 2022)
Первая помощь
ГЛАЗА: Сначала проверьте наличие у пострадавшего контактных линз и снимите их, если они есть. Промывать глаза пострадавшего водой или физиологическим раствором в течение 20–30 минут, одновременно звоня в больницу или токсикологический центр. Не закапывайте в глаза пострадавшему какие-либо мази, масла или лекарства без специальных указаний врача. НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего после промывания глаз в больницу, даже если симптомы (например, покраснение или раздражение) не развиваются.
КОЖА: НЕМЕДЛЕННО промойте пораженные участки кожи водой, сняв и изолировав всю загрязненную одежду. Тщательно промойте все пораженные участки кожи водой с мылом. НЕМЕДЛЕННО позвоните в больницу или в токсикологический центр, даже если симптомы (например, покраснение или раздражение) не проявляются. НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего в больницу для лечения после мытья пораженных участков.
ПРИ ВДЫХАНИИ: НЕМЕДЛЕННО покинуть зараженную зону; сделать глубокий вдох свежего воздуха.
НЕМЕДЛЕННО вызовите врача и будьте готовы доставить пострадавшего в больницу, даже если симптомы (такие как свистящее дыхание, кашель, одышка или жжение во рту, горле или груди) не развиваются. Обеспечьте надлежащую защиту органов дыхания спасателям, входящим в неизвестную атмосферу. По возможности следует использовать автономный дыхательный аппарат (SCBA); если это невозможно, используйте уровень защиты выше или равный рекомендованному в разделе «Защитная одежда».
ПРОГЛАТЫВАНИЕ: НЕ ВЫЗЫВАТЬ РВОТУ. Коррозионно-активные химические вещества разрушают оболочки рта, горла и пищевода и, кроме того, имеют высокий риск попадания в легкие пострадавшего во время рвоты, что усугубляет проблемы со здоровьем. Если пострадавший в сознании и у него нет конвульсий, дайте 1-2 стакана воды для разбавления химиката и НЕМЕДЛЕННО позвоните в больницу или токсикологический центр. НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего в больницу. Если пострадавший находится в судорогах или без сознания, ничего не давать ртом, убедиться, что дыхательные пути пострадавшего открыты, и уложить пострадавшего на бок так, чтобы голова была ниже туловища.
НЕ ВЫЗЫВАЕТ РВОТУ. НЕМЕДЛЕННО доставьте пострадавшего в больницу. (НТП, 1992)
Физические свойства
Что это за информация?
Поля физических свойств включают в себя такие свойства, как давление пара и температура кипения, а также пределы взрываемости и пороги токсического воздействия Информация в CAMEO Chemicals поступает из различных источников. источники данных.
| Химическая формула: |
|
Температура вспышки: 130°F (НТП, 1992)
Нижний предел взрываемости (НПВ): 2,4 % (NTP, 1992)
Верхний предел взрываемости (ВПВ): 8 % (НТП, 1992)
Температура самовоспламенения: 820°F (USCG, 1999)
Точка плавления: 55°F (НТП, 1992)
Давление паров: 3,2 мм рт.ст. при 68°F ; 5 мм рт.ст. при 81,1°F (NTP, 1992)
Плотность пара (относительно воздуха): 2,5 (НТП, 1992)
Удельный вес:
1.
0497
при 68°F
(USCG, 1999)
Точка кипения: 286°F при 760 мм рт.ст. (NTP, 1992)
Молекулярный вес: 72.06 (НТП, 1992)
Растворимость в воде: больше или равно 100 мг/мл при 63°F (NTP, 1992)
Энергия/потенциал ионизации: данные отсутствуют
IDLH: данные недоступны
AEGL (рекомендательные уровни острого воздействия)
| Период воздействия | АЭГЛ-1 | АЭГЛ-2 | АЭГЛ-3 |
|---|---|---|---|
| 10 минут | 1,5 ч/млн | 68 частей на миллион | 480 частей на миллион |
| 30 минут | 1,5 ч/млн | 68 частей на миллион | 260 частей на миллион |
| 60 минут | 1,5 ч/млн | 46 частей на миллион | 180 частей на миллион |
| 4 часа | 1,5 ч/млн | 21 ч/млн | 85 частей на миллион |
| 8 часов | 1,5 ч/млн | 14 частей на миллион | 58 частей на миллион |
(NAC/NRC, 2022)
ERPG (Руководство по планированию реагирования на чрезвычайные ситуации)
| Химическая | ЭРПГ-1 | ЭРПГ-2 | ЭРПГ-3 |
|---|---|---|---|
| Акриловая кислота (79-10-7) | 1 часть на миллион | 50 частей на миллион | 250 частей на миллион |
указывает, что рядом с ERPG-1 должен ощущаться запах.
