Marrëveshjet e stresit: ALDEHIDET
ALDEHIDET - një klasë e përbërjeve organike me një formulë të përgjithshme
ku R është një radikal hidrokarbur (mbetje); në trup gjenden produkte të ndërmjetme metabolike.
Përfaqësuesit individualë të aldehideve zakonisht e marrin emrin e tyre nga acidi i formuar gjatë oksidimit të tyre (për shembull, acid acetik - acid acetik). Varësisht nga lloji i radikalit dallohen A. e ngopur, e pangopur, aromatike, ciklike, etj.. Nëse radikali është mbetje e një alkooli, acidi karboksilik etj., alkoolet aldehide, acidet aldehide dhe komponime të tjera me funksione të përziera që posedojnë formohen kimia. vetitë e qenësishme të A. dhe grupeve R përkatëse. Kur hidrogjeni i grupit aldehid zëvendësohet nga një radikal hidrokarbur, ketonet(shih), duke dhënë shumë reagime të ngjashme me A. Një nga më të thjeshtat A. - acetik, ose acetaldehid CH 3 - CHO, ndonjëherë përftohet nga dehidrogjenimi i alkoolit etilik mbi bakër të ndezur.
Ekziston një metodë e përhapur për marrjen e aluminit nga hidrokarburet e acetilenit duke shtuar ujë në to në prani të një katalizatori, të zbuluar nga M.G. Kucherov:
Ky reagim përdoret në prodhimin sintetik të acidit acetik. Lidhjet aromatike zakonisht përftohen nga oksidimi i hidrokarbureve aromatike që kanë një grup metil të varur:
ose duke vepruar mbi hidrokarburet përkatëse me monoksid karboni në prani të HCl dhe një katalizatori.
Veçoritë dhe kimi. vetitë A. Kryesisht lidhen me vetitë dhe shndërrimet e grupit aldehid. Pra, më e thjeshta e A. - formike, ose formaldehide
grupimi aldehid to-rogo është i lidhur me hidrogjenin, është një gaz; ulët A. (për shembull, acetaldehid) - lëngje me një erë të fortë; më i lartë A. - lëndë të ngurta të patretshme në ujë.
Për shkak të pranisë së një grupi karbonil dhe një atomi të lëvizshëm hidrogjeni, A. janë ndër përbërjet organike më reaktive. Shumica e reaksioneve të gjithanshme të A. karakterizohen nga pjesëmarrja e grupit karbonil në to. Këto përfshijnë reaksionet e oksidimit, shtimit dhe zëvendësimit të oksigjenit nga atome dhe radikale të tjera.
A. polimerizohen dhe kondensohen lehtësisht (shih. Kondensimi Aldoan); kur trajtohet alumini me alkale ose acide, fitohen aldolet, për shembull:
Kur uji shkëputet, aldol kthehet në krotonaldehid
të aftë për lidhjen e mëtejshme të molekulave (me polimerizim). Polimeret e përftuara si rezultat i kondensimit quhen kolektivisht si rrëshira aldol.
Gjatë hulumtimit të biol. substrate (gjak, urina etj.), efekti pozitiv i reaksioneve të bazuara në oksidimin e grupit aldehid është shuma e substancave reduktuese. Prandaj, këto reaksione, megjithëse përdoren për përcaktimin sasior të sheqerit (glukozës) sipas Hagedorn-Jensen, si dhe mostrat e Nielander, Gaines, Benedikt etj., nuk mund të konsiderohen specifike.
A. luajnë një rol të rëndësishëm në biol. proceset, në veçanti aminet biogjene në prani të enzimave të aminooksidazës shndërrohen në A. me oksidimin e tyre të mëpasshëm në acide yndyrore.
A. radikalet e acideve yndyrore më të larta janë pjesë e molekulave plazmalogjenet(cm.). Në procesin e fotosintezës organizmat bimore përdorin formike A. për të asimiluar karbonin.Vajrat esencialë të prodhuar nga bimët përbëhen kryesisht nga A. ciklike të pangopur (anise, kanellë, vanilinë, etj.).
Gjatë fermentimit alkoolik nën veprimin e enzimës karboksilazë të tharmit, ndodh dekarboksilimi i acidit piruvik me formimin e alkoolit acetik, i cili me reduktim shndërrohet në alkool etilik.
A. përdoret gjerësisht në sintezën e shumë përbërjeve organike. Në mjaltë. praktika zbatohet si drejtpërdrejt A. (shih. Formalin, Paraldehid, Citral), dhe derivatet sintetikë të marrë nga A., për shembull, urotropina (shih. Heksametilentetramina), hidrat kloral (shih), etj.
Shiko gjithashtu Aldehidi formik. Acetaldehidi.
Aldehidet si rreziqe profesionale... A. përdoret gjerësisht në prodhimin industrial të rrëshirave dhe plastikës sintetike, në industrinë e bojës së vaniljes dhe tekstilit, në industrinë ushqimore dhe parfumeri. Formaldehidi përdoret hl. arr. në prodhimin e plastikës dhe rrëshirave artificiale, në industrinë e lëkurës dhe gëzofit, etj.; akroleina - në të gjitha proceset e prodhimit ku nxehen yndyrnat t° 170 ° ( shkritore - tharje shufrash me lidhës vaji, industri elektrike, mullinj dhe mullinj vaji, etj.). Për më shumë detaje, shihni artikujt kushtuar individit A.
Të gjitha A., veçanërisht ato të poshtme, kanë një efekt toksik të theksuar.
A. irritojnë mukozën e syve dhe traktin e sipërm respirator. Për nga natyra e efektit toksik të përgjithshëm, A. janë barna, por efekti i tyre narkotik është dukshëm inferior ndaj atij irritues. Ashpërsia e dehjes përcaktohet, së bashku me vlerën e përqendrimit aktiv, gjithashtu nga natyra e radikalit dhe, si rezultat, nga një ndryshim fizik dhe kimik. vetitë e A.: A. e poshtme (substanca shumë të tretshme dhe shumë të avullueshme) kanë një efekt të mprehtë irritues në organet e sipërme të frymëmarrjes dhe një efekt narkotik relativisht më pak të theksuar; me një rritje të gjatësisë së zinxhirit hidrokarbur të radikalit, tretshmëria dhe paqëndrueshmëria e A. bien, si rezultat i së cilës zvogëlohet efekti irritues dhe efekti narkotik nuk rritet; efekti irritues i A. të pangopur është më i fortë se ai kufizues.
Mekanizmi i veprimit toksik të A. shoqërohet me reaktivitetin e lartë të grupit karbonil A., skajet, duke hyrë në reaksione të ndërveprimit me proteinat e indeve, shkakton efektin primar irritues, reaksionet refleks të c. n. faqe, ndryshime distrofike në organet e brendshme, etj. Përveç kësaj, duke hyrë në trup, A. pëson transformime të ndryshme biokimike; në këtë rast efektin toksik në organizëm nuk e ushtron më vetë A., por produktet e shndërrimeve të tyre. A. largohen ngadalë nga trupi, janë në gjendje të grumbullohen, gjë që shpjegon zhvillimin e kronit. helmimi, manifestimet kryesore të to-rykh vërehen kryesisht në formën e ndryshimeve patologjike në sistemin e frymëmarrjes.
