- •И.С. Колпащикова, а.Ф. Бетнев, е.М. Алов функциональные производные углеводородов
- •Удк 547
- •Удк 547
- •150023, Ярославль, Московский пр., 88
- •150000, Ярославль, ул. Советская, 14а
- •1. Спирты
- •1.1. Физические свойства
- •Сравнение физических свойств спиртов и углеводородов
- •1.2. Химические свойства
- •1.2.1. Реакции с участием связи o−h
- •1.2.2. Реакция с участием связи r–oh
- •1.2.3. Окисление, дегидрирование
- •1.3. Способы получения
- •1.3.1. Гидратация алкенов
- •1.3.2. Гидролиз галогеналканов
- •1.3.3. Синтез с помощью реактива Гриньяра
- •1.3.4. Гидроборирование-окисление алкенов
- •1.3.5. Восстановление карбонильных соединений
- •1.3.6. Брожение сахаров
- •2. Фенолы
- •2.1. Физические свойства
- •Физические свойства фенолов
- •2.2. Химические свойства
- •2.2.1. Кислотность
- •2.2.2. Фенолы и феноксид-ионы – нуклеофильные реагенты
- •2.2.3. Электрофильное замещение в ядре
- •2.2.4. Замещение гидроксигруппы в нитрофенолах
- •2.2.5. Окисление
- •2.2.6. Восстановление
- •3.3. Способы получения
- •4.1. Химические свойства
- •4.2. Способы получения
- •4.2.1. Превращение галогенгидринов под действием оснований
- •4.2.2. Окисление алкенов гидропероксидами (реакция Прилежаева)
- •5. Карбонильные соединения
- •5.1. Строение и физические свойства
- •5.2. Химические свойства
- •5.2.1. Нуклеофильное присоединение синильной кислоты, бисульфита натрия, реактива Гриньяра, ацетиленидов
- •5.2.2. Нуклеофильное присоединение - отщепление g–nh2 и спиртов
- •5.2.3. Нуклеофильное присоединение, нуклеофил – карбанион. Альдольная конденсация
- •Реакции, родственные альдольной конденсации
- •5.2.4. Нуклеофильное присоединение – реакция окисления-восстановления
- •5.2.5. Галогенирование кетонов - реакции с участием карбанионов
- •5.2.6. Взаимодействие альдегидов и кетонов с пентахлоридом фосфора
- •5.2.7. Восстановление
- •5.2.8. Окисление
- •5.3. Способы получения
- •Названия ацилов и ацилатов некоторых карбоновых кислот
- •6.1. Строение и физические свойства
- •6.2. Химические свойства
- •6.2.1. Реакции карбоновых кислот, сопровождающиеся разрывом о–н-связи. Кислотность
- •6.2.2. Реакции, сопровождающиеся разрывом связи с-он. Превращение в функциональные производные
- •6.2.3. Реакции замещения у -углеродного атома.
- •6.2.4. Восстановление кислот
- •7.1.2. Реакции замещения группы х у карбонильного атома углерода
- •7.1.3. Реакции сложного эфира по -углеродному атому
- •7.1.4. Восстановление производных кислот
- •8. Жиры. Воски
- •9. СульфОновые кислоты
- •9.1. Химические свойства
- •9.1.1. Кислотность. Образование солей
- •9.1.2. Превращение в производные кислот
- •Константы кислотности бензолсульфоновой и бензойной кислот и их амидов
- •9.1.3. Реакция замещения сульфогруппы
- •9.1.4. Электрофильное замещение в кольце – seAr
- •9.2. Способы получения
- •10. Дикарбоновые кислоты
- •10.1. Кислотные свойства
- •Физические свойства дикарбоновых кислот
- •10.2. Поведение при нагревании
- •10.3. Способы получения
- •11. Нитросоединения
- •11.1. Строение и физические свойства
- •Некоторые физические свойства нитрометана и ацетона
- •11.2. Химические свойства
- •11.3. Способы получения
- •12.2. Химические свойства
- •12.2.1. Основность
- •12.2.2. Реакции с участием аминогруппы
- •12.2.3. Замещение в кольце ароматических аминов
- •12.2.4. Реакции аминов с азотистой кислотой
- •12.3. Способы получения
- •12.3.1. Восстановление азотсодержащих соединений:
- •12.3.2. Взаимодействие галогенпроизводных с аммиаком или аминами
- •12.3.3. Взаимодействие спиртов с аммиаком или аминами
- •12.3.4. Восстановительное аминирование
- •12.3.5. Расщепление амидов по Гофману
- •13. Диазосоединения. Соли диазония
- •13.1. Свойства солей диазония
- •1. Синтез п-нитроанилинового красного.
- •2. Синтез метилоранжа
- •14. Кетокислоты
- •Физические свойства некоторых кетокислот
- •15. Оксикислоты
- •Физические свойства некоторых оксикислот
- •16. ,-Непредельные карбонильные соединения
- •17. Аминокислоты
- •17.1. Кофигурация аминокислот
- •17.2. Кислотно-основные свойства
- •Аминокислоты
- •17.3. Способы получения
- •О г л а в л е н и е
- •И.С. Колпащикова, а.Ф. Бетнев, е.М. Алов функциональные производные углеводородов
7.1.4. Восстановление производных кислот
Сложные эфиры, ангидриды и хлорангидриды восстанавливаются с помощью литийалюминийгидрида с образованием первичных спиртов.
