Snaga u ugljenim hidratima. Opsesija ugljenim hidratima
Alkeni.
Alkeni.
Najjednostavniji nezasićeni ugljikohidrat s vezivom je etilen Z 2 N 4.
Etilen je osnivač niskih alkena. Skladište bilo kojeg ugljikohidrata u ovom redu određuje se formulom Z n N 2n(de n- Broj atoma ugljika).
C2H4- etilen,
C3H6- propilen,
C4H8- butilen,
C5H10- Amylen,
C6H12- Heksilen
. . . . . . . . . . . . . .
C 10 H 20- Decilen takođe.
Ili na strukturnom prikazu:
Kao što se može vidjeti iz strukturnih dijagrama, pored osnovnog vezivanja, molekuli alkena mogu formirati jednostavne veze.
Alkini.
Alkini (aka acetilen ugljikohidrati) su ugljikohidrati koji formiraju trostruku vezu između atoma ugljika.
Predak brojnih alkina je etin (ili acetilen) Z 2 N 2.
Alkini formiraju homologni niz koristeći halal formulu CnH2n-2.
Imena alkina su modificirana od imena sličnih alkana zamjenom sufiksa “-an” sa “-in”; Formiranje trostruke veze označeno je arapskim brojevima.
Homologni niz alkina:
Etin - C2H2,
Propin - C3H4,
Butin - C4H6,
pentin - C 5 H 8 ta in.
U prirodi se alkini praktično ne spajaju. Acetilen je otkriven u atmosferi Urana, Jupitera i Saturna.
Alkini proizvode blagu anesteziju. Rijetko kad ljudi postaju sudije.
Alkadieni.
Alkadieni(ili samo Dieni) - koji nisu zasićeni molekulima ugljikohidrata, miješaju dvije podveze.
Zagal formula alkadiena Z n N 2n-2(Formula je slična formuli za brojne alkine).
Zalezhnoe víd uzajamno širenje Subligamentni ligamenti se dijele u tri grupe:
· Alkadieni sa kumuliranim vezivom (1,2-dieni).
To su alkadieni, kod kojih molekule veze nisu odvojene jednostrukim vezama. Takvi alkadieni se nazivaju jeleni, po imenu prvog člana njihove serije.
· Priprema alkadiena (1,3-diena).
U molekulima nastalih alkadiena, veze su razdvojene jednom vezom.
· Izolovani alkadieni
U molekulima izolovanih alkadiena, veze su podijeljene na jednostruke veze (dvije ili više).
Ova tri tipa alkadiena jasno se razlikuju jedan od drugog po svakodnevnom životu i autoritetima.
Najvažniji predstavnici primalaca butadien 1.3і Izopren.
Molekula izoprena je osnova širokog spektra spojeva algi: prirodne gume, eteričnih ulja, pigmenata algi (karotenoidi) itd.
Snaga nezasićenih ugljikohidrata.
iza hemijske vlasti Nezasićeni ugljikohidrati oštro se razlikuju od graničnih. Smrad je uključivo reaktivan i podliježe raznim reakcijama prianjanja. Takve reakcije se postižu dodavanjem atoma ili grupa atoma ugljikovim atomima, povezanim dvostrukom ili trostrukom vezom. Kada su veze višestruke, lako se mogu rastaviti i lako ponovo formirati.
Sa poštovanjem autoriteta Nezasićeni ugljikohidrati znače da se njihovi molekuli kombinuju jedan s drugim ili s molekulima drugih nezasićenih ugljikohidrata. Kao rezultat takvih procesa nastaju polimeri.
8 Mehanizmi reakcije elektrofilne i radikalne adicije ne u dodatnim alifatskim jedinjenjima
9 Karakteristike prirodnih alkina
Alkini(inače acetilen u ugljenim hidratima) - u ugljikohidratima, koji postavljaju trostruku vezu između atoma ugljika, čime se stvara homologni niz s originalnom formulom CnH2n-2. Atomi ugljika sa trostrukim vezanjem javljaju se na sp-hibridizacionoj stanici
Alkine karakteriziraju reakcije adicije. Umjesto alkena, koji prolaze kroz snažne reakcije elektrofilne adicije, alkini također mogu biti podvrgnuti reakcijama nukleofilne adicije. To je zbog značajnog s-karaktera veze, kao rezultat elektronegativnosti atoma ugljika. Osim toga, povećava se velika labavost atoma vode s trostrukom vezom kiselinska snaga alkini u reakcijama supstitucije.
10 Mehanizam reakcije nukleofilne adicije u alkinima
Alkini, acetilenski ugljikohidrati nazivaju se ugljikohidrati, koji sadrže molekule koje sadrže najmanje dva atoma ugljika koji prolaze kroz sp-hibridizaciju i povezani su jedan prema jedan po tri veze.
Alkini formiraju homologni niz sa formulom 3 n H 2n-2.
Prvi član homolognog niza je acetilen, koji ima molekulsku formulu C 2 H 2 i strukturnu formulu CHºCH. Gledajući posebnosti sp-hibridizacije, molekul acetilena je linearan. Prisustvo dvije π-veze raspoređene u dvije međusobno okomite ravni odražava se širenjem α-atoma supstituentskih grupa duž linije poprečnog presjeka ravnina u kojima je π-veza raširena. Stoga su veze atoma ugljika, utrošene na spajanje s drugim atomima ili grupama, kruto produžene na liniji ispod reza 180 0 jedan prema jedan. Budov sistem trostrukog vezivanja u molekulima alkina znači njegovu linearnu Budovu.
Posebnost alkinskih molekula prenosi osnovu pozicione izomerije trostruke veze. Strukturna izomerija, formirana od karbonskog skeleta, počinje sa članom petog homolognog niza.
1. Izomerizam položaja trostruke veze. Na primjer:
2. Strukturni izomeri. Na primjer:
Prvi član homolognog niza ima trivijalno ime “acetilen”.
Prema racionalnoj nomenklaturi, acetilenski ugljikohidrati se smatraju sličnima acetilenu, na primjer:
Prema IUPAC nomenklaturi, imena alkina se utvrđuju zamjenom sufiksa "an" sa "in". Lanceta za glavu je odabrana na način da je treći spoj iscrpljen. Numeracija atoma ugljika počinje od kraja Lanczuga do najbliže trostruke veze. Zbog prisustva u molekulu podveze i trostruke veze, podveza ima manji broj. Na primjer:
Treća veza može biti terminalna (terminalna, na primjer, u propinu) ili "unutrašnja", na primjer, u 4-metil-2-pentinu.
Kada se presavije, radikal -CCH naziva se “etinil”.
Metode opsesije.
2.1 Promiskuitetne metode.
U industrijskim umovima dominira acetilen. Postoje dva načina da se dobije acetilen.
Karbidna metoda za uklanjanje acetilena
Acetilen je prvi put razvijen pomoću karbidne metode od strane Friedricha Wöhlera 1862. godine. Pojava karbidne metode rezultirala je širokom distribucijom acetilena, uključujući i kiseline u organskoj sintezi. Do sada je karbidna metoda jedan od glavnih industrijskih procesa za acetilen. Metoda uključuje dvije reakcije:
Piroliza etilena i metana
Poliliza etilena i metana na vrlo visokim temperaturama dovodi do uklanjanja acetilena. U tim slučajevima, acetilen je termodinamički nestabilan, pa pirolizu treba provoditi u vrlo kratkim intervalima od sat vremena (sto sekundi):
Termodinamička nestabilnost acetilena (filament bubri kada se stisne) rezultat je visoke pozitivne vrijednosti topline njegovog stvaranja iz elemenata:
Ova snaga stvara poteškoće pri čuvanju acetilena i radu s njim. Zbog sigurnosti i oprosta, upotreba acetilena je jednostavna za korištenje, a njegova snaga je jednostavna za korištenje. Tečni acetilen je otopljen u acetonu. Koncentracija acetilena u acetonu se pohranjuje u cilindre obložene plovcem ili aktivnim vugilama. Takva štednja uma izbjegava mogućnost dovoljne vibracije.
Laboratorijske metode
U laboratorijskim umovima, acetilen i ugljeni hidrati takođe imaju dva puta:
1. Alkilacija u acetilen.
2. odvajanje halogeniranih ugljovodonika iz polja (bogato) halogeniranih alkana.
Dehidrohalogenizacija dihalida i halogenalkena.
Razmotrimo vikorističke geminale iz karbonilnih jedinjenja (1) i vicinalne dihalogenide, koji potiču od alkena (2). Na primjer:
U prisustvu alkohola, reakcija dehidrohalogenacije se odvija u dvije faze:
Na umjerenim temperaturama (70-80 0 C) reakcija se zaustavlja u fazi zadržavanja vinil halida. Pošto se reakcija odvija u čvrstim materijama (150-200 0 C), konačni proizvod je alkin.
Fizička snaga.
Fizičke moći alkina su slične fizičkim moćima alkena. Treba napomenuti da alkini imaju više tačke topljenja i ključanja. Terminalni alkini imaju niže tačke topljenja i ključanja, niže unutrašnje.
Hemijska snaga.
Halogenirani
Elektrofilni dodatak(Ad E) halogeni: hlor, brom jod do acetilena sa manje likvidnosti, niže do olefina. U ovom trenutku se pretvaraju trans-Dihaloalkeni. Daljnji dodatak halogena dolazi sa još manjom gustinom:
Na primjer, dodavanje broma etilenu uz otapanje 1,1,2,2-tetrabrometana u centralnoj kiselini:
Mehanizam reakcije dodavanja broma acetilenu:
1. Osvetljenje π-kompleksa:
2. Faza koja ograničava tekućinu u formiranju cikličkog brom kationa:
3. Dodatak bromidnog jona cikličkom brom kationu:
Hidrohalogena kupka
Alkeni reagiraju s vodenim kloridom i vodenim bromidom na sličan način kao alkeni. Halogenirani ugljovodonici se dodaju acetilenskim ugljovodonicima u dva stupnja prema Markovnikovom pravilu:
U takvim reakcijama brzina je 100-1000 puta manja nego u reakcijama koje uključuju alkene. Očigledno, proces se može nastaviti u fazi monobromida. Uvođenje atoma halogena smanjuje brzinu reakcije vezivnog sredstva.
Mehanizam reakcije hidrohalogenacije može se predstaviti sljedećim dijagramom:
1. U prvoj fazi uspostavlja se π-kompleks:
2. Formiranje srednjeg karbokationa. Ova faza je puna (fluidnost koja ograničava):
U ovoj fazi, jedan od atoma ugljika goveđeg veziva prolazi kroz sp 2 hibridizaciju. Drugi se gubi u stanju sp-hibridizacije i postaje prazna p-orbitala.
3. U trećoj fazi, bromidni jon, koji je stvoren u drugoj fazi, brzo se pridružuje karbokationu:
Interakcija bromoalkena, koji se oslobađa, s drugom molekulom vodenog bromida odvija se kroz mehanizam koji je primarni za alkene.
Sa peroksidima se izbjegava peroksidni efekat Karasha. Reakcija slijedi radikalan mehanizam. Kao rezultat toga, bromna voda se dodaje alkinu prema Markovnikovovom pravilu:
Hidratacija (ili reakcija Kučerova)
Alkini dodaju vodu u prisustvo živinog (II) sulfata. Kada se formira acetilen, nastali aldehid je:
Nezasićeni radikal CH 2 = CH naziva se vinil. Reakcija hidratacije na acetilen se odvija kroz fazu nezasićenog vinil alkohola ili enola, u kojoj je hidroksilna grupa vezana za atom ugljika u procesu sp 2 hibridizacije. Prema pravilu Eltkova, takva struktura je nestabilna i karbonilna polovina je izomerizirana.