Ndihma e parë për helmimin me aldehid... Largoni viktimën në ajër të pastër. Shpëlajini sytë me tretësirë alkaline 2%. Inhalimet alkaline dhe vajore. Në rast të simptomave të asfiksisë, thithja e oksigjenit. Sipas indikacioneve, agjentë që stimulojnë aktivitetin kardiak dhe frymëmarrjen, qetësuesit (bromidet, sanëz). Për një kollë të dhimbshme - suva mustardë, banka, preparate kodeine. Në rast helmimi përmes gojës - lavazh stomaku, brenda tretësirë bikarbonat natriumi 3%, vezë të papërpunuara, ujë proteinik, qumësht, laksativë të kripur. Në rast kontakti me lëkurën - larja me ujë ose 5% amoniak.
Shihni gjithashtu artikujt mbi aldehidet individuale.
Profilaksia... Vulosja dhe automatizimi i proceseve të prodhimit. Ventilimi i ambienteve (shih. Ventilimi). Përdorimi i pajisjeve mbrojtëse personale, p.sh. maskë gazi filtruese e markës "A" (shih. Maska me gaz), veshje pune (shih. veshje) etj.
Përqendrimet maksimale të lejuara në atmosferën e ambienteve industriale: për akroleinë - 0.7 mg / m 3, për acetaldehidet, butirikët dhe aldehidet proponike - 5 mg / m 3, për formaldehidin dhe krotonik A. - 0,5 mg / m 3 .
Përcaktimi i aldehideve... Të gjitha A. në total përcaktohen me metodën e bisulfitit duke u lidhur me sulfat natriumi acid ose në mënyrë kolorimetrike - me fuksinosulfur në atë. Janë zhvilluar një metodë polarografike (Petrova-Yakovtsevskaya) dhe një metodë spektrofotometrike (Veksler).
Shiko gjithashtu Helmimet, Helmet industriale.
Bibliografi: Bauer K. G... Analiza e përbërjeve organike, trans. prej tij., M., 1953; Nesmeyanov A.N... dhe Nesmeyanov N. A... Fillimet e kimisë organike, vëll. 1-2, M., 1969-1970.
Rreziqet profesionale - Amirkhanova G.F... dhe Latypova Z.V... Vërtetimi eksperimental i përqendrimit maksimal të lejuar të acetaldehidit në ujin e rezervuarëve, në librin: Prom. të kontaminuara rezervuarët, ed. S. N. Cherkinskiy, V. 9, f. 137, M., 1969, bibliogr .; Bykhovskaya M. S., Ginzburg S. L... dhe Khalizova O. D... Metodat për përcaktimin e substancave të dëmshme në ajër, f. 481, M., 1966; Wang Wen-yang, Materiale mbi toksikologjinë e aldehideve yndyrore, në librin: Materialet mbi toksikolin. substancat e përdorura në prodhim. plastike. masa dhe sintetike. goma, ed. N. V. Lazarev dhe I. D. Gadaskina, f. 42, L., 1957, bibliogr .; Substancat e dëmshme në industri, ed. N. V. Lazarev, t. 1, f. 375, L., 1971, bibliogr .; Hurwitz S. S... dhe Sergeeva T. I... Përcaktimi i sasive të vogla të aldehideve në ajrin e ambienteve industriale me metodën e polarografisë derivatore, Gig. punës dhe prof. ill., Nr. 9, f. 44, 1960; Trofimov L.V... Efektet toksike krahasuese të aldehideve krotonike dhe butirike, po aty, nr. 9, f. 34, 1962, bibliogr .; Tsai L. M... Për çështjen e shndërrimeve të acetaldehidit në trup, po aty, nr. 12, f. 33, 1962, bibliogr .; Nëntë S. N... a. O. Studime mbi toksicitetin e aldehidit glicid, Arch, mjedis. Hlth, v. 2, fq. 23, 1961, bibliogr .; Jung f... u. Onnen K... Bindung und Wirkungen des Formaldehyds an Eritrocyten, Naunyn-Schmiedeberg "s Arch. Exp. Path. Pharmak., Bd. 224, S. 179, 1955; Nova H... a. Touraine R. G... Asthme au formol, Arch. Mai. prof., t. 18, f. 293, 1957; Skоg E... Një hetim leksikologjik i aldehideve të ulëta alifatike, Actapharmacol. (Kbh.), V. 6, f. 299, 1950, bibliogr.
B. V. Kulibakin; N.K. Kulagina (prof.).
Burimet:
- Enciklopedi e madhe mjekësore. Vëllimi 1 / Kryeredaktor Akademik B. V. Petrovsky; shtëpia botuese "Enciklopedia Sovjetike"; Moskë, 1974.- 576 f.
Një klasë e përbërjeve organike me një formulë të përgjithshme
ku R është një radikal hidrokarbur (mbetje); në trup gjenden produkte të ndërmjetme metabolike.
Përfaqësuesit individualë të aldehideve zakonisht emërtohen nga acidi i formuar gjatë oksidimit të tyre (për shembull, acidi acetik - acetaldehidi). Varësisht nga lloji i radikaleve dallohen aldehidet e ngopura, të pangopura, aromatike, ciklike dhe të tjera. Nëse radikali është mbetja e një alkooli, acidi karboksilik, etj., Formohen alkoole aldehide, acide aldehide dhe komponime të tjera me funksione të përziera që kanë veti kimike të natyrshme në aldehidet dhe grupet përkatëse R. Kur hidrogjeni i grupit aldehid zëvendësohet nga një radikal hidrokarbur, fitohen ketone (shih), të cilat japin shumë reaksione të ngjashme me aldehidet. Një nga aldehidet më të thjeshta - acetik, ose acetaldehid CH 3 - CHO, ndonjëherë përftohet nga dehidrogjenimi i alkoolit etilik mbi bakër të ndezur.
Një metodë e përhapur e prodhimit të aldehidit nga hidrokarburet e acetilenit duke shtuar ujë në to në prani të një katalizatori, e zbuluar nga M.G. Kucherov:
Ky reagim përdoret në prodhimin sintetik të acidit acetik. Aldehidet aromatike zakonisht përftohen nga oksidimi i hidrokarbureve aromatike që kanë një grup metil të varur:
ose duke vepruar mbi hidrokarburet përkatëse me monoksid karboni në prani të HCl dhe një katalizatori.
Veçoritë dhe vetitë kimike të aldehideve Të lidhura kryesisht me vetitë dhe transformimet e grupit aldehid. Pra, aldehidet më të thjeshta janë formale, ose formaldehide
grupi aldehid i të cilit është i lidhur me hidrogjenin është një gaz; aldehidet e ulëta (për shembull, acetaldehidi) - lëngje me erë të fortë; aldehidet më të larta janë lëndë të ngurta të patretshme në ujë.
Për shkak të pranisë së një grupi karbonil dhe një atomi të lëvizshëm hidrogjeni, aldehidet janë ndër përbërjet organike më reaktive. Shumica e reaksioneve të gjithanshme të aldehideve karakterizohen nga pjesëmarrja e grupit karbonil në to. Këto përfshijnë reaksionet e oksidimit, shtimit dhe zëvendësimit të oksigjenit nga atome dhe radikale të tjera.