Способы получения и свойства карбоновых кислот приведены на рис. 4.
8. Жиры. Воски
Жиры представляют собой полные сложные эфиры трехатомного спирта – глицерина с алифатическими (жирными) кислотами. Жиры называют также триглицеридами (или триацилглицеридами).
Химические, физические и биологические свойства жиров определяются входящими в его состав триглицеридами, и в первую очередь, длиной цепи, степенью ненасыщенности жирных кислот и их расположением в триглицериде. В состав жиров входят в основном неразветвленные жирные кислоты, содержащие четное число атомов С (от 4 до 26), как насыщенные, так моно- и полиненасыщенные; в основном это лауриновая (додекановая), миристиновая (тетрадекановая), пальмитиновая (гексадекановая), стеариновая (октадекановая), 9-гексадеценовая, олеиновая (9-октадеценовая), линолевая (9,12-октадекадиеновая) и линоленовая (9,12,15-октадекатриеновая) кислоты. Почти все ненасыщенные кислоты растительных жиров и большинства животных жиров являются цис-изомерами. В зависимости от состава различают простые триглицериды, содержащие одинаковые кислотные остатки, и смешанные триглицериды с остатками различных кислот.
|
Некоторые природные жиры при комнатной температуре – твердые вещества, а другие – жидкие. Температура затвердевания жира обусловлена характером кислот, входящих в состав жира: чем больше содержание насыщенных кислот, тем она выше.
Жидкие жиры называются маслами. Они состоят главным образом из глицеридов непредельных кислот – олеиновой, линолевой и линолиновой.
Льняное, конопляное и тунговое масла содержат главным образом триглицериды кислот с двумя или тремя двойными связями (линолевой, линоленовой). Характерной особенностью этих масел является их способность на свету под действием воздуха в тонком слое высыхать, образуя твердую эластичную пленку. При высыхании происходят сложные химические реакции полимеризации с участием кислорода.
Среди реакций жиров особое значение имеет гидролиз или омыление, которое можно осуществить как кислотами, так и основаниями. Полученные в результате щелочного гидролиза соли высших карбоновых кислот представляют собой мыла. В наибольших количествах производятся натриевые и калиевые мыла.
Некоторое представление об очищающем действии мыла можно получить из следующей картины. Полярный конец молекулы мыла -СООNa растворим в воде, а неполярный конец, состоящий из 12-18 атомов углерода, растворим в масле. Из-за наличия отрицательно заряженных карбоксилатных групп каждая капля масла окружена ионной оболочкой. Одинаковые заряды удерживают эти капли от слияния, при этом образуется устойчивая эмульсия масла в воде. Очищающее действие мыла обусловлено тем, что оно эмульгирует жир и сало, содержащие грязь (рис. 5).
Рис. 5. Очищающее действие мыла
Твердые жиры устойчивы в хранении. Поэтому жидкие растительные масла часто подвергают отверждению. Этот процесс заключается в гидрировании (Ni, 200 оС, 0,2-1,5 МПа (2-15 атм)) двойных связей ненасыщенных карбоновых кислот в молекулах триглицеридов. Как правило, проводят лишь частичное гидрирование, сохраняя часть двойных связей в углеводородных фрагментах незатронутыми. Это позволяет избежать чрезмерного повышения температуры плавления гидрированного жира. Гидрированные жиры сходны во всех отношениях с природными твердыми жирами. Их используют для приготовления маргарина. Гидрирование растительных масел имеет нежелательное свойство: незатронутые при
гидрировании двойные связи, имеющие цис-конфигурацию в природном растительном масле, приобретают транс-конфигурацию в гидрированном продукте. Полагают, что значительное употребление в пищу таких «транс-жиров» может стать причиной ряда сердечных и онкологических заболеваний.
Воски – исторически сложившееся название разных по составу и происхождению продуктов, преимущественно природных, которые по свойствам близки пчелиному воску. Природные воски представляют собой пластичные, легко размягчающиеся при нагревании продукты, большинство из которых плавится в интервале температур 40-90 °С.
Большинство природных восков содержит сложные эфиры одноосновных насыщенных карбоновых кислот нормального строения, таких как пальмитиновая, гексаэйкозановая или октаэйкозановая, и высших неразветвленных одноатомных спиртов с 12-46 атомами углерода в молекуле, например, 1-октадеканол (стеариловый) С17Н35СН2ОН, 1-триаконтанол (мирициловый) н-С29Н59СН2ОН или 9-октадеценол-1 СН3(СН2)7–СН=СН–(СН2)7СН2ОН. Типичным примером служит пчелинный воск, который содержит, в частности, мирициловый эфир пальмитиновой кислоты С15Н31СООС30Н61. Такие воски по химическим свойствам близки к жирам (триглицеридам), но омыляются только в щелочной среде. Иногда природные продукты, не содержащие сложные эфиры, например, парафин, называют аналогами воска или воскоподобными материалами.