Enol i karbonilna jedinjenja nalaze se u Rivnovazi. Interakcija enolnog i karbonilnog spoja s takozvanom keto-enol tautomerizmom ili keto-enol tautomernom fuzijom. Učesnici u ovoj jednadžbi podijeljeni su prema položaju atoma u vodi i po višekratnicima veze.
Homolozima acetilena voda se dodaje po Markovnikovom pravilu. Proizvodi hidratacije homologa acetilena i ketona:
Viniluvannya.
Reakcija rastvora vinil estera sa acetilenom i alkoholima naziva se i reakcija vinilacije. Prije ovih reakcija stavite:
1. Dodavanje vode acetilen hloridu:
2. Dodavanje cijanovodonične kiseline acetilenu u prisustvu soli bakra:
3. Dodavanje oktične kiseline acetilenu u prisustvu fosforne kiseline:
Hidraulično kupatilo
U rastvoru heterogene katalize, alkini dodaju vodu na sličan način kao alkeni:
Prva faza hidratacije je egzotermnija (teče sa većim stvaranjem toplote), u odnosu na drugu, što je zbog veće rezerve energije u acetilenu, niže u etilenu:
Kao heterogeni katalizatori, kao što je hidrogenacija alkena, koriste se platina, paladijum i nikl. Štaviše, hidrogenacija alkena se odvija znatno brže od hidrogenacije alkina. Da biste ubrzali proces hidrogenacije alkena, koristite takozvane “dekontaminirane” katalizatore. Povećana fluidnost hidrogenacije alkena postiže se dodavanjem olovnog oksida ili acetata paladiju. Hidratacija na paladijumu uz dodatak soli olova do stvrdnjavanja cis-olefin. Hidrogenacija metalnim natrijumom u rijetkom amonijaku se provodi do završetka trans- olefin.
Oksidacija.
Alkeni se, kao i alkeni, oksidiraju nakon trostruke veze. Oksidacija se odvija u grubim umovima sa dubokim praskom trostrukog veziva i svjetlosti karboksilne kiseline. Slično oksidaciji olefina. Kako oksidirati kalijum permanganat kada se zagrije ili ozon:
Imajte na umu da je iz oksidiranih terminalnih alkena i alkina jedan od proizvoda oksidacije ugljični dioksid. Ova vizija se može posmatrati vizuelno i može se videti sa terminala iz unutrašnjih delova koji nisu pod pritiskom. Kada se preostali dijelovi oksidiraju Ugljen-dioksid Ne budi oprezan.
Polimerizacija.
Acetilen u ugljikohidratima prije polimerizacije u nekoliko smjerova:
1. Ciklotrimerizacija acetilenskih ugljovodonika, sa aktivnom vugilom ( prema Zelinskom ) ili kompleksni katalizator s nikl dikarbonilom i organofosfornim poluvodičem ( od Reppi ). Zocrem sadrži benzen iz acetilena:
U prisustvu nikl cijanida, acetilen pokazuje ciklotetramerizaciju:
U prisustvu soli bakra, primećuje se linearna oligomerizacija acetilena sa vinilacetilenom i divinilacetilenom:
Osim toga, alkini se proizvode prije polimerizacije pripremom poliena:
Reakcija supstitucije.
metalne konstrukcije
U prisustvu vrlo jakih alkinskih baza, koje formiraju terminalnu trovezu, one se ioniziraju i formiraju soli koje se nazivaju acetilenidi. Acetilen reagira kao jaka kiselina i sa slabom kiselinom i njenom soli:
Acetilenidi važnih metala, oksidi bakra, žive i vibuhinske kiseline.
Alkinski anjoni (ili joni), koji su uključeni u skladište acetilenida, jaki su nukleofili. Ova moć je pronađena u organskoj sintezi za uklanjanje homologa acetilena iz vikristan haloalkila:
Slična reakcija sa acetilenom može se izvesti za druge alkine koji formiraju terminalni tri-linker.
Homolozi acetilena ili terminalnih alkina mogu se tretirati drugačije. Z vikoristannyam tzv Yotsichov reagens. Yotsichov reagens je uklonjen Grignardov reagens :
Eliminacija Yotsichovog reagensa usred visoko polarnih aprotonskih agenasa ili rijetki amonijak stupa u interakciju s drugim alkil halogenidima:
Tabela 2
Izjednačavanje bazičnosti polimetilbenzena (prema podacima u tabeli 1) i stabilnosti kompleksa sa tečnim tečnostima, njihovo bromovanje (Br 2 u 85% otinskoj kiselini) i hlorisanje (Cl 2 u otinskoj kiselini) na 25 °C. Standardno Jednog dana smo uzeli benzen.
| lg (K aren/K benzen) | ||||
| Branitelji benzenskog prstena | Trajnost kompleksa sa HCl (pK) | Istaknuta bazičnost arena pK a (tabela 1) | za reakciju sa bromom | za reakciju sa hlorom |
| ni jedno ni drugo | ||||
| CH 3 | 0.18 | 2.9 | 2.78 | - |
| 1,2-(CH 3) 2 | 0.26 | 3.9 | 3.72 | 3.62 |
| 1,3-(CH 3) 2 | 0.31 | 6.0 | 5.71 | 5.6 |
| 1,4-(CH 3) 2 | 0.22 | 3.5 | 3.4 | 3.3 |
| 1,2,3-(CH 3) 3 | 0.38 | 6.4 | 6.22 | 5.9 |
| 1,2,4-(CH 3) 3 | 0.35 | 6.3 | 6.18 | 5.84 |
| 1,3,5-(CH 3) 3 | 0.42 | 8.8 | 8.28 | - |
| 1,2,3,4-(CH 3) 4 | 0.43 | 7.3 | 7.04 | - |
| 1,2,3,5-(CH 3) 4 | - | 9.3 | 8.62 | 8.68 |
| 1,2,4,5-(CH 3) 4 | - | 7.0 | 6.45 | - |
| (CH 3) 5 | 0.44 | 9.6 | 8.91 | 8.86 |
Podaci u Tabeli 2 pokazuju da se brzina reakcija bromiranja i hloriranja sa uvođenjem metilnih grupa povećava istovremeno sa povećanjem bazičnosti arene (slika 2). To znači da je kompleks temeljni model prelazne faze za reakcije koje se posmatraju.
Istovremeno, stabilnost kompleksa arena sa HCl je čak manja od broja metil supstituta, dok se fluidnost hlorisanja i bromiranja povećava za 108 puta. Stoga je kompleksom nemoguće modelirati prijelazno stanje ovih reakcija.
14 Zagovornika 1. i 2. generacije
reentrant 1. vrste, povećavajući elektronsku gustinu benzenskog prstena, povećavajući njegovu aktivnost u reakcijama elektrofilne supstitucije jednake nesupstituisanom benzenu.
Posebno mjesto među 1. vrstom orijentanata zauzimaju halogeni koji otkrivaju elektron-akceptorsku snagu: -F(+M<–I), -Cl (+M<–I), -Br (+M<–I).
Budući da su orto-para-orijentanti, oni povećavaju elektrofilnu supstituciju. Razlog je jak -I-efekat elektronegativnih atoma halogena, koji smanjuje gustinu elektrona prstena.
Orientanti 2. vrste (meta-orientanti) usmjeren je na zamjenu najvažnije meta-pozicije.
Prethode im grupe akceptora elektrona:
NO2 (-M, -I); -COOH (-M, -I); -CH=O (-M, -I); -SO3H(-I); -NH3+ (-I); -CCl3 (-I).
Orijentanti 2. vrste mijenjaju gustinu elektrona u benzenskom prstenu, posebno u orto i para pozicijama. Stoga, elektrofil napada atome ugljika iznad ovih pozicija, i meta pozicije, gdje je gustina elektrona nešto veća.
zadnjica:
Orijentant 2. klase
Svi orijentanti 2. vrste, koji mijenjaju elektronsku snagu benzenskog prstena, smanjuju njegovu aktivnost u reakcijama elektrofilne supstitucije.
Dakle, lakoća elektrofilne zamjene za poluudarce (pokazivači poput kundaka) varira u sljedećim serijama:
toluen C6H5CH3 > benzen C6H6 > nitrobenzen C6H5NO2.
prva vrsta - OH, OR, OCOR, SH, SR, NH2, NHR, NR2, ALKIL, HALOGENI. druga vrsta - SO3H, NO2, COOH, COOR, CN, CF3, NR3, CHO. de R- shvidshe za sve radikalno
15 Pravila orijentacije u benzenskom prstenu, bogati nuklearnim aromatičnim sistemima
Najvažniji zvaničnik, originalna hemijska snaga molekule, deo je njene elektronske supstance. Priroda podjele leži u međusobnom prilivu atoma.
U molekulima kojima nedostaje s-veza, uzajamni priliv atoma se odvija kroz induktivni efekat. Molekuli proizvedeni ovim sistemima pokazuju mezomerni efekat.
Priliv supstituta, koji se prenosi po prijemu sistema p-veze, naziva se mezomerni (M) efekat.
U molekuli benzena, p-elektronska masa je ravnomjerno raspoređena među svim atomima ugljika za brzinu proizvodnje. Ako unesete neku vrstu protektora u benzenski prsten, ova uniformna raspodjela se uništava i dolazi do preraspodjele gustine elektrona u prstenu. Mjesto gdje drugi posrednik ulazi u benzenski prsten naznačeno je prirodom već očiglednog posrednika.
Zaštitnici se dijele u dvije grupe ovisno o efektu koji ispoljavaju (mezomični ili induktivni): donori elektrona i akceptor elektrona.
Zastupnici koji daju elektrone pokazuju +M i +I-efekat i povećavaju gustinu elektrona prijemnog sistema. Prethode im hidroksilna grupa -OH i amino grupa -NH2. Nedijeljeni par elektrona u ovim grupama dolazi od kombinacije p-elektronskog sistema benzenskog prstena i većeg dijela rezultirajućeg sistema. Kao rezultat, gustina elektrona je koncentrisana u orto i para položajima.
Alkilne grupe ne mogu dijeliti istu sudbinu kao čvrste tvari, inače pokazuju +I-efekat, što rezultira sličnom reorganizacijom p-elektronskog zgušnjivača.
Zamjene akceptora elektrona pokazuju -M efekat i smanjuju gustinu elektrona rezultirajućeg sistema. Prethode im nitro grupa -NO 2, sulfo grupa -SO 3 H, aldehidna -CHO i karboksilna -COOH grupa. Ovi zagovornici stvaraju tajni sistem sa benzenskim prstenom, ali tajnu elektronsku tamu zamjenjuju mnoge grupe. Na ovaj način se mijenja vanjska elektronska snaga prstena, a najmanje se mijenja u meta pozicijama:
Površinski halogenirani alkil radikali (na primjer, CCl 3) pokazuju -I efekat i također smanjuju gustinu elektrona u prstenu.
Obrasci važne direktne supstitucije na benzenskom prstenu nazivaju se pravilima orijentacije.
Intercesori koji pokazuju ili +I-efekat ili +M-efekat imaju elektrofilnu supstituciju u orto- i para-poziciji benzenskog prstena i nazivaju se zastupnicima (ornentaptes) prve vrste.