Aldehidet polimerizohen dhe kondensohen lehtësisht (shih. Kondensimi i Aldolit); kur trajtohen aldehidet me alkale ose acide, fitohen aldolet, për shembull:
Kur uji shkëputet, aldol kthehet në krotonaldehid
të aftë për lidhjen e mëtejshme të molekulave (me polimerizim). Polimeret e përftuara si rezultat i kondensimit quhen kolektivisht si rrëshira aldol.
Gjatë studimit të substrateve biologjike (gjaku, urina, etj.), efekti pozitiv i reaksioneve të bazuara në oksidimin e grupit aldehid jepet nga shuma e substancave reduktuese. Prandaj, këto reaksione, megjithëse përdoren për përcaktimin sasior të sheqerit (glukozës) sipas Hagedorn-Jensen, si dhe mostrat e Nielander, Gaines, Benediktit e të tjerë, nuk mund të konsiderohen specifike.
Aldehidet luajnë një rol të rëndësishëm në proceset biologjike, në veçanti, aminet biogjene në prani të enzimave të aminooksidazës shndërrohen në aldehide me oksidimin e tyre të mëvonshëm në acide yndyrore.
Radikalet aldehide të acideve yndyrore më të larta janë pjesë e molekulave të plazmalogjeneve (shih). Në procesin e fotosintezës, organizmat bimor përdorin aldehidin formik për të asimiluar karbonin. Vajrat esencialë të prodhuar nga bimët përbëhen kryesisht nga aldehide ciklike të pangopura. (anise, kanellë, vanilinë dhe të tjera).
Gjatë fermentimit alkoolik nën veprimin e enzimës karboksilazë të majave, acidi piruvik dekarboksilohet me formimin e acetaldehidit, i cili me reduktim shndërrohet në alkool etilik.
Aldehidet përdoren gjerësisht në sintezën e shumë përbërjeve organike. Në praktikën mjekësore, të dy aldehidet përdoren drejtpërdrejt (shih Formalin, Paraldehyde, Citral), dhe derivatet sintetikë të marrë nga aldehidet, për shembull, urotropina (shih Heksametilentetramina), hidrat kloral (shih) dhe të tjerët.
Aldehidet si rreziqe profesionale
Adehidet përdoren gjerësisht në prodhimin industrial të rrëshirave dhe plastikës sintetike, në industrinë e bojës së vaniljes dhe tekstilit, në industrinë ushqimore dhe parfumeri. Formaldehidi përdoret kryesisht në prodhimin e plastikës dhe rrëshirave artificiale, në industrinë e lëkurës dhe gëzofit, e kështu me radhë; acrolein - në të gjitha proceset e prodhimit ku yndyrat nxehen në t ° 170 ° (furri - tharja e shufrave me një lidhës vaji, industria elektrike, mullinjtë e vajit dhe prodhimi i maruleve, e kështu me radhë). Për më shumë detaje, shihni artikujt mbi aldehidet individuale.
Të gjitha aldehidet, veçanërisht ato më të ulëtat, kanë një efekt toksik të theksuar.
Aldehidet irritojnë mukozën e syve dhe traktin e sipërm respirator. Për nga natyra e efektit toksik të përgjithshëm, aldehidet janë ilaçe, por efekti i tyre narkotik është dukshëm më i ulët se ai irritues. Ashpërsia e dehjes përcaktohet, së bashku me vlerën e përqendrimit aktiv, edhe nga natyra e radikalit dhe, si pasojë, nga një ndryshim në vetitë fiziko-kimike të aldehideve: aldehidet më të ulëta (substanca shumë të tretshme dhe shumë të paqëndrueshme) kanë një efekt i mprehtë irritues në traktin e sipërm respirator dhe një efekt narkotik relativisht më pak i theksuar; me një rritje në gjatësinë e zinxhirit hidrokarbur të radikalit, tretshmëria dhe paqëndrueshmëria e aldehideve zvogëlohen, si rezultat i së cilës irrituesi zvogëlohet, efekti narkotik nuk rritet; efekti irritues i aldehideve të pangopura është më i fortë se ai i atyre kufizues.
Mekanizmi i veprimit toksik të aldehideve shoqërohet me reaktivitetin e lartë të grupit karbonil të aldehideve, i cili, duke hyrë në reaksione të ndërveprimit me proteinat e indeve, shkakton efektin primar irritues, reaksionet refleksore të sistemit nervor qendror, ndryshimet distrofike të brendshme. organet, e kështu me radhë. Përveç kësaj, kur hyjnë në trup, aldehidet i nënshtrohen transformimeve të ndryshme biokimike; në këtë rast, efekti toksik në trup nuk ushtrohet më nga vetë aldehidet, por nga produktet e shndërrimeve të tyre. Aldehidet ekskretohen ngadalë nga trupi, janë në gjendje të grumbullohen, gjë që shpjegon zhvillimin e helmimit kronik, manifestimet kryesore të të cilave vërehen kryesisht në formën e ndryshimeve patologjike në sistemin e frymëmarrjes.
Ndihma e parë për helmimin me aldehid. Largoni viktimën në ajër të pastër. Shpëlajini sytë me tretësirë alkaline 2%. Inhalimet alkaline dhe vajore. Në rast të simptomave të asfiksisë, thithja e oksigjenit. Sipas indikacioneve, agjentë që stimulojnë aktivitetin kardiak dhe frymëmarrjen, qetësuesit (bromidet, sanëz). Për një kollë të dhimbshme - suva mustardë, banka, preparate kodeine. Në rast helmimi përmes gojës - lavazh stomaku, brenda tretësirë bikarbonat natriumi 3%, vezë të papërpunuara, ujë proteinik, qumësht, laksativë të kripur. Në rast kontakti me lëkurën - larja me ujë ose 5% amoniak.
Shihni gjithashtu artikujt mbi aldehidet individuale.
Profilaksia
Vulosja dhe automatizimi i proceseve të prodhimit. Ventilimi i ambienteve (shih Ventilimi). Përdorimi i pajisjeve mbrojtëse personale, për shembull, një maskë gazi filtruese e markës "A" (shih maskat e gazit), veshje speciale (shih rrobat), etj.
Përqendrimet maksimale të lejueshme në atmosferën e ambienteve industriale: për akroleinën - 0,7 mg / m 3, për acetaldehidin, butirik dhe aldehidet proponike - 5 mg / m 3, për formaldehidin dhe krotonik A. - 0,5 mg / m 3.
Përcaktimi i aldehideve. Të gjitha aldehidet përcaktohen në total me metodën e bisulfitit duke u lidhur me sulfat natriumi acid ose kolorimetrikisht - me acid fuksinosulfurik. Janë zhvilluar një metodë polarografike (Petrova-Yakovtsevskaya) dhe një metodë spektrofotometrike (Veksler).
Bibliografi
Bauer K.G. Analiza e përbërjeve organike, trans. prej tij., M., 1953; Nesmeyanov A. N. dhe Nesmeyanov N. A. Fillimet e kimisë organike, vëll. 1-2, M., 1969-1970.