(AIHA, 2020)
PAC (критерии защитных действий)
| Химические вещества | ПАК-1 | ПАК-2 | ПАК-3 | |
|---|---|---|---|---|
| Акриловая кислота (79-10-7) | 1,5 ч/млн | 46 частей на миллион | 180 частей на миллион | НПВ = 24000 частей на миллион |
(DOE, 2018)
Нормативная информация
Что это за информация?
Поля нормативной информации
включить информацию из
Сводный список III Агентства по охране окружающей среды США
списки,
Химический завод Агентства кибербезопасности и безопасности инфраструктуры США
антитеррористические стандарты,
и Управление по охране труда и здоровья США
Перечень стандартов по управлению безопасностью технологического процесса при работе с особо опасными химическими веществами
(подробнее об этих
источники данных).
Сводный перечень списков EPA
| Нормативное наименование | Номер CAS/ 313 Код категории | EPCRA 302 EHS TPQ | EPCRA 304 EHS RQ | CERCLA RQ | ЭПКРА 313 ТРИ | RCRA Код | CAA 112(r) RMP TQ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Акриловая кислота | 79-10-7 | 5000 фунтов | 313 | У008 |
(Список списков Агентства по охране окружающей среды, 2022 г.
)
Антитеррористические стандарты CISA Chemical Facility (CFATS)
Отсутствует нормативная информация.
Перечень стандартов OSHA по управлению безопасностью процессов (PSM)
Отсутствует нормативная информация.
Альтернативные химические названия
Что это за информация?
В этом разделе приводится список альтернативных названий этого химического вещества, включая торговые названия и синонимы.
- АКРОЛЕИНОВАЯ КИСЛОТА
- АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА
- АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА ЛЕДЯНАЯ
- АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ
- КИСЛОТА АКРИЛОВАЯ ВОДНАЯ (ТЕХНИЧЕСКАЯ 94%)
- ЭТИЛЕНКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА
- ЭТИЛЕНКАРБОНОВАЯ КИСЛОТА
- ЛЕДЯНАЯ АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА
- ЛЕДЯНАЯ АКРИЛОВАЯ КИСЛОТА (98% В ВОДНОМ РАСТВОРЕ)
- ПРОПЕНОВАЯ КИСЛОТА
- КИСЛОТА ПРОПЕНОВАЯ
- 2-ПРОПЕНОВАЯ КИСЛОТА
- ВИНИЛМУРИЧНАЯ КИСЛОТА
- ВИНИЛМОРЬЕВАЯ КИСЛОТА
Реакционная способность карбоновой кислоты
Карбоновые кислоты |
|---|
Карбоксильная функциональная группа, которая характеризует карбоновые кислоты, необычна тем, что состоит из двух функциональных групп, описанных ранее в этом тексте.
Как видно из формулы справа, карбоксильная группа состоит из гидроксильной группы, связанной с карбонильной группой. Его часто записывают в сокращенной форме как –CO 2 H или –COOH. Другие комбинации функциональных групп были описаны ранее, и были описаны значительные изменения в химическом поведении в результате групповых взаимодействий (например, фенол и анилин). В этом случае изменение химических и физических свойств в результате взаимодействия гидроксила и карбонила настолько велико, что это сочетание обычно рассматривается как отдельная и другая функциональная группа.
1. Номенклатура карбоновых кислот
Как и в случае с альдегидами, карбоксильная группа должна располагаться на конце углеродной цепи. В системе номенклатуры ИЮПАК карбоксильный углерод обозначен № 1, а другие заместители расположены и названы соответственно. Характерным суффиксом IUPAC для карбоксильной группы является « ойевая кислота », и следует соблюдать осторожность, чтобы не спутать эту систематическую номенклатуру с аналогичной общепринятой системой.
Эти две номенклатуры проиллюстрированы в следующей таблице вместе с их температурами плавления и кипения.