CH 3 -VÍN -NH 2 -CI (-F, -Br, -I)
+I +M,-I +M,-I +M,-I
Zastupnici koji imaju -I-efekat ili -M-efekat, direktnu elektrofilnu supstituciju na meta-poziciju benzenskog prstena i nazivaju se zastupnici (ornentaptes) druge vrste:
S0 3 H -CCl 3 -M0 2 -COOH -CH=O
- M-I-M,-I-M-M
Na primjer, toluen, koji djeluje kao zaštitnik prve porodice, nitriran je i fermentiran u para- i ortopozicijama:
Nitrobenzen, koji služi kao zaštitnik druge vrste, nitrira se i fermentira u meta-pozicije:
Pored orijentacione akcije, reakciji benzenskog prstena se dodaju i posredniki: orijentanti 1. vrste (pored halogena) će olakšati ulazak drugog posrednika; čine ga orijentanti 2. vrste (i halogeni).
Zastosuvannya. Aromatični ugljikohidrati su najvažnije sirovine za sintezu vrijednih tvari. Iz benzola izdvajamo fenol, anilin, stiren, iz kojih izdvajamo fenol-formaldehidne smole, žutiku, polistiren i mnoge druge važne proizvode.
16 Nomenklatura, izomerizam, alkoholi, fenoli
Supstance slične halogenima u ugljenim hidratima su produkti supstitucije atoma vode u ugljenim hidratima atomima halogena: fluora, hlora, broma i joda. 1. Ovo je klasifikacija halogenih atoma halogena povezanih sa atomom ugljika jednostrukom vezom. Kao i druga organska jedinjenja, jedinjenja slična halogenu mogu se izraziti strukturnim formulama: brometan (etil bromid) vrste ugljenih hidrata (alifatski, aliciklični, aromatični) 2) za broj atoma halogena; 3) prema vrsti atoma ugljenika, dok se atom ne doda halogenu: primarni, sekundarni, tercijarni halogen sličan. 2. Nomenklatura Slijedeći IUPAC nomenklaturu, nazivi halogena su naznačeni na uređaju. Numerisanje počinje od kraja molekule koji je najbliži atomu halogena. Pošto postoji podređena ili trostruka veza, sam vin označava glavu numeracije, a ne atom halogena: 3-bromopropen 3-metil-1-klorobutan 3. Izomerizam Strukturni izomerizam: Izomerizam položaja posrednika 2- bromobutan 2-metil-1-kloropropan Svemirski izomerizam: Stereoizomerizam se može manifestirati prisustvom četiri različita braniča u jednom atomu ugljika (enantiomerizam) ili prisustvom različitih braniča u subkonjugaciji, na primjer: trans-1,2-dikloreten cis - 1,2-dihloreten 17. Ishrana: jedinjenja koja sadrže halogene u ugljenim hidratima: fizička i hemijska moć. Fizička i biološka snaga Tačke topljenja i ključanja kreću se u nizu: R-Cl, R-Br, R-I, kao i sa većim brojem atoma ugljika u radikalu: Zavisnost tačke ključanja alkil halida od broja atomi ugljika u koplju za hloro-, brom-, jodoalkane Halogene slične i hidrofobne supstance: smrad se loše otapa u vodi i dobro se razrješava u nepolarnim hidrofobnim supstancama. Postoji mnogo vikorista sličnih halogenima koji su dobri distributeri. Na primjer, metilen hlorid (CH2Cl2), hloroform (CHCl3), ugljični hlorid (CCl4) se koriste za uništavanje ulja, masti i eteričnih ulja. Hemijska snaga Reakcije nukleofilne supstitucije Atomi halogena mogu biti labavi i mogu biti zamijenjeni raznim nukleofilima, koji se koriste za sintezu različitih nukleofila.Jedan od njih: ovim procesima – nukleofil (u ovom slučaju OH-) napada ugljik atom, postepeno stvarajući veze s njim; Jedan po sat, C-Br veza se raspada korak po korak. U SN2 reakciji, fluidnost reakcije zavisi od koncentracije i nukleofila i supstrata: v = k [S] v - fluidnost reakcije, k-konstanta fluidnosti reakcije [S] - koncentracija supstrata (u ovom slučaju alkil halogen idu – koncentracija nukleofila U slučaju tercijarnih alkil halida, nukleofilna supstitucija prati mehanizam monomolekularne nukleofilne supstitucije SN1: terc-butanol terc-butil hlorid. U koncentracijskoj pododjeli SN1 reakcija je v = k [S]. Iza takvih mehanizama stoji reakcija nukleofilnog raspoređivanja u vremenu u Bagati-ili vipadi. Baza (B:) vezuje karbokatacioni proton za rastvoreni proizvod – alken: Mehanizam E1 Supstrat karbokacioni proizvod Mehanizam E2. U kojoj se vrsti hidratacije proton i halogenidni jon javljaju sinhrono, a zatim istovremeno: freoni (sredstva za hlađenje) je tehnički naziv za grupu koncentriranih alifatskih fluoriranih ugljikohidrata koji se formiraju kao rashladni fluidi, pogonska sredstva i sredstva za pjenjenje. I, tvorci fizičke snage - gasovi ili tečnosti bez šipki, bez mirisa. Dobar je kod nepolarnih organskih proizvođača, ali je stvarno loš u polarnim biljkama. Vikoristannya yak robochya rechovina - rashladno sredstvo u rashladnim jedinicama. Yak osnova, scho vishtovhuê, u plinskim limenkama. Koristi se u parfimeriji i medicini za stvaranje aerosola. Koristi se u aparatima za gašenje požara na nebezbednim objektima (npr. elektrane, brodovi itd.) Hemijska snaga Freoni je već inertan u hemijskom rastvoru, tako da ne gori na vetru, bez vibracija. Pećnicu treba uključiti kada u kontaktu sa otvorenom polovinom. Međutim, kada se freoni zagriju iznad 250 °C, nastaju čak i otpadni proizvodi, poput fosgena COCl2, koji je u vrijeme prvog svjetlosnog rata bio poznat kao ratni otpad. CFH3 fluorometan CF2H2 difluorometan CF3H trifluorometan CF4 tetrafluorometan, itd. 17nutricija.opći iskazi o aromatičnim ugljikohidratima dobivenim od halogena i pesticidima na njihovoj osnovi.Alkoholi i fenoli: klasifikacija,budova……. AROMATIČNI UGLJOVODONIKI (ARENI). Tipični predstavnici aromatičnih ugljikohidrata slični su benzenu. To su karbociklična jedinjenja, u čijim molekulima postoje posebno cikličke grupe od šest atoma ugljika, koje se nazivaju benzen ili aromatično jezgro. Prirodna formula aromatičnih ugljikohidrata je CnH2n-6. C6H6 se naziva benzen. Fenoli su aromatični ugljikohidrati čiji molekuli imaju hidroksilnu grupu (-OH) direktno povezanu s atomima ugljika u benzenskom prstenu. Klasifikacija fenola Jedno-, dvo- i troatomni fenoli se klasifikuju prema broju OH-grupa u molekuli: Izomerizam i nomenklatura fenola Moguća su 2 tipa izomerizma: izomerizam položaja posrednika u benzenu bez prstena) -VÍN, nazvana hidroksilna grupa ili hidroksil. Zbog broja hidroksilnih grupa koje se nalaze u molekuli, alkoholi se dijele na jednoatomne (sa jednim hidroksilom), dvoatomne (sa dva hidroksila), troatomne (sa tri hidroksila) i bogate hidroksi. MONATOMSKI ALKOHOL Formula: CnH2n+1-OH Najjednostavniji predstavnici: METANOL (drveni alkohol) CH3OH – ridina (tačka ključanja = 64,5; tačka topljenja = -98; ρ = 0,793 g/cm3) Metanol CH3OH se koristi kao izvor acetaldehida, ukupno uklanjanje kiseline iz etanola: fermentacija glukoze C6H12O6 kvasac → 2C2H5OH + 2CO2 · hidratacija alkena CH2=CH2 + HOH t,kat-H3PO4→ CH3-CH2-OH Snaga alkohola: : 2CH3OH + 3O2 t +→ 2CO2 Q
17 Kisela snaga alkohola, fenola
Kiselinska moć fenola
Bez obzira na to što su fenoli slični alkoholima, smrad je bogat jakim kiselinama i nižim alkoholima. Za izjednačavanje odredimo pK vrijednost vode na 25 stepeni za fenol (10,00), za cikloheksanol (18,00). Ovi podaci pokazuju da fenoli nadmašuju alkohole po većem redu kiselosti.
Disocijacija alkohola i fenola je obrnuti proces, za koji je stanje ravnoteže karakterizirano veličinom razlike u ukupnim energijama G između proizvoda i izlaza. Da bi se odredila infuzija supstrata u kiselinsko-baznu ravnotežu, potrebno je procijeniti razliku u energiji između kiselog ROH i rezultirajuće baze RO-. Kako strukturni faktori stabilizuju bazni RO, nižu kiselinu ROH, konstanta disocijacije se povećava i pKa se shodno tome menja. Međutim, budući da strukturna sredstva stabiliziraju kiselinu s većom bazom, kiselost se mijenja. Rijeka raste. Fenol i cikloheksanol imaju šesteročlani prsten i strukturno su slični, ali je fenol 10 8 puta jača OH-kiselina u kombinaciji sa cikloheksanolom. Ova razlika se objašnjava velikim +M efektom O-fenoksidnih jona. Kod alkoholnog jona cikloheksanola negativan naboj lokalizacije samo na atomu kiseline znači manju stabilnost alkoholnog jona u odnosu na jon fenoksida. Fenoksidni jon se dodaje tipičnim ambijentalnim ionima, jer Ovo je negativni naboj delokalizacije između atoma kiseline i ugljika u orto-para pozicijama benzenskog prstena. Stoga, za fenoksidne ione, kao ambijentalne nukleofile, karakteristične reakcije nisu samo zbog atoma kiseline, već i zbog atoma ugljika u orto-para pozicijama benzenskog prstena. Infuzija protektora u benzenskom prstenu na kiselost fenola favorizira otkriće njihovog elektronskog djelovanja. Zamjene za donore elektrona smanjuju, a zamjene za akceptore elektrona povećavaju kiselost fenola. Tabele 1 i 1a daju podatke o kiselosti određenih fenola u vodi na 25°C.
Tabela 1.
pK vrijednosti orto-, meta- i para-supstituiranih fenola u vodi na 25 o C
| Intercessor | ortho | meta | par |
| H | 10.00 | 10.00 | 10.00 |
| CH 3 | 10.29 | 10.09 | 10.26 |
| C(CH 3) 3 | 10.62 | 10.12 | 10.23 |
| C6H5 | 10.01 | 9.64 | 9.55 |
| OCH 3 | 9.98 | 9.65 | 10.21 |
| COOC 2 H 5 | 9.92 | 9.10 | 8.34 |
| F | 8.73 | 9.29 | 9.89 |
| Cl | 8.56 | 9.12 | 9.41 |
| Br | 8.45 | 9.03 | 9.37 |
| I | 8.51 | 9.03 | 9.33 |
| HCO | 8.37 | 8.98 | 7.61 |
| CN | 6.86 | 8.61 | 7.97 |
| NE 2 | 7.23 | 8.36 | 7.15 |
Tabela 1a
pK vrijednosti različitih polisupstituiranih fenola i naftola
18 Vidi reakcije u alkoholu, fenolima
19 Reakcija Sn2 u alkoholu, fenolima
20 Reakcije benzenskog prstena u fenolima i aromatičnim alkoholima
21 Nomenklatura, izomerizam, karbonilna jedinjenja
Otrimannya
Crown eteri sadrže kondenzaciju dihaloalkana ili diestera. P- toluensulfonske kiseline sa polietilen glikolima u tetrahidrofuranu, 1,4-dioksanima, dimetoksietanom, dimetil sulfoksidom, trlja-butanoli u prisustvu baza (hidridi, hidroksidi, karbonati); intramolekularna ciklizacija monotozilata polietilen glikola u dioksanu, diglimu ili tetrahidrofuranu u prisustvu hidroksida hidroksida metala, kao i ciklooligomerizacija etilen oksida u prisustvu i BF 3 i borofluorida livadskih i livadskih zemljanih metala.