Rreziqet profesionale- Amirkhanova GF dhe Latypova ZV Vërtetim eksperimental i përqendrimit maksimal të lejuar të acetaldehidit në ujin e rezervuarëve, në librin: Prom. të kontaminuara rezervuarët, ed. S. N. Cherkinskiy, V. 9, f. 137, M., 1969, bibliogr .; Bykhovskaya M.S., Ginzburg S.L. dhe Khalizova O.D. Metodat për përcaktimin e substancave të dëmshme në ajër, f. 481, M., 1966; Wang Wen-yan, Materiale mbi toksikologjinë e aldehideve yndyrore, në librin: Materialet mbi toksikolin. substancat e përdorura në prodhim. plastike. masa dhe sintetike. goma, ed. N. V. Lazarev dhe I. D. Gadaskina, f. 42, L., 1957, bibliogr .; Substancat e dëmshme në industri, ed. N. V. Lazarev, t. 1, f. 375, L., 1971, bibliogr .; Gurvits SS dhe Sergeeva TI Përcaktimi i sasive të vogla të aldehideve në ajrin e ambienteve industriale me metodën e polarografisë derivatore, Gig. punës dhe prof. ill., Nr. 9, f. 44, 1960; Trofimov LV Efekti toksik krahasues i aldehideve krotonike dhe butirike, po aty, nr. 9, f. 34, 1962, bibliogr .; Tsai LM Për çështjen e shndërrimeve të acetaldehidit në trup, po aty, nr. 12, f. 33, 1962, bibliogr .; Nëntë S. N. dhe. O. Studime mbi toksicitetin e aldehidit glicid, Arch, mjedis. Hlth, v. 2, fq. 23, 1961, bibliogr .; Jung F. u. Onnen K. Bindung und Wirkungen des Formaldehyds an Eritrocyten, Naunyn-Schmiedeberg "s Arch. Exp. Path. Pharmak., Bd 224, S. 179, 1955; Nova H. a. Touraine RG Asthme au formol, Arch. Mai. , t. 18, f. 293, 1957; Skog E. Një hetim leksikologjik i aldehideve alifatike të ulëta, Actapharmacol. (Kbh.), v. 6, f. 299, 1950, bibliogr.
B. V. Kulibakin; N.K. Kulagina (prof.).
Leksioni numër 11
ALDEHIDET DHE KETONET
Planifikoni
1. Metodat e marrjes.
2. Vetitë kimike.
2.1. Reaksionet nukleofile
aderimi.
2.2. Reagimet nga a - atomi i karbonit.
2.3.
Leksioni numër 11
ALDEHIDET DHE KETONET
Planifikoni
1. Metodat e marrjes.
2. Vetitë kimike.
2.1. Reaksionet nukleofile
aderimi.
2.2. Reagimet nga a - atomi i karbonit.
2.3. Reaksionet e oksidimit dhe reduktimit.
Aldehidet dhe ketonet përmbajnë një grup karbonil
C = O. Formula e përgjithshme:
1. Metodat e marrjes.
2. Kimike
Vetitë.
Aldehidet dhe ketonet janë një nga klasat më reaktive
komponimet organike. Vetitë e tyre kimike përcaktohen nga prania
grupi karbonil. Për shkak të ndryshimit të madh në elektronegativitet
karboni dhe oksigjeni dhe polarizueshmëria e lartë p -lidh lidhja C = O ka polaritet domethënës
( m C = O = 2,5-2,8 D). Atomi i karbonit karbonil
grupi mbart një ngarkesë pozitive efektive dhe është një objekt për sulm
nukleofile. Lloji kryesor i reaksioneve të aldehideve dhe ketoneve është reagimet
shtimi nukleofilik i Ad N. Përveç kësaj, grupi karbonil ka një efekt në
reaktiviteti i lidhjes CH në a -pozicion, duke rritur aciditetin e tij.
Kështu, molekulat e aldehideve dhe ketoneve
përmbajnë dy qendra kryesore të reagimit - lidhjen C = O dhe lidhjen CH në a-pozicioni:
2.1. Reaksionet nukleofile
aderimi.
Aldehidet dhe ketonet shtojnë lehtësisht reagentë nukleofile në lidhjen C = O.
Procesi fillon me një sulm nukleofili në atomin e karbonit karbonil. Pastaj
ndërmjetësi tetraedral i formuar në fazën e parë bashkon një proton dhe
jep produktin e aderimit:
Aktiviteti i komponimeve karbonil në
Ad N -Reagimet varen nga vlera
ngarkesa pozitive efektive në atomin dhe vëllimin e karbonit karbonil
zëvendësuesit në grupin karbonil. Elektroni dhurues dhe zëvendësues të rëndë
e ndërlikojnë reaksionin, zëvendësuesit elektron-tërheqës e rrisin reaksionin
aftësia e përbërjes karbonil. Prandaj, aldehidet në
Ad N -Reagimet janë më aktive se
ketonet.
Aktiviteti i komponimeve karbonil rritet në
prania e katalizatorëve acidë, të cilët rrisin ngarkesën pozitive me
atomi i karbonit karbonil:
Aldehidet dhe ketonet shtojnë ujë, alkoole,
tiolet, acidi hidrocianik, hidrogjensulfiti i natriumit, komponimet e tipit
NH 2 X. Të gjitha reaksionet e shtimit
shkojnë shpejt, në kushte të buta, megjithatë, produktet që rezultojnë, si rregull,
termodinamikisht i paqëndrueshëm. Prandaj, reagimet janë të kthyeshme, dhe përmbajtja
produktet shtesë në përzierjen e ekuilibrit mund të jenë të ulëta.
Lidhja e ujit.
Aldehidet dhe ketonet i shtojnë ujë
formimi i hidrateve. Ky reagim është i kthyeshëm. Hidratet e formuara
termodinamikisht i paqëndrueshëm. Bilanci është zhvendosur drejt produkteve
shtimi vetëm në rastin e komponimeve karbonil aktive.
Produkt hidratimi i aldehidit trikloroacetik
Hidrati i kloralit është një përbërës kristalor i qëndrueshëm që përdoret në
ilaç si qetësues dhe hipnotik.
Shtimi i alkooleve dhe
tiolet.
Aldehidet shtojnë alkoole për të formuar hemiacetalet... Me një tepricë të alkoolit dhe në prani të një katalizatori acid
reagimi vazhdon - para formimit acetalet
Reagimi i formimit të hemiacetalit vazhdon si
shtimi nukleofilik dhe përshpejtohet në prani të acideve ose
bazat.
Procesi i formimit të acetalit vazhdon si
zëvendësimi nukleofilik i grupit OH në hemiacetal dhe është i mundur vetëm në kushte
kataliza acide, kur grupi OH kthehet në një grup largues të mirë
(H 2 O).
Formimi i acetaleve është një proces i kthyeshëm. V
në një mjedis acid, hemiacetalet dhe acetalet hidrolizohen lehtësisht. Në një mjedis alkalik
hidroliza nuk ndodh. Reaksionet e formimit dhe hidrolizës së acetaleve luajnë një rol të rëndësishëm në
kimia e karbohidrateve.
Ketonet në kushte të ngjashme nuk janë
jap.
Tiolet si nukleofile më të forta se alkoolet,
formojnë addukte si me aldehidet ashtu edhe me ketonet.
Duke u bashkuar me blunë
acid
Acidi hidrocianik i shtohet përbërjes karbonil në kushte
kataliza bazë me formimin e cianohidrineve.
Reaksioni ka një vlerë përgatitore dhe
përdoret në sintezë a -hidroksi- dhe a -aminoacide (shih leksionin nr. 14). Frytet e disa bimëve
(p.sh. bajamet e hidhura) përmbajnë cianohidrinë. Duke u dalluar me të tyren
ndarja e acidit hidrocianik ka një efekt toksik.