Formula | Common Name | Source | IUPAC Name | Melting Point | Boiling Point |
|---|---|---|---|---|---|
| HCO 2 H | formic acid | муравьи (L. formica) | метановая кислота | 8,4 ºC | 101 ºC |
| CH 3 CO 6 Hac кислота0534 | Уксус (L. Acetum) | Этановая кислота | 16,6 ºC | 118 ºC | |
| CH 3 CH 2 CO | CH 3 CH 2 CO 90KIN8 HA 90KIR 90KIR 90KIR 90KIIIIICLIR 90KIR 90KIIIIICLIR 90KIOR 90KIIIIICLIR 90KIOR 90KIIIICIIM 2 90KIN8. | пропаноевая кислота | -20,8 ºC | 141 ºC | |
| CH 3 (CH 2 ) 2 CO 2 H | ) 2 CO 2 H ) 2 CO 2 H ) 2 CO 2 H ) 2 CO 2 H ) 2 CO 2 H ) 2 CO 2 HALIDAINIRYIRYIY ). кислота-5.5 ºC | 164 ºC | |||
| CH 3 (CH 2 ) 3 CO 2 H | valeric acid | valerian root | pentanoic acid | -34.5 ºC | 186 ºC |
| CH 3 (CH 2 ) 4 CO 2 H | caproic acid | goats (L. caper) | hexanoic acid | -4.0 ºC | 205 ºC |
| CH 3 (CH 2 ) 5 CO 2 H | enanthic acid | vines (Gk. oenanthe) | heptanoic acid | -7.5 ºC | 223 ºC |
| CH 3 (CH 2 ) 6 CO 2 H | caprylic acid | goats (L. caper) | octanoic acid | 16.3 ºC | 239 ºC |
| CH 3 (CH 2 ) 7 CO 2 H | pelargonic acid | pelargonium (an herb) | nonanoic acid | 12.0 ºC | 253 ºC |
| CH 3 (CH 2 ) 8 CO 2 H | каприновая кислота | козы (L. caper) | декановая кислота | 31,0 ºC | 219 ºC |
Замещенные карбоновые кислоты названы либо по системе IUPAC, либо общепринятыми названиями. Если вы не уверены в правилах IUPAC для номенклатуры, вам следует просмотреть их сейчас.
Некоторые общеупотребительные названия, например аминокислота треонин, не имеют систематического происхождения и их нужно просто запомнить. В других случаях в общих названиях используется обозначение греческих букв для атомов углерода рядом с карбоксильной группой. Некоторые примеры обеих номенклатур приведены ниже.
Простые дикарбоновые кислоты, имеющие общую формулу (где n = от 0 до 5) известны под общими названиями: щавелевая (n = 0), малоновая (n = 1), янтарная (n = 2), глутаровая (n = 3), адипиновая (n = 4) и Пимелиновые (n=5) кислоты. Распространенные имена, такие как эти, может быть трудно запомнить, поэтому были разработаны мнемонические средства, которые принимают форму броской фразы. Для этой группы соединений одна такая фраза: « О ч М г S уч G уд А чел Р ие».
2. Натуральные карбоновые кислоты
Карбоновые кислоты широко распространены в природе, часто в сочетании с другими функциональными группами.
Простые алкилкарбоновые кислоты, состоящие из четырех-десяти атомов углерода, представляют собой жидкости или легкоплавкие твердые вещества с очень неприятным запахом. жирных кислоты являются важными компонентами биомолекул, известных как липиды , особенно жиры и масла. Как показано в следующей таблице, эти карбоновые кислоты с длинной цепью обычно называют их общими названиями, которые в большинстве случаев отражают их источники. Мнемоническая фраза для натуральных жирных кислот каприновой, лауриновой, миристиновой, пальмитиновой, стеариновой и арахиновой от C 10 до C 20 : « C urly, L arry & M oe P erform S illy A ntics» (обратите внимание, что имена трех марионеток расположены в алфавитном порядке).
Интересно, что молекулы большинства природных жирных кислот имеют четное число атомов углерода . Аналогичные соединения, состоящие из нечетного числа атомов углерода, совершенно стабильны и были получены синтетическим путем.
Поскольку природа создает эти кислоты с длинной цепью, соединяя ацетатные звенья, неудивительно, что атомы углерода, составляющие природные продукты, кратны двум. Все двойные связи в ненасыщенных соединениях, перечисленных справа, являются цис (или Z).