Azakraun eteri sprečavaju acilaciju bilo poliamina sa hloridima dikarboksilne kiseline, koji su delimično zaštićeni amino grupama, uz dalju modifikaciju makrocikličkih diamida koji su otopljeni; alkilacija ditozildiamina sa dihalogenim ili ditozilatima glikola u prisustvu hidrida ili hidroksida metala.
Thi-kraun eteri stupaju u interakciju sa analozima polietilen glikola na isti način kao bazni kraun eteri ili alkilovani ditioli sa dihalogenidima ili ditozilatima u prisustvu supstituta.
Zastosuvannya
Crown eteri se koriste za koncentraciju, pročišćavanje i regeneraciju metala, uključujući rijetke zemlje; za podsekciju nuklida, enantiomera; kao lekoviti lekovi, antidoti, pesticidi; za stvaranje ion-selektivnih senzora i membrana; kao katalizatori za reakcije koje uključuju anione.
Tetracrown eter je ciklus u kojem su svi atomi i kiselina zamijenjeni dušikom, a detektuje se magnetnom rezonancom kao kontrastno sredstvo.
Alkeni.
Alkeni.– nije zasićen ugljikohidratima, čija molekula sadrži jednu podvezu.
Osnova svih organskih govora su spojevi, koji se sastoje od dva elementa - ugljika i vode. Zbog tako jednostavnog smrada odustali su od svog naziva - ugljikohidrat. Ovo je klasa spoluka, različitih po strukturi, hemijskim vezama i moćima. Podijelite svoje crteže u grupe - redove:
1) Bogat ugljenim hidratima
a) Alkani
2) Nije bogat ugljenim hidratima:
a) Alkeni
b) Alkini
Sve u ugljenim hidratima nema boju. Za normalne umove, oni mogu doživjeti čvrsta, rijetka stanja ili stanja nalik plinovima. Njihova faza agregacije leži u masi molekula reutina. Što je veća masa molekula, to je važnije otapanje veza između njih; fragmenti veće mase po pravilu povećavaju napetost između molekula, a procesi topljenja i isparavanja otežavaju. Dodaju se molekularna težina i snaga govora: s njom se povećava snaga ugljikohidrata.
Razorna moć svih ugljenih hidrata, kao i svih organskih jedinjenja, je sagorevanje – oksidacija sa kiselošću. Na primjer, plinske peći sagorevaju jednu od komponenti prirodnog plina – propan.
Prilikom prskanja plastičnih predmeta pojavljuje se mnogo glasnih zvukova koji zamagljuju atmosferu. Udahnite puno toga, u kojem se spaljuju polimeri i plastika, izuzetno jeftino.
Glavni izvor prirodnih alkana je nafta, povezani i prirodni plinovi. Prirodni gas sadrži preko 90% metana. Osim metana, sadrži i etan, propan, butan, malo dušika, ugljični dioksid, a ponekad i čistu vodu.
Nafta
Nafta je mješavina raznih alkana i drugih spojeva. Ima rijetke, čvrste, a često i plinovite ugljikohidrate. Ugljikohidrati slični plinu, otopljeni u nafte, pod pritiskom su u dubinama Zemlje, a kada izađu na površinu, pojačani su rijetkim benzinom i stvaraju takozvane povezane plinove. Manje je smrada od metana, a neki etan, propan i butan mirišu mnogo više od prirodnog gasa. Jasno je da povezani plinovi nisu ništa manje vrijedni od prirodnog plina. Od davnina su se povezani plinovi spaljivali u industriji. Kao rezultat toga, ne samo da je vrijednost sirupa smanjena, već pati i od prevelike štete.
Alkeni i alkini se praktički ne formiraju u prirodi. Zaštićeni su od cijepanja vode u prisustvu katalizatora, poput nikla. Takve reakcije se nazivaju dehidracija.
Prirodni plin je najekonomičnije i ekološki najprihvatljivije gorivo. Vino se koristi u termoelektranama, fabrikama i na poslu. Rijetko, ugljikohidrati stagniraju, poput gorenja.
I zasićene i nezadovoljene potrebe energetskog sektora i hemijske industrije za ugljenim hidratima. To je špric za uklanjanje puno nepotrebnih supstanci: plastike, sintetičkih vlakana, lakova i lakova, lakova, acetona, alkohola, čađi, vode i dr.
Za ekstrakciju peći koja gori, naftena se rafinira destilacijom. Suština je u tome da kada se ulje zagrije na toplu temperaturu, jedan po jedan ugljikohidrati isparavaju, a zatim se kondenzuju. Zato preuzmite kontrolu nad spavaćom sobom. A višak destilacije koristi se u hemijskoj industriji i za pokrivanje puteva.
Video tutorijal 2: Cikloalkani: Hemijska snaga
Video tutorijal 3: Alkeni: Hemijska snaga
Video lekcija 4: Alkadieni (Dieni): Hemijska snaga
Video lekcija 5: Alkini: Hemijska moć
Predavanje: Karakteristične hemijske osobine ugljenih hidrata: alkani, cikloalkani, alkeni, dieni, alkini, aromatični ugljeni hidrati
Hemijska snaga alkana i cikloalkana
Alkani su neciklični ugljikohidrati. Atomski ugljenik u ovim poljima karakteriše sp 3 -hibridizacija. U ovim molekulama ugljikohidrata, svi atomi ugljika povezani su jednostrukim nepolarnim i niskopolarnim C-W vezama. Preklapanje orbitala nastaje duž ose koja povezuje jezgre atoma. Ovo su σ-veze. Ove organske tvari sadrže maksimalan broj atoma vode, pa se nazivaju graničnim (zasićenim). Zbog zasićenja, alkani ne mogu stupiti u reakcije adicije. Fragmenti atoma ugljika i vode pokazuju sličnu elektronegativnost, što je rezultat činjenice da su CH veze u molekulima niskopolarne. Kroz ovo za alkane postoje reakcije koje se odvijaju uz učešće jakih radikala.
1. Reakcija supstitucije. Kao što je rečeno, ove reakcije su najkarakterističnije za alkane. U takvim reakcijama dolazi do raspada veza ugljik-voda. Pogledajmo različite vrste supstitucijskih reakcija:
Halogenirani. Alkani reagiraju sa halogenima (hlorom i bromom) kada su izloženi ultraljubičastom svjetlu ili jako zagrijani. Na primjer: CH 4 + Cl 2 → CH 3 Cl + HCl.Kada je halogen prisutan iznad površine, reakcija će se nastaviti do stvaranje supstanci sličnih halogenima u različitim fazama supstitucije atoma vode: mono-, di-tri-i, itd. Na primjer, reakcija reakcije za dihlorometan (metilen hlorid): CH 3 Cl + Cl 2 → HCl + CH 2 Cl 2 .
Nitruvannya (Konovalova reakcija). Kada se zagrije i pritisne, alkan reagira s razrijeđenom dušičnom kiselinom. Tada se atom vode zamjenjuje nitro grupom NO 2 i stvara se dušikov alkan. Smiješan izgled ove reakcije: R-H + HO-NO 2 → R-NO 2 + H 2 O. De R-H - alkan, R- NE 2 - Nitroalkan.
2. Reakcija oksidacije. U većini slučajeva alkani ne reaguju sa jakim oksidantima (koncentrovane sumporne i azotne kiseline, kalijum permanganat KMnO 4 i kalijum dihromat do 2 Cr 2 Pro 7).
Za uklanjanje energije, reakcija sagorijevanja alkana je široko rasprostranjena:
a) Kada se kiselina potpuno zapali, ugljični dioksid i voda se rastvaraju: CH 4 + 2O 2 → CO 2 + 2H 2 O
b) Delimično sagorevanje usled nedostatka kiselosti: CH 4 + O 2 → C + 2H 2 O. Ova reakcija se koristi u industriji za uklanjanje čađi.
Zagrijavanje alkana kiselinom (~200 o W) uz dodatne katalizatore dovodi do kidanja nekih Z–Z i C–H veza. Kao rezultat, nastaju aldehidi, ketoni, alkoholi i karboksilne kiseline. Na primjer, kada nije potpuno oksidiran, butan sadrži kiselu kiselinu: CH 3 -CH 2 -/-CH 2 -CH 3 + 3O 2 → 2CH 3 COOH + 2H 2 O.
Najvažnija reakcija je reakcija metana i vodene pare sa mješavinom plinova i ugljičnog (II) oksida s vodom. Radi na t 800 0 C: CH 4+ N 2 Pro → 3H 2 + ZI. Ova reakcija također omogućava uklanjanje razlika u ugljikohidratima.
3. Termička transformacija alkana. Zagrijavanje alkana bez pristupa visokim temperaturama dovodi do razaranja C-C veze. Ova vrsta reakcije uključuje krekiranje i izomerizaciju, koja se koristi za rafinaciju nafte. Također, prije nego što ove reakcije dovedu do dehidracije, potrebno je ukloniti alkene, alkadiene i aromatične ugljikohidrate.
Rezultat pucanja je uništavanje ugljičnog skeleta molekula alkana. Konačni tip krekinga alkana na t 450-700 0 C: C n H 2n+2 → C n-k H 2(n-k)+2 + C k H 2k.Kada se zagrije na 1000 0 C, metan se razlaže na jednostavna jedinjenja: CH 4 → Z + 2 N 2. Ova reakcija se naziva piroliza metana.Kada se metan zagrije na 1500 0 C, stvara se acetilen: 2 CH 4 → C 2 H 2 + 3 N 2.
Izomerizacija. Prilikom pucanja katalizatora aluminijum hlorida, alkan sa normalnom lancetom se pretvara u alkan sa nezaustavljenom lancetom:
dehidracija, tj. Odvajanje vode se dešava u prisustvu katalizatora i pri t 400-600 0 C. Kao rezultat CH veza nastaje alken: CH 3 -CH 3 → CH 2 = CH 2 + H 2 ili alkadien: CH 3 -CH 2 -CH 2 -CH 3 → CH 2 = CH-CH = CH 2 + 2H 2.
Hemijska snaga cikloalkana s brojem atoma ugljika u ciklusima je više nego praktična slična snazi alkana. Međutim, ciklopropan i ciklobutan karakterizira reakcija adicije. To se objašnjava velikom napetošću u sredini ciklusa, što dovodi do naprezanja ciklusa dok ne puknu i popucaju. Tako se ciklopropan i ciklobutan lako dodaju u brom, vodu i hlor. Na primjer:
Hemijska snaga alkena
1. Reakcija prihvatanja. Alkeny - aktivni spojevi, dakle Podveza u njihovim molekulima sastoji se od jedne jake sigma i jedne slabe pi veze. Reakcija dodanih alkena često reaguje u hladnim uslovima, vodi i organskim rastvorima.
Hidraulično kupatilo, tj. Dodata voda je moguća uz prisustvo katalizatora: CH 3 -CH = CH 2 + H 2 → CH 3 -CH 2 -CH 3. Za dehidrataciju alkana u alkene koristite iste katalizatore. Međutim, proces dehidracije odvija se pod većim pritiskom i manjim pritiskom.
Halogenirani. Lako je uočiti reakciju alkena sa bromom u vodenim i organskim rastvorima. Kao rezultat ovog nestašluka, brom troši svoj plijen, a zatim se bogati: CH 2 = CH 2 + Br 2 → CH 2 Br- CH 2 Br.