Shtimi i bisulfitit
natriumi.
Aldehidet dhe ketonet metil shtojnë bisulfit natriumi NaHSO 3 me formimin e derivateve bisulfite.
Derivatet bisulfite të përbërjeve karbonil
- substanca kristalore, të patretshme në një tepricë të tretësirës së bisulfitit të natriumit.
Reaksioni përdor ndarjen e përbërjeve karbonil nga përzierjet. Karbonil
komponimi mund të rigjenerohet lehtësisht duke trajtuar derivatin bisulfit
acid ose lye.
Ndërveprimi me komponimet e zakonshme
formula NH 2 X.
Reaksionet zhvillohen sipas skemës së përgjithshme si proces
shtim-ndarje. Addukti i formuar në fazën e parë nuk është
rezistent dhe ndahet lehtësisht nga uji.
Sipas skemës së dhënë me karbonil
komponimet reagojnë me amoniak, aminat primare, hidrazinë, hidrazinat e zëvendësuara,
hidroksilaminë.
Derivatet që rezultojnë janë
substancat kristalore që përdoren për izolim dhe identifikim
komponimet karbonil.
Iminet (bazat Schiff) janë të ndërmjetme
produkte në shumë procese enzimatike (transaminimi nën ndikimin e
koenzima piridoksal fosfat; aminimi reduktiv i keto acideve në
pjesëmarrja e koenzimës NADH). Gjatë hidrogjenizimit katalitik të imineve,
aminet. Procesi përdoret për sintetizimin e amineve nga aldehidet dhe ketonet dhe
i quajtur aminimi reduktiv.
Aminimi reduktues vazhdon in vivo
gjatë sintezës së aminoacideve (shih lek. nr. 16)
2.2. Reagimet nga a - atomi i karbonit.
Tautomerizmi i keto-enolit.
Hidrogjeni në a -pozicioni ndaj grupit karbonil ka acid
vetitë, meqë anioni i formuar gjatë eliminimit të tij stabilizohet pas
numërimi i rezonancës.
Rezultati i lëvizshmërisë së protonit të atomit të hidrogjenit
v a - pozicioni
është aftësia e përbërjeve karbonil për të formuar forma enol për shkak të
migrimi i një protoni nga a -pozicioni ndaj atomit të oksigjenit të grupit karbonil.
Keton dhe enol janë tautomerë.
Tautomerët janë izomerë që mund të shndërrohen shpejt dhe në mënyrë të kthyeshme në njëri-tjetrin.
për shkak të migrimit të çdo grupi (në këtë rast, një proton). Bilanci ndërmjet
keton dhe enol quhen tautomerizmi keto-enol.
Procesi i enolizimit katalizohet nga acidet dhe
bazat. Enolizimi nën veprimin e një baze mund të përfaqësohet nga
me skemën e mëposhtme:
Shumica e komponimeve karbonil ekzistojnë
kryesisht në formë ketoni. Përmbajtja e formës së enolit rritet me
një rritje në aciditetin e përbërjes karbonil, si dhe në rastin e
stabilizim shtesë i formës së enolit për shkak të lidhjes hidrogjenore ose për shkak të
çiftëzimi.
Tabela 8. Përmbajtja e formave të enolit dhe
aciditeti i komponimeve karbonil
Për shembull, në komponimet 1,3-dikarbonil
lëvizshmëria e protoneve të grupit të metilenit rritet ndjeshëm për shkak të
ndikimi elektron-tërheqës i dy grupeve karbonil. Përveç kësaj, enol
forma stabilizohet për shkak të pranisë në të të një sistemi të konjuguar fq -lidhjet dhe intramolekulare
lidhje hidrogjenore.
Nëse përbërja në formë enoli është
është një sistem i konjuguar me energji të lartë stabilizimi, pastaj forma enol
mbizotëron. Për shembull, fenoli ekziston vetëm në formën e enolit.
Enolizimi dhe formimi i anioneve enolate janë
fazat e para të reaksioneve të komponimeve karbonil që vazhdojnë a - atomi i karbonit. Më e rëndësishmja
prej të cilave janë halogjenimi dhe aldol-krotonike
kondensimi
.
Halogjenimi.
Aldehidet dhe ketonet reagojnë lehtësisht me halogjenet (Cl 2,
Br 2, unë 2 ) me arsim
ekskluzivisht a -derivatet e halogjenuara.
Reaksioni katalizohet nga acidet ose
bazat. Shpejtësia e reagimit është e pavarur nga përqendrimi dhe natyra e halogjenit.
Procesi vazhdon nëpërmjet formimit të formës enol (fazë e ngadaltë), e cila
pastaj reagon me halogjen (fazë e shpejtë). Kështu, halogjeni nuk është
merr pjesë në shpejtësi—faza përcaktuese
procesi.
Nëse përbërja karbonil përmban disa a -hidrogjen
atomet, atëherë zëvendësimi i secilit pasues ndodh më shpejt se ai i mëparshmi,
për shkak të rritjes së aciditetit të tyre nën ndikimin e ndikimit elektron-tërheqës
halogjen. Në një mjedis alkalik, acetaldehidi dhe ketonet metil japin
derivatet e trihalogjenizuara, të cilat më pas ndahen nga një tepricë e alkalit me
formimi i trihalometaneve ( reaksioni haloform)
.
Ndarja e trijodacetonit ndodh si një reagim
zëvendësimi nukleofilik. grupi CI 3 — anion hidroksid, si S N -reaksionet në grupin karboksil (shih lek. nr. 12).
Jodoformi precipiton nga përzierja e reaksionit në formë
një precipitat kristalor me ngjyrë të verdhë të zbehtë me erë karakteristike. Jodoform
reaksioni përdoret për qëllime analitike për të zbuluar komponimet e tipit
CH 3 -CO-R, duke përfshirë në
laboratorët klinikë për diagnostikimin e diabetit mellitus.
Reaksionet e kondensimit.
Në prani të sasive katalitike të acideve
ose komponimet alkali karbonil që përmbajnë a - atomet e hidrogjenit,
pësojnë kondensim për t'u formuar b -përbërjet hidroksikarbonil.
Karbonili është i përfshirë në formimin e lidhjes C-C
atomi i karbonit i një molekule ( komponenti karbonil) dhe a - atom karboni tjetër
molekulat ( komponenti i metilenit). Ky reagim quhet kondensimi aldol(me emrin e produktit të kondensimit të acetaldehidit -
aldol).
Kur përzierja e reaksionit nxehet, produkti është lehtësisht
dehidratohet për të formuar a, b -karbonil i pakufizuar
lidhjet.
Ky lloj kondensimi quhet krotonike(me emrin e produktit të kondensimit të acetaldehidit - krotonik
aldehide).
Le të shqyrtojmë mekanizmin e kondensimit të aldolit në
mjedis alkalik. Në fazën e parë, anioni hidroksid heq një proton nga a - pozicioni i karbonilit
komponimet me formimin e anionit enolate. Pastaj anionin enolate si nukleofile
sulmon atomin e karbonit karbonil të një molekule tjetër të përbërjes karbonil.
Ndërmjetësimi tetraedral që rezulton (anion alkoksid) është i fortë
bazën dhe më tej e shkëput protonin nga molekula e ujit.