IIDIID .
Линолеиновая кислота
Циклические сложные эфиры называются лактонами , а циклические амиды называются лактамами . Пенициллин G имеет две амидные функции, одна из которых представляет собой β-лактам. Греческая буква указывает на азот по отношению к карбонильной группе амида.
Это отражает различия в силе межмолекулярного притяжения в кристаллическом состоянии. В таблице жирных кислот мы видим, что наличие цис-двойной связи значительно снижает температуру плавления соединения. Таким образом, пальмитолеиновая кислота плавится более чем на 60º ниже, чем пальмитиновая кислота, и аналогичное уменьшение происходит для C 9соединения 0006 18 и C 20 . Опять же, ответственны изменения в кристаллической упаковке и межмолекулярных силах.
SIRIDE
Здесь показана структурная формула димера уксусной кислоты. При наведении указателя мыши на рисунок появится диаграмма электронного облака. Высокие температуры кипения амидов и нитрилов в значительной степени обусловлены сильным дипольным притяжением, дополненным в некоторых случаях водородными связями.
75
20
В кислотно-щелочном равновесии равновесие всегда благоприятствует более слабым кислоте и основанию (это более стабильные компоненты). Вода является стандартной основой, используемой для pK 9.0006 и измерений; следовательно, все, что стабилизирует сопряженное основание (A: (-) ) кислоты, обязательно сделает эту кислоту (H-A) сильнее и сдвинет равновесие вправо. И карбоксильная группа, и карбоксилатный анион стабилизируются резонансом, но стабилизация аниона намного больше, чем стабилизация нейтральной функции, как показано на следующей диаграмме. В карбоксилат-анионе две составляющие структуры имеют равный вес в гибриде, а связи C – O имеют одинаковую длину (между двойной и одинарной связью). Эта стабилизация приводит к заметному повышению кислотности, как показано на энергетической диаграмме, отображаемой при нажатии кнопки «9».0447 Кнопка переключения дисплея «.
В случае карбоновых кислот, если электрофильность карбонильного углерода уменьшается, кислотность карбоновой кислоты также будет уменьшаться. Точно так же увеличение его электрофильности повысит кислотность кислоты. Уксусная кислота в десять раз слабее кислоты, чем муравьиная кислота (первые две записи во втором ряду), что подтверждает электронодонорный характер алкильной группы по отношению к водороду, как отмечалось ранее при обсуждении стабильности карбокатиона. Электроотрицательные заместители увеличивают кислотность за счет индуктивного отщепления электронов. Как и следовало ожидать, чем выше электроотрицательность заместителя, тем больше увеличивается кислотность (F > Cl > Br > I), и чем ближе заместитель к карбоксильной группе, тем больше его влияние (изомеры в 3-м ряду). Заместители также влияют на кислотность производных бензойной кислоты, но резонансные эффекты конкурируют с индуктивными эффектами. Метоксигруппа является электронодонорной, а нитрогруппа электроноакцепторной (последние три записи в таблице pK 9значения 0006 и ).
Как показано на следующей диаграмме, оба метода начинаются с органического соединения галогена, а карбоксильная группа в конечном итоге заменяет галоген. Оба метода требуют двух стадий, но дополняют друг друга тем, что промежуточный нитрил в первой процедуре образуется с помощью S N 2 реакция, в которой цианид-анион является нуклеофильным предшественником карбоксильной группы. Гидролиз может быть катализируемым либо кислотой, либо основанием, но последний дает карбоксилатную соль в качестве исходного продукта. 
. 
Такие молекулы называются амфифильными (греч. amphi = оба) или амфипатический . В зависимости от природы гидрофильной части эти соединения могут образовывать монослои на поверхности воды или сферические кластеры, называемые мицеллами, в растворе.
Это процедура, используемая в реакциях 2 и 3. Уравнение 4 иллюстрирует использование реагента диазометана (CH 2 N 2 ) для получения метиловых эфиров. Этот ядовитый и взрывоопасный газ всегда используется в виде эфирного раствора (ярко-желтого цвета). За реакцией легко следует выделение газообразного азота и исчезновение окраски реагента. Считается, что эта реакция протекает за счет быстрого связывания сильного электрофила с карбоксилатным анионом. 