Hidrohalogenacija. Dodatak molekule halogena molekulu asimetričnog alkena rezultira dva izomera. Za prisustvo specifičnih umova, prijem se traži selektivno, po pravilu V.V. Markovnikova. Postoji pravilnost dodavanja: atomu ugljika, koji ima više atoma vode, dodaje se voda, a atomu ugljika s manje atoma vode dodaje se halogen: CH2 = CH-CH3 + HBr → CH3-CHBr-CH3. Oslobađanje 2-bromopropana.
Hidratacija alkena se vrši dok se alkoholi ne otope. Budući da dodavanje vode molekuli alkena slijedi Markovnikovovo pravilo, dodavanje primarnog alkohola alkenu može se postići samo hidratacijom etilena: CH 2 = CH 2 + H 2 O → CH 3 - CH 2 - OH.
Polimerizacija se odvija putem mehanizma slobodnih radikala: nCH 2 =CH 2 → ( - CH 2 - CH 2 -)n. Pretvarajući se da je polietilen.
2. Reakcija oksidacije. Alkeni, prije Kao i svi drugi ugljeni hidrati sagorevaju kiselinom. Raži planinski alkeni imaju previše kiselkast izgled: C n H 2n+2 + O 2 → nCO 2 + (n+1)H 2 O. Ugljični dioksid i voda su se otopili.
Alkeni lako oksidiraju. Pri reakciji sa alkenima vodenog rastvora KMnO 4 dolazi do reakcije.
Oksidacijom alkena kalijevim permanganatom u neutralnoj ili slaboj otopini otapaju se sljedeće frakcije: C 2 H 4 + 2KMnO 4 + 2H 2 O → CH 2 OH–CH 2 OH + 2MnO 2 + 2KOH(Hlađenje).
U kiseloj sredini dolazi do novog pucanja goveđe veze s daljnjim ponovnim otapanjem atoma ugljika, što stvara goveđu vezu na karboksilnoj grupi: 5CH 3 CH=CHCH 2 CH 3 + 8KMnO 4 + 12H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5C 2 H 5 COOH + 8MnSO 4 + 4K2SO 4 + 17H 2 O(grijanje).
Kada veza tri = tri raste prema kraju molekule alkena, kao produkt oksidacije najudaljenijeg atoma ugljika kada veza veže ugljični dioksid. Ovaj proces vezivanja znači da se međuprodukt oksidacije, kao i sama mravlja kiselina, jednostavno oksidiraju u višak oksidacije: 5CH 3 CH=CH 2 + 10KMnO 4 + 15H 2 SO 4 → 5CH 3 COOH + 5CO 2 + 10MnSO 4 + 5K 2 SO 4 + 20H 2 O(grijanje).
Hemijska moć alkina
Alkini su nezasićeni ugljikohidrati koji prolaze kroz reakcije adicije.
Halogeniranje alkina rezultira dodavanjem jednog ili dva molekula halogenu. To se objašnjava prisustvom u trostrukom vezivanju alkinskih molekula jednog sigma-linkera i dvije njemačke pi-veze. Dodavanje jednog molekula alkina na dva molekula halogena odvija se kroz elektrofilni mehanizam uzastopno u dva stupnja.
Hidrohalogenacija se također odvija elektrofilnim mehanizmom i to u dvije faze. U oba stupnja, dodavanje molekula halogenom vodiču odgovara Markovnikovom pravilu.
Hidratacija nastaje zbog prisustva živinih soli u kiselom mediju i naziva se Kucherovljeva reakcija:
Hidratacija (reakcija s vodom) alkina odvija se u dvije faze. Katalizatori sadrže metale kao što su platina, paladijum i nikal.
Trimerizacija alkina, kao što je acetilen. Ako ovu mješavinu prođete preko aktivnih vugila na visokim t, nastaje mješavina raznih proizvoda, uglavnom benzena:
Dimerizacija alkina se dešava u prisustvu soli bakra kao katalizatora: HC≡CH + HC≡CH → H2C=CH - C ≡CH
Oksidacija alkina: 3 nH 2n-2 + (3n+1)/2 O 2 → nCO 2 + (n+1)H 2 O.
- Alkini sa trostrukim C≡C na kraju molekula stupaju u interakciju sa bazama. Na primjer, reakcija acetilena s natrijevim amidom u rijetkom amonijaku: HC≡CH + NaNH 2 → NaC≡CNa + 2NH 3. Reakcija sa amonijačnim oksidom drveta otapa se acetilenidima (jedinjenjima koja nisu nalik soli). Ova reakcija se izvodi kada je potrebno prepoznati alkine iz terminalne trostruke veze ili vidjeti da se takav alkin miješa s drugim alkinima. Svi acetilenidi su izrezani i pomiješani sa vibuko nesigurnim supstancama. Acetilenidi takođe reaguju sa halogenizovanim jedinjenjima. Ova mogućnost se traži za sintezu složenih organskih jedinjenja sa trostrukom vezom: CH 3 -C≡CH + NaNH 2 → CH 3 -C≡CNa + NH 3; CH 3 -C≡CNa + CH 3 Br → CH 3 -C≡C-CH 3 + NaBr.
Hemijska moć Jevreja
Po svojim hemijskim svojstvima alkadieni su slični alkenima. Evo nekih posebnih karakteristika:
- Halogenirani. Alkadieni se obično kombinuju sa vodom, halogenima i hidrogen halogenidima u 1,2-adicijskoj poziciji: CH 2 =CH -CH = CH 2 + Br 2 → CH 2 =CH -CH Br- CH2Br
kao i 1.4-dodatak: CH 2 =CH -CH = CH 2 + Br 2 → Br CH 2 - CH =CH - CH2Br
- polimerizacija: nCH 2 =CH-CH=CH 2 t,Na→ (-CH 2 -CH=CH-CH 2 -) n . Tako volite sintetičku gumu.
Hemijska moć aromatičnih ugljikohidrata (arena)
DIENOV UGLJOVODONICI (ALKADIENI)
Dieni u ugljikohidratima ili alkadieni nisu zasićeni ugljikohidratima, što kombinuje dva podugljikohidrata - ugljične veze. Pravna formula alkadiena je CnH2n-2.
Zbog međusobnog širenja podligamenata, spojevi se dijele na tri tipa:
1) u ugljenim hidratima kumulovanim potkožni ligamenti, tj. koji se vezuju za jedan atom ugljika. Na primjer, nedostaje ili alen CH 2 =C=CH 2 ;
2) u ugljenim hidratima izolovan podređeni ligamenti, koji razdvajaju dva i jednostavni ligamenti. Na primjer, pentadien -1,4 CH 2 =CH–CH 2 –CH=CH 2 ;
3) u ugljenim hidratima pletene potkožni ligamenti, tj. Razdvojimo ga jednom jednostavnom vezom. Na primjer, butadien -1,3 ili divinil CH 2 =CH–CH=CH 2 , 2-metilbutadien -1,3 ili izopren
2) dehidracija i dehidracija etil alkohola propuštanjem alkoholnih para preko zagrijanih katalizatora (metoda akademika S.V. Lebedeva)
2CH 3 CH 2 OH - ~ ~ 450 ° C;
Fizička snaga
Hemijska snaga
Atomi ugljika u molekuli butadiena-1,3 nalaze se u sp 2 - hibridnom stanju, što znači distribuciju ovih atoma u istoj oblasti i prisustvo jedne p-orbitale u svakoj od njih, okupiranih jednim elektronom i okomito proširen na željeno područje.
| a) | b) |
| Šematski prikaz stvarnih molekula didivinila (a) i pogled na životinjski model (b). Preklapanje elektronskih signala između C1-C2 i C3-C4 je veće, manje nego između C2-C3. |
|
p- Tada se orbitale svih atoma ugljika preklapaju jedna s drugom. kao između prvog i drugog, trećeg i četvrtog atoma, i između drugog i trećeg. Može se vidjeti da veze između drugog i trećeg atoma ugljika nisu jednostavna s-veza, već snaga p-elektrona. slab karakter podloge. To znači da s-elektroni ne pripadaju striktno parovima atoma ugljika. Molekul obično ima jednostruke i dvostruke veze, a dilokalizacija p-elektrona se izbjegava. ravnomjerna raspodjela gustoće p-elektrona kroz cijeli molekul uz stvaranje jedne mase p-elektrona.
Interakcija dva ili više vaskularnih p-ligamenata sa stvaranjem jedne p-elektronske supstance, koja rezultira prenosom interakcije atoma u ovom sistemu, naziva se efekat.
Dakle, molekul butadiena-1,3 karakterizira sistem povezujućih podveza.
Ovo je posebnost svakodnevnih ugljikohidrata u obliku dodavanja različitih reagenasa ne samo atomima ugljika (1,2 - adicija), već i na dva kraja rezultirajućeg sistema (1,4 - adicija Nanna) sa stvaranje podređene veze između drugog i trećeg atoma ugljika. . Značajno je da se proizvod 1.4 često koristi kao glavni.
Pogledajmo reakcije halogenacije i hidrohalogenacije nastalih diena.
Polimerizacija dienskih smola
Na pojednostavljen način, reakcija polimerizacije butadiena -1,3 može se dodati shemi 1,4 na sljedeći način:
| ––––® | . |
Polimerizacija preuzima sudbinu smolnog veziva. Tokom procesa reakcije, elektroni se rastvaraju, parovi elektrona koji stvaraju s-veze se razdvajaju, nakon čega nespareni elektroni učestvuju u stvaranju novih veza: elektroni drugog i trećeg atoma ugljika kao rezultat cijeđenja da bi se dobila podveza, i Elektroni najudaljenijih lanceta atoma ugljika, kada su poravnati sa elektronima vodećih atoma druge molekule, vežu monomere za polimernu lancetu.
Elementarni ostatak polibutadiena je predstavljen na sljedeći način:
.Očigledno, polimer koji se stvrdnjava karakteriše trans- konfiguracija elementarnog jezgra polimera. Međutim, najveća vrijednost u praktičnoj upotrebi proizvoda dolazi od stereoregularne (drugim riječima, prostorno uređene) polimerizacije dienskih ugljikohidrata prema šemi 1,4 adicije. cis- Promijenite polimernu lancetu. Na primjer, cis- polibutadien
.Prirodne i sintetičke gume
Prirodna guma se ekstrahuje iz soka (lateksa) kaučukovog drveta Hevea, koje raste u tropskim šumama Brazila.
Kada se zagrije bez pristupa toplini, guma se raspada u spojeve koji sadrže dien i ugljikohidrate – 2-metilbutadien-1,3 ili izopren. Guma je stereoregularni polimer u kojem su molekule izoprena povezane jedna za drugom prema 1,4-adicijskoj shemi cis- konfiguracija polimernog koplja:
Molekularna masa prirodnog kaučuka varira između 7 . 10 4 do 2.5 . 10 6 .
trans- Polimer izoprena se u prirodi nalazi iu obliku gutaperke.
Prirodna guma ima jedinstven skup svojstava: visoku fleksibilnost, otpornost na habanje, ljepljivost, vodonepropusnost i plin. Da bi se gumi dala potrebna fizička i mehanička svojstva: čvrstoća, elastičnost, otpornost na napade i agresivne hemijske agense - guma se podvrgava vulkanizaciji na temperaturama do 130 -140° uz jaku svetlost. Jednostavnije rečeno, proces vulkanizacije gume može se predstaviti na sljedeći način:
Atomi sirki za Mossye Rosriva od čaša Svanzkiv ib liníini molekule “Zshiva” do Velikih Trivimirni molekula - da muče GUM, Yak za MITSNISTIA jednostavno preko -preko nevulkana gume. Na bazi aktivne čađi, gume u obliku gume su vikorizirane za proizvodnju automobilskih guma i drugih humusnih klica.