Me aldol kondensimin e dy të ndryshme
komponimet karbonil (kondensimi ndër-aldol) të mundshëm
edukimi i 4 produkteve të ndryshme. Megjithatë, kjo mund të shmanget nëse një nga
nuk përmban komponime karbonil a - atomet e hidrogjenit (për shembull, aldehidet aromatike
ose formaldehid) dhe nuk mund të veprojë si përbërës metilen.
Si përbërës metilen në reaksione
kondensimi mund të jetë jo vetëm komponimet karbonil, por edhe të tjera
acidet CH. Reaksionet e kondensimit janë të një rëndësie përgatitore, pasi ato lejojnë
ndërtoni një zinxhir atomesh karboni. Nga lloji i kondensimit të aldolit dhe
kalbja retroaldol (procesi i kundërt), shumë biokimik
proceset: glikoliza, sinteza e acidit citrik në ciklin e Krebsit, sinteza e neuraminit
acid.
2.3. Reaksionet e oksidimit dhe
rikuperimi
Rimëkëmbja
Komponimet karbonil reduktohen në
alkoolet si rezultat i hidrogjenizimit katalitik ose nën veprim
agjentë reduktues që janë dhurues të anioneve hidride.
[H]: H 2 / mace., mace. - Ni, Pt,
Pd;
LiAlH 4; NaBH 4.
Reduktimi i komponimeve karbonil
Hidridet komplekse të metaleve përfshijnë një sulm nukleofilik të grupit karbonil
anion hidrid. Hidroliza e mëvonshme prodhon alkool.
Në mënyrë të ngjashme, ndodh rikuperimi
grupi karbonil in vivo nën veprimin e koenzimës NADH që është
një dhurues i joneve hidride (shih lek. Nr. 19).
Oksidimi
Aldehidet oksidohen shumë lehtë praktikisht
çdo agjent oksidues, edhe aq i dobët sa oksigjeni dhe komponimet atmosferike
argjendi (I) dhe bakri(II).
Dy reaksionet e fundit përdoren si
me cilësi të lartë për grupin e aldehideve.
Në prani të alkaleve, aldehideve që nuk përmbajnë a - atomet e hidrogjenit
në disproporcion me formimin e alkoolit dhe acidit (reaksioni Cannizaro).
2HCHO + NaOH ® HCOONa + CH 3 OH
Kjo është arsyeja që tretësira ujore
formaldehidi (formalina) fiton acid
reagimi.
Ketonet janë rezistente ndaj oksidantëve në
mjedis neutral. Në mjedise acidike dhe alkaline nën ndikimin e fortë
oksidantë(KMnO 4 ) ata
oksidohet me shkëputjen e lidhjes C-C. Ndarja e skeletit të karbonit ndodh nga
Lidhja e dyfishtë karbon-karbon e formave enol të përbërjes karbonil, si
oksidimi i lidhjeve dyfishe në alkenet. Kjo formon një përzierje produktesh,
që përmbajnë acide karboksilike ose acide karboksilike dhe ketone.
Struktura e aldehideve dhe ketoneve
Aldehidet- substanca organike, molekulat e të cilave përmbajnë grupi karbonil:
i lidhur me një atom hidrogjeni dhe një radikal hidrokarbur. Formula e përgjithshme për aldehidet është:
Në aldehidin më të thjeshtë, një atom tjetër hidrogjeni luan rolin e një radikal hidrokarburi:
Formaldehidi Grupi karbonil i lidhur me një atom hidrogjeni shpesh quhet aldehide:
Ketonet janë substanca organike në molekulat e të cilave grupi karbonil është i lidhur me dy radikale hidrokarbure. Natyrisht, formula e përgjithshme për ketonet është:
Grupi karbonil i ketoneve quhet grupi keto.
Në ketonin më të thjeshtë - aceton - grupi karbonil është i lidhur me dy radikale metil:
Nomenklatura dhe izomeria e aldehideve dhe ketoneve
Në varësi të strukturës së radikalit hidrokarbur të lidhur me grupin aldehid, bëhet dallimi ndërmjet aldehide kufizuese, të pangopura, aromatike, heterociklike dhe të tjera:
Në përputhje me nomenklaturën IUPAC, emrat e aldehideve të ngopura formohen nga emri i një alkani me të njëjtin numër atomesh karboni me një molekulë duke përdorur prapashtesën -al... Për shembull:
Numërimi atomet e karbonit të vargut kryesor fillojnë në atomin e karbonit të grupit aldehid. Prandaj, grupi aldehid ndodhet gjithmonë në atomin e parë të karbonit dhe nuk ka nevojë të tregohet pozicioni i tij.
Së bashku me nomenklaturën sistematike, përdoren edhe emra të parëndësishëm të aldehideve të përdorura gjerësisht. Këta emra zakonisht rrjedhin nga emrat e acidit karboksilik që korrespondojnë me aldehidet.
Për titullin ketonet sipas nomenklaturës sistematike, grupi keto përcaktohet nga prapashtesa - ai dhe një numër që tregon numrin e atomit të karbonit të grupit karbonil (numërimi duhet të fillojë nga fundi i zinxhirit më afër grupit keto).
Për shembull:
Për aldehidet vetëm një lloj izomerizmi strukturor është karakteristik - izomeria e skeletit të karbonit, e cila është e mundur nga butanal, dhe për ketonet- gjithashtu izomeria e pozicionit të grupit karbonil... Përveç kësaj, ato karakterizohen gjithashtu nga izomerizmi ndërklasor(propanal dhe propanon).
Vetitë fizike të aldehideve dhe ketoneve
Në një molekulë aldehidi ose ketoni, për shkak të elektronegativitetit më të lartë të atomit të oksigjenit në krahasim me atomin e karbonit, lidhja C = O e polarizuar fort për shkak të zhvendosjes së densitetit elektronik të lidhjes π në oksigjen:
Aldehidet dhe ketonet - substanca polare me densitet elektronik të tepërt në atomin e oksigjenit... Anëtarët e poshtëm të një numri aldehidesh dhe ketonesh (formaldehidi, acetaldehidi, acetoni) janë të tretshëm pafundësisht në ujë. Pikat e tyre të vlimit janë më të ulëta se ato të alkooleve përkatëse. Kjo për faktin se në molekulat e aldehideve dhe ketoneve, ndryshe nga alkoolet, nuk ka atome të lëvizshme të hidrogjenit dhe ato nuk formojnë lidhje për shkak të lidhjeve hidrogjenore.
Aldehidet e poshtme kanë një erë të fortë; aldehidet që përmbajnë nga katër deri në gjashtë atome karboni në zinxhir kanë një erë të pakëndshme; aldehidet dhe ketonet më të larta kanë erë lulesh dhe përdoren në parfumeri.
Prania e një grupi aldehidi në një molekulë përcakton vetitë karakteristike të aldehideve.
Reaksionet e rikuperimit.
1. Shtimi i hidrogjenit me molekulat e aldehidit ndodh në një lidhje të dyfishtë në grupin karbonil:
Produkti i hidrogjenizimit të aldehideve është alkoolet parësore, ketonet janë alkoole dytësore.
Kështu, gjatë hidrogjenizimit të acetaldehidit në një katalizator nikeli, formohet alkool etilik, dhe gjatë hidrogjenizimit të acetonit, formohet propanol-2.