Наиболее часто образуются пятичленные (гамма) и шестичленные (дельта) лактоны. Электрофильные частицы, такие как кислоты или галогены, являются необходимыми инициаторами лактонизации. Даже слабый электрофильный йод инициирует йодолактонизацию γ,δ- и δ,ε-ненасыщенных кислот. Примеры этих реакций будут отображены при нажатии кнопки » Другие примеры Кнопка «.
В каждом примере новая связь с карбонильной группой окрашена в пурпурный цвет, а нуклеофильный атом, заменивший гидроксильный кислород, окрашен в зеленый цвет. Гидроксильная часть часто теряется в виде воды, но в реакции № 1 водород теряется в виде HCl, а кислород — в виде SO 2 . Эта реакция аналогична аналогичному превращению спиртов в алкилхлориды, хотя ее механизм иной. Другими реагентами, которые производят аналогичное превращение в ацилгалогениды, являются PCl 5 и СОБр 2 . 
Катализируемое кислотой образование этилацетата из уксусной кислоты и этанола, показанное здесь, является обратимым, с константой равновесия около 2. Реакцию можно ускорить, удалив воду по мере ее образования. Этот тип этерификации часто называют Этерификация по Фишеру . Как и ожидалось, обратная реакция, катализируемый кислотой гидролиз сложного эфира , может быть осуществлена путем добавления избытка воды. 
Поскольку этот кислород содержится в продукте сложного эфира, а не в воде, гидроксильная группа кислоты должна быть заменена при замещении. Механизм этой общей реакции этерификации будет отображаться при нажатии кнопки « Механизм этерификации »; Кроме того, после отображения диаграммы механизма можно увидеть координату реакции для него, щелкнув головку зеленого » энергетическая диаграмма «стрелка. Механизмы присоединения-отщепления такого типа реализуются посредством тетраэдрических промежуточных соединений (таких как А и В на механизированной диаграмме) и обычны в реакциях ацильного замещения. Кислотный катализ необходим для усиления электрофильного характера карбоксильного атома углерода, поэтому он будет быстрее связываться с нуклеофильным кислородом спирта.Основной катализ бесполезен, поскольку основание превращает кислоту в основание, сопряженное с карбоксилатным анионом, соединение, в котором электрофильный характер углерода снижен.
Чтобы проверить это предсказание, этерификацию уксусной кислоты сравнили с этерификацией 2,2-диметилпропановой кислоты (CH 3 ) 3 CO 2 H. Здесь относительно небольшая метильная группа уксусной кислоты заменена более крупной. трет-бутильная группа, а более объемная кислота реагировала в пятьдесят раз медленнее, чем уксусная кислота. Увеличение объема спиртового реагента приводит к аналогичному снижению скорости.
Это восстановление происходит за счет добавления гидрида к карбонильному углероду таким же образом, как отмечалось ранее для альдегидов и кетонов. Полученная соль карбонилгидрата затем распадается на альдегид, который подвергается дальнейшему восстановлению.
Частичное восстановление карбоновых кислот непосредственно в альдегиды невозможно, но такие превращения достигаются в две стадии с помощью некоторых карбоксильных производных. Они будут описаны позже.
Тетраацетат свинца также окисляет монокарбоновые кислоты аналогично реакции № 1. Наконец, третий пример иллюстрирует общее декарбоксилирование β-кетокислот, при котором органический остаток остается в восстановленном состоянии (обратите внимание, что углерод CO 2 увеличил свою степень окисления). 
Затем цепная реакция повторяет эти события. Поскольку ацилгипогалогениты являются источником электрофильного галогена, эта реакция протекает иначе, когда присутствуют двойные связи и реакционноспособные производные бензола. В этом отношении вспомним присоединение гипогалогенных реагентов к двойным связям и легкое бромирование анизола.
как акриловые кислоты. Это органические соединения, содержащие акриловую кислоту Ch3=CHCO2H. Акриловая кислота присутствует во всех живых организмах, от бактерий до человека. Акриловая кислота была обнаружена, но не определена количественно, в ананасах (Ananas comosus). Это может сделать акриловую кислоту потенциальным биомаркером потребления этих продуктов. На основе обзора литературы было опубликовано значительное количество статей об акриловой кислоте.
46
0535
00%; Н 5,59%; O 44,40%
Предсказанный GC-М.-МИС
b5fc678c8
DUK