Godine 1932. S.V. Lebedev je razvio metodu za sintezu sintetičke gume na bazi butadiena, koja se ekstrahuje iz alkohola. A prije više od pedeset godina, naučnici su razvili katalitičku stereopolimerizaciju dienskih ugljikohidrata i proizveli stereoregularnu gumu, blisku prirodnoj. U ovom trenutku guma izlazi iz industrije,
Karakteristične hemijske osobine ugljenih hidrata: alkani, alkeni, dieni, alkini, aromatični ugljeni hidrati
Alkani
Alkani su molekuli ugljikohidrata čiji su atomi povezani jednostrukim vezama i imaju formalnu formulu $C_(n)H_(2n+2)$.
Homologni niz metana
kao što već znate, homolozi- Ovi govori, slično svakodnevnom životu i autoritetima, podijeljeni su u jednu ili više grupa CH_2 $.
Granice u ugljikohidratima postaju homologne metanu.
Izomerizam i nomenklatura
Alkane karakteriše takozvani strukturni izomerizam. Strukturni izomeri variraju ovisno o jednoj vrsti ugljičnog skeleta. Kao što već znate, najjednostavniji alkan, koji ima karakteristične strukturne izomere, je butan:
Pogledajmo izvještaj za alkane zasnovan na IUPAC nomenklaturi:
1. Vibracija kočića za glavu.
Formiranje imena u ugljikohidrat počinje porijeklom glave lance - pronađene lance atoma ugljika u molekuli, koja je njegova osnova.
2.
Dajte brojeve atomima lancete glave. Numeracija atoma glavnog koplja počinje od kraja na kojem je posrednik najbliži (strukture A, B). Ako se posrednici nalaze na istoj strani kao i kraj lancete, onda numeracija počinje od kraja gdje ih ima više (struktura). Ako su zaklani posrednici smješteni na istoj razini od krajeva Lancuga, onda numeracija počinje od kraja prema onome što je najbliže najstarijem (struktura D). Starost zastupnika ugljikohidrata određuje se redoslijedom kojim slovo njihovog imena počinje u abecedi: metil (—$SN_3$), zatim pijani ($—SN_2—SN_2—SN_3$), etil ($—SN_2— SN_3$ ) itd.
Vratite poštovanje onima da se ime zagovornika formira zamjenom sufiksa -an na sufiks -il na ime sličnog alkana.
3. Imenujte obrazac.
Na klipu navedite brojeve - brojeve atoma ugljika za koje su poznati zastupnici. Ako postoji određeni broj posrednika pod datim imenom, tada se redni broj imena ponavlja dva puta kroz broj ($2,2-$). Nakon brojeva, precrtajte broj posrednika ( di- dva, tri- tri, tetra- čotiri, penta- pet) to ime zagovornika ( metil, etil, pijan). Zatim, bez praznina ili crtica, naziv lancete za glavu. Glava lanceta naziva se ugljikohidratom - članom homolognog niza metana ( metan, etan, propan itd.).
Navedite govore, strukturne formule takvih stvari, kao što su:
- Struktura A: 2$ -metilpropan;
- Struktura B: 3$ -etilheksan;
- Struktura B: $2,2,4$ -trimetilpentan;
- Struktura G: 2$ -metil$4$-etilheksan.
Fizičke i hemijske moći alkana
Fizička snaga. Prva dva su predstavnici gasova homolognih metanskom nizu. Najjednostavniji od njih je metan - plin bez boje, ukusa i mirisa (na miris plina, nakon što ga pomirišete, morate nazvati $104$, ukazuje miris merkaptana - sumpornih spojeva, koji se posebno dodaju metanu, koji je vikoriziran u kućnim i industrijskim plinskim uređajima, kako bi ljudi koji su im blizu primijetili miris iza mirisa).
U skladištu ugljenih hidrata od $S_5N_(12)$ do $S_(15)N_(32)$ - rídini; Najvažnije stvari u ugljenim hidratima su čvrste reči.
Temperature ključanja i topljenja alkana postepeno se povećavaju zbog rasta ugljičnog koplja. Svi ugljeni hidrati se loše razgrađuju u vodi, retki ugljeni hidrati se takođe razlažu organskim jedinjenjima.
Hemijska snaga.
1. Reakcija supstitucije. Najkarakterističnije reakcije za alkane su reakcije radikalne supstitucije, tokom kojih se atom vode zamjenjuje atomom ili grupom halogena.
Pogledajmo najkarakterističnije reakcije.
halogenirani:
$CH_4+Cl_2→CH_3Cl+HCl$.
Ako ima previše halogena, kloriranje se može nastaviti sve dok svi atomi vode ne budu potpuno zamijenjeni klorom:
$CH_3Cl+Cl_2→HCl+(CH_2Cl_2)↙(\text"dihlorometan(metilen hlorid)")$,
$CH_2Cl_2+Cl_2→HCl+(CHSl_3)↙(\text"triklorometan(hloroform)")$,
$CHCl_3+Cl_2→HCl+(CCl_4)↙(\text"ugljentetrahlorid(ugljen-hlorid)")$.
Otrimanski govori se široko koriste kao izvorni i vikend govori u organskim sintezama.
2. Dehidracija (uklanjanje vode). Kada se alkani prođu preko katalizatora ($Pt, Ni, Al_2O_3, Cr_2O_3$) na visokim temperaturama ($400-600°C$), molekul vode se odvaja i formira se alken:
$CH_3-CH_3→CH_2=CH_2+H_2$
3. Reakcije koje prate kolaps lancete hrskavice. Sve granice u ugljenim hidratima burn sa koncentracijom ugljičnog dioksida i vode. Ugljikohidrati slični plinu pomiješani sa zrakom u ranim vezama mogu nabubriti. Sagorevanje graničnih ugljenih hidrata je izrazito radikalna egzotermna reakcija, koja je od velike važnosti u blizini alkana kao što su sagorevanje:
$SN_4+2O_2→SO_2+2N_2O+880 kJ.$
Općenito, reakcija vodikovih alkana može se zapisati na sljedeći način:
$C_(n)H_(2n+2)+((3n+1)/(2))O_2→nCO_2+(n+1)H_2O$
Termička razgradnja ugljenih hidrata:
$C_(n)H_(2n+2)(→)↖(400-500°C)C_(n-k)H_(2(n-k)+2)+C_(k)H_(2k)$
Proces se odvija kroz mehanizam slobodnih radikala. Porast temperature dovodi do homolitičkog razgradnje veziva ugljika i ugljikohidrata i stvaranja slobodnih radikala:
$R-CH_2CH_2:CH_2-R→R-CH_2CH_2·+·CH_2-R$.
Ovi radikali međusobno djeluju, razmjenjujući atom vode, molekulu alkana i molekulu alkena:
$R-CH_2CH_2·+·CH_2-R→R-CH=CH_2+CH_3-R$.
Reakcije termičkog cijepanja čine osnovu industrijskog procesa - krekiranja ugljikohidrata. Ovaj proces je najvažnija faza rafinacije nafte.
Kada se metan zagrije na temperaturu od 1000°C, počinje piroliza metana - izložena jednostavnim riječima:
$CH_4(→)↖(1000°C)C+2H_2$
Kada se zagrije na temperaturu od 1500°C, acetilen se može tretirati:
$2CH_4(→)↖(1500°C)CH=CH+3H_2$
4. Izomerizacija. Kada se linearni ugljikohidrati zagrijavaju katalizatorom izomerizacije (aluminij hlorid), formiranje govora nastaje desalinizacijom ugljičnog skeleta:
5. Aroma. Alkani sa šest ili više atoma ugljika u prisustvu katalizatora cikliziraju se s benzenom i slično:
Koji je razlog zašto alkani ulaze u reakciju koja se odvija putem mehanizma slobodnih radikala? Svi atomi ugljika u molekulima alkana prolaze kroz $sp^3$-hibridizaciju. Molekuli ovih jedinjenja nastaju uz pomoć kovalentnih nepolarnih $S-S$ (ugalj - ugalj) veza i slabo polarnih $S-N$ (ugalj - voda) veza. Nema sekcija sa povećanom ili smanjenom elektronskom snagom, lako polarizovanim vezama itd. takve veze, čija se elektronska snaga može pomjeriti prilivom vanjskih agenasa (elektrostatička polja jona). Pa, alkani nemaju šta da reaguju sa naelektrisanim česticama, jer Veze u molekulima alkana se ne raspadaju putem heterolitičkog mehanizma.
Alkeni
Dodajte ugljikohidrate dok ne budu nezasićeni kako biste formirali višestruke veze između atoma ugljika u molekulima. Nepoznato alkeni, alkadieni (polieni), alkini. Takođe ciklični u ugljenim hidratima, koji zamenjuju podvezu u ciklusu (cikloalkeni), kao i cikloalkani sa malim brojem atoma ugljenika u ciklusu (tri ili više atoma) takođe mogu biti nezasićene prirode. Moć neintenziteta povezuje se sa stvaranjem ovih supstanci da uđu u reakcije adicije, prije svega, sa stvaranjem graničnih ili zasićenih ugljikohidrata - alkana.
Alkeni su aciklični ugljikohidrati koji imaju molekul s jednostrukim vezama, jednu podvezu između atoma ugljika i sličnu hemijsku formulu $C_(n)H_(2n)$.
Pozvao je svog prijatelja - olefini- Alkeni su eliminirani po analogiji sa nezasićenim masnim kiselinama (oleinska, linolna), čiji višak je uključen u skladištenje rijetkih masti - ulja (na latinskom. oleum- ulje).
Homologna serija etene
Neprepolovljeni alkeni formiraju homologni niz sa etenom (etilenom):
$S_2N_4$ - eten, $S_3N_6$ - propen, $S_4N_8$ - buten, $S_5N_(10)$ - penten, $S_6N_(12)$ - heksen.
Izomerizam i nomenklatura
Alkene, baš kao i alkane, karakterizira strukturna izomerija. Strukturni izomeri variraju ovisno o jednoj vrsti ugljičnog skeleta. Najjednostavniji alken, koji ima karakteristične strukturne izomere, je cebuten:
Posebna vrsta strukturnog izomerizma je izomerija položaja podveze:
$CH_3—(CH_2)↙(buten-1)—CH=CH_2$ $CH_3—(CH=CH)↙(buten-2)—CH_3$
Osim jedne veze ugljik-ugljik, praktičnije je umotati atome u ugljik, tako da molekule alkana mogu poprimiti različite oblike. Nemoguće je omotati korijensko vezivo, pa je nemoguće dovesti do pojave drugog tipa izomerizma u alkenima - geometrijskog ili cis-trans izomerizma.
Cis- Izomeri se razlikuju prema trans- izomera na prostranu distribuciju fragmenata molekula (u ovoj vrsti metilnih grupa) na područje $π$-veze, a samim tim i na vlasti.
Alkeni su izomerni prema cikloalkanima (višeklasni izomerizam), na primjer:
Nomenklatura alkena, podijeljena prema IUPAC-u, slična je nomenklaturi alkana.
1. Vibracija kočića za glavu.
Rješenje imena u ugljikohidratima počinje identifikacijom glavnog lanceta - pronađenog lance atoma ugljika u molekuli. U nekim alkenima, kapilarna lanceta je odgovorna za osvetu subligamenta.
2. Numeracija atoma naglavnog stuba.
Numerisanje atoma glavnog kopa počinje od kraja kojem je podveza najbliža. Na primjer, ispravno ime za vezu je:
$5$-metilheksen-$2$, a ne $2$-metilheksen-$4$, što se moglo pretpostaviti.