2. Hidrogjenizimi i aldehideve- një reaksion reduktimi në të cilin gjendja e oksidimit të atomit të karbonit të grupit karbonil zvogëlohet.
Reaksionet e oksidimit.
Aldehidet janë të afta jo vetëm të reduktohen, por edhe të oksidohen. Kur oksidohen, aldehidet formojnë acide karboksilike. Ky proces mund të paraqitet skematikisht si më poshtë:
1. Oksidimi me oksigjen në ajër. Për shembull, acidi propionik formohet nga propionaldehidi (propanal):
2. Oksidimi me oksidantë të dobët(tretësirë amoniaku e oksidit të argjendit). Në një formë të thjeshtuar, ky proces mund të shprehet me ekuacionin e reagimit:
Për shembull:
Më saktë, ky proces pasqyrohet nga ekuacionet:
Nëse sipërfaqja e enës në të cilën kryhet reaksioni ka qenë e degdisur më parë, atëherë argjendi i formuar gjatë reaksionit e mbulon atë me një film madje të hollë. Prandaj, ky reagim quhet reagimi i "pasqyrës së argjendtë". Përdoret gjerësisht për të bërë pasqyra, zbukurime argjendi dhe dekorime të pemës së Krishtlindjes.
3. Oksidimi me hidroksid bakri (II) të sapoprecipituar. Duke oksiduar aldehidin, Cu 2+ reduktohet në Cu +. Hidroksidi i bakrit (I) CuOH i formuar gjatë reaksionit zbërthehet menjëherë në oksid bakri të kuq (I) dhe ujë.
Ky reagim, si dhe reagimi " pasqyrë argjendi"Përdoret për të zbuluar aldehidet.
Ketonet nuk oksidohen nga oksigjeni atmosferik ose nga një agjent oksidues kaq i dobët si tretësira e amoniakut të oksidit të argjendit.
Vetitë kimike të aldehideve dhe acideve - përmbledhje
Përfaqësuesit individualë të aldehideve dhe kuptimi i tyre
Formaldehidi(metanali, aldehidi formik HCHO) është një gaz i pangjyrë me erë të fortë dhe një pikë vlimi prej -21 ° C, ne do ta shpërndajmë lehtësisht në ujë. Formaldehidi është helmues! Një tretësirë e formaldehidit në ujë (40%) quhet formalinë dhe përdoret për dezinfektimin me formaldehid dhe acetik. Në bujqësi, formalina përdoret për veshjen e farave, në industrinë e lëkurës - për përpunimin e lëkurës. Formaldehidi përdoret për të marrë urotropine- një substancë medicinale. Ndonjëherë urotropina, e ngjeshur në formën e briketave, përdoret si lëndë djegëse (alkool i thatë). Një sasi e madhe formaldehidi konsumohet në prodhimin e rrëshirave fenol-formaldehid dhe disa substancave të tjera.
Acetaldehidi(etanali, acetaldehidi CH 3 CHO) është një lëng me erë të mprehtë, të pakëndshme dhe një pikë vlimi prej 21 ° C, ne do ta shpërndajmë lehtësisht në ujë. Acidi acetik dhe një sërë substancash të tjera përftohen komercialisht nga acetaldehidi; ai përdoret për prodhimin e fibrave të ndryshme plastike dhe acetate. Aldehidi acetik është helmues!
Një grup atomesh -
I thirrur grupi karboksil, ose karboksil.
Acidet organike që përmbajnë një grup karboksil në një molekulë janë monobazike.
Formula e përgjithshme për këto acide është RCOOH, për shembull:
Acidet karboksilike që përmbajnë dy grupe karboksilike quhen dybazike... Këto përfshijnë, për shembull, acidet oksalike dhe succinic:
Ka gjithashtu polibazike acidet karboksilike që përmbajnë më shumë se dy grupe karboksilike. Këto përfshijnë, për shembull, acidin citrik tribazik:
Në varësi të natyrës së radikalit hidrokarbur, acidet karboksilike ndahen në kufizuese, e pangopur, aromatike.
Kufiri, ose acidet karboksilike të ngopura janë, për shembull, acidi propanoik (propionik):
ose acidi succinic tashmë i njohur.
Është e qartë se acidet karboksilike të ngopura nuk përmbajnë lidhje π në radikalin hidrokarbur.
Në molekulat e acideve karboksilike të pangopura, grupi karboksilik është i lidhur me një radikal hidrokarbur të pangopur, të pangopur, për shembull, në molekulat e akrilit (propenoik)
CH 2 = CH-COOH
ose oleik
CH 3 - (CH 2) 7 -CH = CH- (CH 2) 7 -COOH
dhe acide të tjera.
Siç mund të shihet nga formula e acidit benzoik, është aromatike, pasi përmban një unazë aromatike (benzene) në molekulë:
Emri i acidit karboksilik rrjedh nga emri i alkanit përkatës (alkani me të njëjtin numër atomesh karboni në molekulë) me shtimin e një prapashtese -ow— , mbaresa -edhe une dhe fjalët acid... Numërimi i atomeve të karbonit fillon me një grup karboksil... Për shembull:
Numri i grupeve karboksil tregohet në emër me parashtesa di-, tri-, tetra-:
Shumë acide kanë gjithashtu emra historikë ose të parëndësishëm.
Përbërja e acideve karboksilike monobazike të ngopura do të shprehet me formulën e përgjithshme C n H 2n O 2, ose С n Н 2n + 1 SOON, ose VRATOJE.
Vetitë fizike të acideve karboksilike
Acidet më të ulëta, d.m.th., acidet me një peshë molekulare relativisht të ulët, që përmbajnë deri në katër atome karboni në një molekulë, janë lëngje me një erë karakteristike të athët (për shembull, aroma e acidit acetik). Acidet që përmbajnë nga 4 deri në 9 atome karboni janë lëngje vajore viskoze me erë të pakëndshme; që përmban më shumë se 9 atome karboni për molekulë - lëndë të ngurta që nuk treten në ujë. Pikat e vlimit të acideve karboksilike monobazike të ngopura rriten me rritjen e numrit të atomeve të karbonit në molekulë dhe, rrjedhimisht, me rritjen e peshës molekulare relative. Pra, pika e vlimit të acidit formik është 100.8 ° C, acidi acetik është 118 ° C, acidi propionik është 141 ° C.
Acidi karboksilik më i thjeshtë - HCOOH formik, që ka një peshë të vogël molekulare relative (M r (HCOOH) = 46), në kushte normale është një lëng me një pikë vlimi prej 100.8 ° C. Në të njëjtën kohë, butani (M r (C 4 H 10) = 58) është i gaztë në të njëjtat kushte dhe ka një pikë vlimi prej -0,5 ° C. Kjo mospërputhje midis pikave të vlimit dhe peshave molekulare relative shpjegohet me formimi i dimerëve të acidit karboksilik në të cilën dy molekula acidi janë të lidhura nga dy lidhjet hidrogjenore:
Shfaqja e lidhjeve hidrogjenore bëhet e qartë kur merret parasysh struktura e molekulave të acidit karboksilik.