Budući da je nemoguće utvrditi porijeklo atomske numeracije u Lancuziji, koja ukazuje na položaj posrednika, kao što su granični ugljikohidrati.
3. Imenujte obrazac.
Imena alkena nastaju na isti način kao i imena alkana. Na primjer, naziv označava broj atoma ugljika na kojem počinje podveza, a sufiks koji ukazuje na vezu s klasom alkena. -Jen.
Na primjer:
Fizička i hemijska svojstva alkena
Fizička snaga. Prva tri predstavnika homolognog niza alkena su gasovi; skladište govora $S_5N_(10)$ - $S_(16)N_(32)$ - rídini; supstance alkeni - čvrste materije.
Temperature ključanja i topljenja se prirodno kreću sa povećanjem molekularne težine.
Hemijska snaga.
Reakcija prihvatanja. Vjerovatno je da će predstavnici riže nezasićenih ugljikohidrata - alkeni - vjerovatno ući u reakciju adicije. Većina ovih reakcija odvija se mehanizmom
1. Hidrovanizacija alkena. Alkeni se često dodaju vodi u prisustvu katalizatora hidrogenacije, metala - platine, paladija, nikla:
$CH_3-CH_2-CH=CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3-CH_2-CH_2-CH_3$.
Ova reakcija se odvija pod atmosferskim pritiskom i visokom temperaturom, jer ê egzotermna. Na povišenim temperaturama na istim katalizatorima može doći do reverzne reakcije - dehidracije.
2. Halogenacija (dodatak halogena). Interakcija alkena sa bromnom vodom ili razlaganje broma u organskom rastvoru ($CCl_4$) dovodi do brzog smanjenja ovih reakcija kao rezultat dodavanja molekula halogenu u alkenu i stvaranja dihalogena. alkani:
$CH_2=CH_2+Br_2→CH_2Br—CH_2Br$.
3.
$CH_3-(CH)↙(propen)=CH_2+HBr→CH_3-(CHBr)↙(2-bromopropen)-CH_3$
Ova reakcija je naređena Markovnikovo pravilo:
Kada se alkenu doda halogen vodonik, tada se hidrogeniranom atomu ugljika dodaje voda. atom u kojem ima više atoma vode, a halogen je manje hidrogeniran.
Hidratacija alkena se vrši dok se alkoholi ne otope. Na primjer, dodavanje vode u etil alkohol je osnova jedne od industrijskih metoda ekstrakcije etil alkohola:
$(CH_2)↙(eten)=CH_2+H_2O(→)↖(t,H_3PO_4)CH_3-(CH_2OH)↙(etanol)$
Imajte na umu da se primarni alkohol (sa hidroksogrupom u primarnom ugljeniku) otapa samo hidratacijom etena. Tokom hidratacije propena i drugih alkena nastaju sekundarni alkoholi.
Ova reakcija se također odvija u skladu s Markovnikovovim pravilom - vodeni kation se dodaje većem atomu ugljikovodika, a hidroksilna grupa se dodaje manje hidrogeniranom.
5. Polimerizacija. Posebno neobična reakcija je polimerizacija alkena:
$nCH_2(=)↙(ethen)CH_2(→)↖(UV svjetlo, R)(...(-CH_2-CH_2-)↙(polietilen)...)_n$
Ova reakcija se odvija potpuno radikalnim mehanizmom.
6. Reakcija oksidacije.
Slični i slični organski poluoblici, alkeni sagorevaju u kiselim uslovima uz dodatke $SO_2$ i $N_2O$:
$SN_2=SN_2+3O_2→2SO_2+2N_2O$.
Zagalom:
$C_(n)H_(2n)+(3n)/(2)O_2→nCO_2+nH_2O$
Za razliku od alkana koji su otporni na oksidaciju, alkeni se lako oksidiraju kalijevim permanganatom. U neutralnim ili neutralnim jedinjenjima dolazi do oksidacije alkena u diole (dihidroksi alkohole), a hidroksilne grupe se dodaju sljedećim atomima, između kojih, prije oksidacije, formiraju podvezujuću vezu:
Alkadieni (dieni u ugljenim hidratima)
Alkadieni su aciklični ugljikohidrati koji imaju molekulu, pored jednostrukih veza, dvije podveze između atoma ugljika i sličnih spojeva formule $C_(n)H_(2n-2)$.
Važno je razdvojiti tri vrste diena nakon međusobnog širenja podligamenata:
- alkadien sa kumulovanim preoblikovanje podligamenata:
- alkadien sa pletene podvižni ligamenti;
$CH_2=CH-CH=CH_2$;
- alkadien sa izolovan podvižnih ligamenata
$CH_2=CH-CH_2-CH=CH_2$.
Sve tri vrste alkadiena su klasifikovane prema svakodnevnim i državnim propisima. Centralni atom ugljenika (atom koji kombinuje dve podveze) u alkadienima sa kumulantnim vezama je u stanju $sp$-hibridizacije. Stvara dvije $σ$-karike koje leže na jednoj pravoj liniji i ispravljene u suprotnom smjeru i dvije $π$-karike koje leže u okomitim ravnima. $π$-veze se formiraju za strukturu nehibridizovanih p-orbitala atoma ugljenika kože. Snaga alkadiena iz izolovanih veziva je još specifičnija, jer pletene $π$-pletene pletenine se nesmetano slijevaju jedan na jedan.
p-orbitale, koje stvaraju $π$-vezu, praktično postaju jedinstven sistem (zovu se $π$-sistem), jer P-orbitale susjednih $π$-linkova se često preklapaju.
Izomerizam i nomenklatura
Alkadiene karakterizira i strukturni izomerizam i cis-, trans-izomerizam.
Strukturni izomerizam.
— Izomerizam skeleta trupa:
— Izomerizam položaja više karika:
$(CH_2=CH—CH=CH_2)↙(butadien-1,3)$ $(CH_2=C=CH—CH_3)↙(butadien-1,2)$
cis-, trans- Izomerizam (prostorni i geometrijski)
Na primjer:
Alkadieni su izomerni prema klasama alkina i cikloalkena.
U trenutku formiranja naziva alkadiena navedite brojeve podveza. Lanceta za glavu je kriva za vezivanje dvaput.
Na primjer:
Fizička i hemijska snaga alkadiena
Fizička snaga.
U većini slučajeva, propandien-1,2, butadien-1,3 - gasovi, 2-metilbutadien-1,3 - isparljiva tečnost. Alkadieni sa izolovanim vezivima (najjednostavniji od njih je pentadien-1,4) – rudini. Sve su stvari čvrsti govori.
Hemijska snaga.
Hemijska svojstva alkadiena iz izolovanih veziva malo se razlikuju od svojstava alkena. Alkade sa pletenim vezama imaju neka posebna svojstva.
1. Reakcija prihvatanja. Alkade sadrže vodu, halogene i halogene.
Posebnost adicija alkadienima iz nastalih veza je mogućnost dodavanja molekula kako na pozicijama 1 i 2, tako i na pozicijama 1 i 4.
Reaktivnost proizvoda ovisi o umovima i metodama izvođenja određenih reakcija.
2.Reakcija polimerizacije. Najvažnija moć trapera je da se polimerizira pod utjecajem kationa ili slobodnih radikala. Polimerizacija ovih jedinjenja je osnova sintetičkih guma:
$nCH_2=(CH—CH=CH_2)↙(butadien-1,3)→((... —CH_2—CH=CH—CH_2— ...)_n)↙(\text"sintetička butadienska guma")$ .
Polimerizacija nastalih diena se odvija kao 1,4-adicija.
Kod ovog tipa, subligament se pojavljuje centralno kod lancia, a elementarna lanka, u svojoj srži, može se uzeti kao cis-, pa ja trans- konfiguraciju.
Alkini
Alkini su aciklični ugljikohidrati koji imaju molekul s jednostrukim vezama, jednu trostruku vezu između atoma ugljika i sličnu hemijsku formulu $C_(n)H_(2n-2)$.
Homologna serija
Nekorodirani alkini formiraju homologni niz etina (acetilena):
$S_2N_2$ - etin, $S_3N_4$ - propin, $S_4N_6$ - butin, $S_5N_8$ - pentin, $S_6N_(10)$ - heksin.
Izomerizam i nomenklatura
Alkine, kao i alkene, karakterizira strukturna izomerija: izomerija ugljičnog skeleta i izomerija položaja višestruke veze. Najjednostavniji alkin, koji ima karakterističan strukturni položaj izomera koji je višekratnik klase veze alkina, je butin:
$SN_3—(SN_2)↙(butin-1)—S≡SN$ $SN_3—(S≡S)↙(butin-2)—SN_3$
Moguća je izomerija ugljičnog skeleta u alkinima, počevši od pentina:
Dakle, kako treća veza prenosi linearnu strukturu karbonske lancete, geometrijska ( cis-, trans-) izomerizam je nemoguć za alkine.
Prisustvo trostrukog veziva u molekulima ugljikohidrata ove klase označeno je sufiksom -ín, I ovo postaje broj atoma ugljika.
Na primjer:
Alkini su izomeri raznih drugih klasa. Dakle, hemijska formula $S_6N_(10)$ je heksin (alkin), heksadien (alkadien) i cikloheksen (cikloalken):
Fizička i hemijska svojstva alkina
Fizička snaga. Temperature ključanja i topljenja alkina, kao i alkena, prirodno se kreću sa povećanjem molekularne težine.
Alkini imaju specifičan miris. Smrad je izraženiji u vodi, nižim alkanima i alkenima.
Hemijska snaga.
Reakcija prihvatanja. Alkini se dovode u nezasićeno stanje i ulaze u reakciju adicije. Odlična reakcija elektrofilni dodatak.
1. Halogenacija (adicija molekula halogenu). Alkin nastaje dodavanjem dva molekula halogenu (hlor, brom):
$CH≡CH+Br_2→(CHBr=CHBr)↙(1,2-dibrometan),$
$CHBr=CHBr+Br_2→(CHBr_2-CHBr_2)↙(1,1,2,2-tetrabrometan)$
2. Hidrohalogenizacija (dodatak halogenovodoniku). Reakcija koja uključuje halogenovodonik, koja se odvija elektrofilnim mehanizmom, također se odvija u dva stupnja, a u oba stupnja vrijedi pravilo Markovnikova:
$CH_3-C≡CH+Br→(CH_3-CBr=CH_2)↙(2-bromopropen),$
$CH_3-CBr=CH_2+HBr→(CH_3-CHBr_2-CH_3)↙(2,2-dibromopropan)$
3. Hidratacija (dodavanje vode). Od velikog značaja za industrijsku sintezu ketona i aldehida je reakcija dodavanja vode (hidratacija), kako se naziva Kučerovljeva reakcija:
4. Hidratacija alkina. Alkini se dodaju uz prisustvo metalnih katalizatora ($Pt, Pd, Ni$):
$R-C≡C-R+H_2(→)↖(Pt)R-CH=CH-R,$
$R-CH=CH-R+H_2(→)↖(Pt)R-CH_2-CH_2-R$
Fragmenti treće veze se kombinuju sa dve reakcionarne $π$-veze, a alkani stižu istom brzinom:
1) trimerizacija.
Kada se etin pređe preko aktivnog uglja, stvara se mješavina proizvoda, od kojih je jedan benzen:
2) dimerizacija.
Krema od trimerizacije na acetilen, moguća dimerizacija. Vinilacetilen nastaje u prisustvu monovalentnih soli meda:
$2HC≡CH→(HC≡C-CH=CH_2)↙(\text"buten-1-u-3(vinilacetilen)")$
Ovaj govor se koristi za uklanjanje hloroprena:
$HC≡C-CH=CH_2+HCl(→)↖(CaCl)H_2C=(CCl-CH)↙(hloropren)=CH_2$
Korištenje polimerizacije za uklanjanje kloroprenske gume:
$nH_2C=CCl-CH=CH_2→(...-H_2C-CCl=CH-CH_2-...)_n$
Oksidacija alkina.
Etin (acetilen) gori kiselo uz veoma veliku toplotu:
$2C_2H_2+5O_2→4CO_2+2H_2O+2600kJ$ Ova reakcija je osnova za djelovanje kiselo-acetilenske pjene, koja ima veoma visoku temperaturu (preko $3000°C$), što joj omogućava da se koristi za rezanje i zavarivanje metali.
Na otvorenom acetilen izgori na pola, šta da pušim, jer... Umjesto ugljika u ovoj molekuli ima više, niže u molekulima ima etan i eten.
Alkeni se, kao i alkeni, zakiseljavaju kalijum permanganatom; U tom slučaju se formira višestruka veza.
Jonijum (pravilo V.V. Markovnikova) i mehanizam radikalnih reakcija u organskoj hemiji
Vrste hemijskih reakcija u organskoj hemiji
Reakcije organskih jedinjenja se formalno mogu podijeliti u četiri glavna tipa: supstitucija, adicija, eliminacija (eliminacija) i pregrupisavanje (izomerizacija). Očigledno, sve različite reakcije organskih spojeva ne mogu se svesti na jednu klasifikaciju (na primjer, gorenny reakcije). Međutim, takva klasifikacija će pomoći da se uspostave analogije s reakcijama između neorganskih supstanci koje su vam već poznate iz kursa anorganske hemije.
U pravilu se glavna organska tvar koja učestvuje u reakciji naziva supstrat, a druga komponenta reakcije mentalno se smatra reagensom.
Reakcije supstitucije
Reakcije koje uključuju zamjenu jednog atoma ili grupe atoma u izlaznom molekulu (supstratu) drugim atomima ili grupama atoma nazivaju se reakcije supstitucije.
Granična i aromatična jedinjenja, kao što su alkani, cikloalkani i areni, ulaze u reakciju supstitucije.
Pogledajmo primjere takvih reakcija.
Pod utjecajem svjetlosti, atomi vode u molekuli metana zamjenjuju se atomima halogena, na primjer, atomima klora:
$CH_4+Cl_2→CH_3Cl+HCl$
Drugi način da se voda zamijeni halogenom je pretvaranje benzena u bromobenzen:
Ekvivalent ove reakcije može se napisati drugačije:
U ovom obliku pisanja, reagensi, katalizator i reakcije su napisani iznad strelice, a neorganski produkti reakcije ispod nje.
Reakcije prihvatanja
Reakcije u kojima se još dva molekula reagujućih supstanci spajaju u jednu nazivaju se reakcije adicije.
Reakcija adicije uključuje nezasićene vrste, kao što su alkeni ili alkini.
Također, kako se molekula ponaša kao reagens, dijeli se na hidrogenaciju (ili obnavljanje), halogenaciju, hidrohalogenaciju, hidrataciju i druge reakcije adicije. Njihova koža će zahtijevati pjevanje umova.
1. Hidraulično kupatilo- Reakcija dodavanja molekula vode u višestruku vezu:
$CH_3(-CH=)↙(\text"propen")CH_2+H_2(→)↖(Pt)CH_3(-CH_2-)↙(\text"propan")-CH_3$
2.Hidrohalogena kupka- Reakcija dodavanja halogenovodonika (hidrokloracija):
$(CH_2=)↙(\text"eten")CH_2+HCl→CH_3(-CH_2-)↙(\text"hloretan")-Cl$
3.Halogenirani- Reakcija dodana halogenu:
$(CH_2=)↙(\text"eten")CH_2+Cl_2→(CH_2Cl-CH_2Cl)↙(\text"1.2-dikloretan")$
4. Polimerizacija- posebna vrsta reakcije u kojoj se govorni molekuli male molekularne težine kombinuju jedan s drugim od govornih molekula s vrlo velikom molekulskom težinom. makromolekule.
Reakcije polimerizacije su proces kombinovanja molekula male molekulske mase (monomera) od velikih molekula (makromolekula) do polimera.
Reakcija polimerizacije može se koristiti za odvajanje polietilena od etilena (etena) pod uticajem ultraljubičastog zračenja i radikalnog pokretača polimerizacije $R:$
$(nCH_2=)↙(\text"eten")CH_2(→)↖(\text"UV svjetlo, R")((...-CH_2-CH_2-...)_n)↙(\text" polietilen ")$
Najkarakterističnije kovalentne veze za organska jedinjenja nastaju kada se atomske orbitale ukrste i stvore parovi elektrona. Kao rezultat, stvara se orbitala za dva atoma, koja sadrži elektronski par. Kada veza pukne, udio ovih elektrona može biti drugačiji.
Vrste čestica koje stvaraju reakcije u organskoj hemiji
Orbitala s nesparenim elektronom koji pripada jednom atomu može se preklapati s orbitalom drugog atoma, a postojat će i nespareni elektron. U tom slučaju se postiže formiranje kovalentne veze mehanizam razmjene:
$H + H→H:H,$ ili $H-H$
Mehanizam razmjene Stvaranje kovalentne veze ostvaruje se na način na koji se od nesparenih elektrona koji pripadaju različitim atomima stvara elektronski par.
p align="justify"> Proces koji uključuje formiranje kovalentne veze putem metaboličkog mehanizma je raspad veze, što omogućava da jedan elektron stigne do svakog atoma. Kao rezultat, stvaraju se dvije nenabijene čestice koje sadrže nesparene elektrone:
Ovi dijelovi se nazivaju slobodni radikali.
Vilna radikali- Atomi ili grupe atoma koji sadrže nesparene elektrone.
Reakcije koje nastaju pod uticajem jakih radikala nazivaju se reakcije slobodnih radikala.
Tok neorganske hemije uključuje reakciju vode sa kiselinama, halogenima i zapaljivu reakciju. Imajte na umu da reakcije ovog tipa karakterizira visoka fluidnost i visoka toplina.
Kovalentna veza se može formirati kroz mehanizam donor-akceptor. Jedna od orbitala atoma (ili aniona), koja sadrži usamljeni elektronski par, preklapa se sa nezauzetom orbitalom drugog atoma (ili kationa), koja je nezauzeta orbitala, u kojoj se formira kovalentna veza, na primjer:
$H^(+)+(:O-H^(-))↙(\text"primalac")→(H-O-H)↙(\text"donator")$
Otapanje kovalentne veze dovodi do stvaranja pozitivno i negativno nabijenih čestica; U ovom slučaju, elektroni iz para elektrona za paljenje gube se u jednom od atoma, a drugi atom ima praznu orbitalu:
$R:|R=R:^(-)+R^(+)$
Pogledajmo elektrolitičku disocijaciju kiselina:
$H:|Cl=H^(+)+Cl^(-)$
Možete lako pogoditi koji je dio u usamljenom elektronskom paru $R:^(-)$, tako da će negativno nabijeni ioni biti privučeni pozitivno nabijenim atomima ili atomima, koji imaju djelomični ili efektivni pozitivni naboj. Dijelovi s nepodijeljenim elektronskim parovima nazivaju se nukleofilnih agenasa (Nukleus- Jezgro, pozitivno nabijeni dio atoma), koji je "prijatelj" jezgra, koji ima pozitivan naboj.
nukleofili ($Nu$)- anjoni ili molekuli koji sadrže nepodijeljeni par elektrona koji stupaju u interakciju s dijelovima molekula koji nose efektivni pozitivni naboj.
Primjene nukleofila: $Cl^(-)$ (hlorid ion), $OH^(-)$ (hidroksid anion), $CH_3O^(-)$ (metoksid anion), $CH_3COO^(-)$ (acetatni anion ).
Čestice koje se nalaze u nezauzetoj orbitali, međutim, teže da ih nadopune i stoga ih privlače dijelovi molekula na kojima su prisutni elektronska gustoća, negativni naboj i nepodijeljeni elektronski par. Miris nastaje zbog elektrofila, "prijatelja" elektrona, negativnog naboja i čestica sa povećanom gustinom elektrona.
Elektrofili- kationi ili molekuli koji formiraju nezauzetu elektronsku orbitalu, koji uništavaju punjenje elektrona, što rezultira izraženijom elektronskom konfiguracijom atoma.
Primene elektrofila: $ NO_2 $ (nitro grupa), - $ COOH $ (karboksilna grupa), - $ CN $ (nitrilna grupa), - $ SON $ (aldehidna grupa).
Nemojte biti dio neusklađene orbitale s elektrofilom. Tako, na primjer, kationi osnovnih metala pokazuju konfiguraciju inertnih plinova i ne ometaju dodavanje elektrona, jer imaju malu gustoću prema elektronu. Iz ovoga se može konstruisati zaključak da, bez obzira što imaju neusklađenu orbitalu, takve čestice neće biti elektrofili.
Glavni mehanizmi prekida reakcije
Vidjeli smo tri glavne vrste reagujućih vrsta - slobodne radikale, elektrofile, nukleofile - i tri podtipa reakcionih mehanizama:
- Slobodni radikali;
- Electrofiln;
- Nukleofilna.
Osim klasifikacije reakcija na kristal reaktivnih čestica, u organskoj hemiji se dijele na četiri tipa reakcija po principu promjene sastava molekula: dodavanje, supstitucija, cijepanje ili eliminacija (kao npr. lat. . eliminaue- vidjeti, pljunuti) i pregrupisavanje. Kako se adicije i supstitucije mogu javiti pod uticajem sve tri vrste čestica koje generišu reakciju, može se uočiti niz osnovnih mehanizama prelaska reakcije.
1.Zamjena slobodnih radikala:
$(CH_4)↙(\text"metan")+Br_2(→)↖(\text"UV svjetlo")(CH_3Br)↙(\text"bromometan")+HBr$
2. Priznanje slobodnih radikala:
$nCH_2=CH_2(→)↖(\text"UV svjetlo, R")(...-CH_2-CH_2-...)_n$
3. Elektrofilna supstitucija:
4. Elektrofilna veza:
$CH_3-(CH=)↙(\text"propen")CH_2+HBr(→)↖(\text"rozchin")(CH_3-CHBr-CH_3)↙(\text"2-bromopropan")$
$CH_3(-C≡)↙(\text"propin")CH+Cl_2(→)↖(\text"rozchin")(CH_3-CCl=CHCl)↙(\text"1,2-dikloropropen")$
5. Nukleofilni dodatak:
Osim toga, osvrnut ćemo se na reakcije odvajanja i eliminacije koje se javljaju pod prilivom nukleofilnih čestica - baza.
6. eliminacija:
$SH_3-CHBr-CH_3+NaOH(→)↖(\text"alkoholna ruža")CH_3-CH=CH_2+NaBr+H_2O$
Pravilo V. V. Markovnikova
Osim toga, alkeni (nezasićeni ugljikohidrati) imaju tendenciju da prolaze kroz reakcije adicije. Većina ovih reakcija odvija se mehanizmom elektrofilni dodatak.
Hidrohalogeniranje (dodato halogenovodoniku):
$CH_3(-CH-)↙(\text"propen")CH_2+HBr→CH_3(-CHBr-CH_3)↙(\text"2-bromopropan")$
Ova reakcija je naređena na vladavinu V.V. Markovnikova: Prilikom dodavanja halogenirane vode alkenu, voda se zatim dodaje hidrogeniranom atomu ugljika. atom u kojem ima više atoma vode, a halogen je manje hidrogeniran.