Molekulat e acideve karboksilike monobazike të ngopura përmbajnë një grup polar atomesh - karboksil
Dhe praktikisht radikal hidrokarbur jopolar... Grupi karboksil tërhiqet nga molekulat e ujit, duke formuar lidhje hidrogjeni me to:
Acidet formike dhe acetike janë pafundësisht të tretshëm në ujë. Natyrisht, me një rritje të numrit të atomeve në radikalin hidrokarbur, tretshmëria e acideve karboksilike zvogëlohet.
Vetitë kimike të acideve karboksilike
Vetitë e përgjithshme karakteristike të klasës së acideve (organike dhe inorganike) janë për shkak të pranisë në molekulat e një grupi hidroksil që përmban një lidhje të fortë polare midis atomeve të hidrogjenit dhe oksigjenit. Le t'i shqyrtojmë këto veti duke përdorur shembullin e acideve organike të tretshme në ujë.
1. Shkëputja me formimin e kationeve të hidrogjenit dhe anioneve të mbetjes së acidit:
Më saktësisht, ky proces përshkruhet nga një ekuacion që merr parasysh pjesëmarrjen e molekulave të ujit në të:
Ekuilibri i disociimit të acideve karboksilike zhvendoset në të majtë; pjesa dërrmuese e tyre janë elektrolite të dobëta. Sidoqoftë, shija e thartë e, për shembull, acideve acetike dhe formike është për shkak të shpërbërjes së mbetjeve të acidit në katione dhe anione hidrogjeni.
Është e qartë se prania në molekulat e acideve karboksilike të hidrogjenit "acid", domethënë hidrogjenit të grupit karboksil, është për shkak të vetive të tjera karakteristike.
2. Ndërveprimi me metalet duke qëndruar në serinë elektrokimike të tensioneve deri në hidrogjen:
Pra, hekuri redukton hidrogjenin nga acidi acetik:
3. Ndërveprimi me oksidet bazë me formimin e kripës dhe ujit:
4. Ndërveprimi me hidroksidet e metaleve me formimin e kripës dhe ujit (reaksioni i neutralizimit):
5. Ndërveprimi me kripërat e acideve më të dobëta me formimin e kësaj të fundit. Pra, acidi acetik zëvendëson acidin stearik nga stearat natriumi dhe acidin karbonik nga karbonati i kaliumit:
6. Ndërveprimi i acideve karboksilike me alkoolet me formimin e estereve - reagimi i esterifikimit (një nga reagimet më të rëndësishme karakteristike të acideve karboksilike):
Ndërveprimi i acideve karboksilike me alkoolet katalizohet nga kationet e hidrogjenit.
Reagimi i esterifikimit është i kthyeshëm. Ekuilibri zhvendoset drejt formimit të një esteri në prani të agjentëve dehidratues dhe kur eteri hiqet nga përzierja e reaksionit.
Në reaksionin e kundërt të esterifikimit, i cili quhet hidrolizë esterike (reagimi i një esteri me ujë), formohet një acid dhe alkool:
Është e qartë se alkoolet polihidrike, për shembull, glicerina, gjithashtu mund të reagojnë me acidet karboksilike, d.m.th., të hyjnë në një reaksion esterifikimi:
Të gjitha acidet karboksilike (përveç formikes), së bashku me grupin karboksilik, përmbajnë një mbetje hidrokarbure në molekula. Natyrisht, kjo nuk mund të ndikojë në vetitë e acideve, të cilat përcaktohen nga natyra e mbetjeve të hidrokarbureve.
7. Reaksione të shumëfishta të lidhjes- acidet karboksilike të pangopura hyjnë në to. Për shembull, reaksioni i shtimit të hidrogjenit është hidrogjenizimi. Për një acid që përmban një lidhje n në radikal, ekuacioni mund të shkruhet në formë të përgjithshme:
Pra, kur acidi oleik hidrogjenizohet, formohet acidi stearik i ngopur:
Acidet karboksilike të pangopura, si përbërës të tjerë të pangopur, lidhin halogjenet në një lidhje të dyfishtë. Për shembull, acidi akrilik zbret ujin me brom:
8. Reaksionet e zëvendësimit (me halogjene)- acidet karboksilike të ngopura janë të afta të hyjnë në to. Për shembull, kur acidi acetik ndërvepron me klorin, mund të merren derivate të ndryshëm të klorit të acidit:
Vetitë kimike të acideve karboksilike - përmbledhje
Përfaqësues të caktuar të acideve karboksilike dhe rëndësia e tyre
Acidi formik (metan) HCOOH- një lëng me erë të fortë dhe një pikë vlimi prej 100,8 ° C, lehtësisht i tretshëm në ujë.
Acidi formik është helmues dhe shkakton djegie nëse bie në kontakt me lëkurën! Lëngu thumbues i sekretuar nga milingonat përmban këtë acid.
Acidi formik ka veti dezinfektuese dhe për këtë arsye gjen aplikim në industrinë ushqimore, lëkurë dhe farmaceutike dhe mjekësi. Përdoret për ngjyrosjen e pëlhurave dhe letrës.
Acidi acetik (etanik) CH 3 COOH- një lëng pa ngjyrë me një erë karakteristike të athët, i përzier me ujë në çfarëdo mënyre. Tretësirat ujore të acidit acetik tregtohen me emrat uthull (tretësirë 3-5%) dhe esencë uthull (tretësirë 70-80%) dhe përdoren gjerësisht në industrinë ushqimore. Acidi acetik është një tretës i mirë për shumë substanca organike dhe për këtë arsye përdoret në ngjyrosje, në industrinë e lëkurës, në industrinë e bojës dhe llakut. Për më tepër, acidi acetik është një lëndë e parë për prodhimin e shumë përbërjeve organike teknikisht të rëndësishme: për shembull, në bazë të tij merren substanca të përdorura për kontrollin e barërave të këqija - herbicide. Acidi acetik është përbërësi kryesor i uthullës së verës, aroma karakteristike e së cilës është për shkak të tij. Është produkt i oksidimit të etanolit dhe formohet prej tij kur vera ruhet në ajër.
Përfaqësuesit më të rëndësishëm të acideve monobazike më të larta të ngopura janë acide palmitike C 15 H 31 COOH dhe stearik C 17 H 35 COOH... Ndryshe nga acidet më të ulëta, këto substanca janë të ngurta, të dobëta të tretshme në ujë.
Megjithatë, kripërat e tyre - stearatet dhe palmitatet - janë shumë të tretshme dhe kanë një efekt detergjent, prandaj quhen edhe sapunë. Është e qartë se këto substanca prodhohen në një shkallë të madhe.
Nga acidet më të larta karboksilike të pangopura, vlera më e madhe është acid oleik C 17 H 33 COOH, ose CH 3 - (CH 2) 7 - CH = CH - (CH 2) 7 COOH. Është një lëng i ngjashëm me vajin, pa shije dhe erë. Kripërat e tij përdoren gjerësisht në teknologji.
Përfaqësuesi më i thjeshtë i acideve karboksilike dybazike është acid oksalik (etanedioik). HOOC-COOH, kripërat e të cilit gjenden në shumë bimë, si lëpjetë dhe kosi. Acidi oksalik është një substancë kristalore e pangjyrë që tretet mirë në ujë. Përdoret në lustrimin e metaleve, në industrinë e përpunimit të drurit dhe lëkurës.
Materiali referues për kalimin e testit:
Tabela e Mendelejevit
Tabela e tretshmërisë