19. Сложные эфиры

Сложные эфиры – это производные карбоновых кислот, в которых атом водорода карбоксильной группы замещен на алкильный радикал; или это продукты замещения гидроксильного атома водорода в спиртах на кислотный радикал (ацил).

Номенклатура. Названия сложных эфиров образуются из названий соответствующих кислот или кислотных остатков и названий алкильных радикалов, входящих в состав спиртов:

метиловый эфир муравьиной кислоты амиловый эфир уксусной кислоты

(муравьинометиловый эфир, (уксусноамиловый эфир, амилацетат)

метилформиат)

Изомерия: 1) углеродного скелета; 2) межклассовая (изомерны карбоновым кислотам); 3) оптическая.

Физические свойства. Простейшие по составу сложные эфиры карбоновых кислот – бесцветные легкокипящие жидкости с фруктовым запахом; высшие сложные эфиры – воскообразные вещества (пчелиный воск), все сложные эфиры в воде растворяются плохо.

Химические свойства.

Гидролиз – важнейшее химическое свойство сложных эфиров:

этилпропионат

Для смещения реакции в сторону образования эфира можно «связать» образующуюся воду водоотнимающим средствам (например, конц. H₂SO₄). В том случае, когда необходимо провести гидролиз эфира, реакцию иногда проводят в присутствии щелочи, которая позволяет «связать» образующуюся кислоту.

Жиры – это смесь сложных эфиров трехатомного спирта глицерина и высших карбоновых кислот (ВКК).

Общая формула жира:

где R, R₂, R₃ – углеводородные радикалы (могут быть одинаковые или разные), содержащие от 3 до 25 атомов углерода.

Впервые синтез жиров был осуществлен французским химиком М. Бертло в 1854 г. (реакция Бертло).

Номенклатура. По систематической номенклатуре жиры называют, добавляя окончание -ин к названию кислоты и приставку, показывающую, сколько гидроксильных групп в молекуле глицерина проэтерифицировано.

Физические свойства. При комнатной температуре жиры (триглицериды) – вязкие жидкости или твердые вещества, легче воды; в воде не растворяются, но растворяются в органических растворителях (бензине, бензоле и др.).

Химические свойства.

I. Гидролиз. В зависимости от условий гидролиз бывает:

1. Водный (без катализатора, при высоких t⁰ и Р);

Таблица 5 – Классификации жиров

2. Кислотный (в присутствии кислоты в качестве катализатора);

3. Ферментативный (происходит в живых организмах);

4. Щелочной (под действием щелочей).

II. Реакция присоединения (для жидких ненасыщенных жиров).

1. Присоединение водорода (гидрирование, гидрогенизация):

триолеин (жидкий жир) тристеарин (твердый жир)

2. Присоединение галогенов. Растительные масла обесцвечивают бромную воду:

9,10-гексабромтристеарин

Реакции окисления и полимеризации (для жидких ненасыщенных жиров). Жиры, содержащие остатки непредельных кислот (высыхающие масла), под действием кислорода воздуха окисляются и полимеризуются.

Получение жиров.

Основным способом синтеза жиров являются реакции этерификации глицерина с высшими карбоновыми кислотами.

20.Амины.

Амины – органические соединения, которые можно рассматривать как производные аммиака (NH₃), в молекуле которого один или несколько атомов водорода замещены углеводородными радикалами.

Гомологический ряд предельных аминов: СН₃NH₂ – метиламин (первичный амин), (СН₃)₂NH – диметиламин (вторичный амин), (СН₃)₃N – триметиламин (третичный амин) и т.д.

Изомерия: 1) углеродного скелета; 2) положения аминогруппы (NH₂); 3) оптическая.

Физические свойства. Простейшие алифатические амины при нормальных условиях представляют собой газы или жидкости с низкой температурой кипения, обладающие резким запахом, характерным для аммиака. Они хорошо растворяются в воде. Амины являются полярными соединениями, для них характерно образование водородных связей, поэтому амины кипят при более высоких температурах чем соотвествующие алканы.

Химические свойства.

Будучи производными аммиака для аминов характерны химические свойства аммиака.

1. Взаимодействие с водой – образование гидроксидов замещенного аммония:

2. Взаимодействие с кислотами – образование солей

CH₃NH₂ + НС1 = [CH₃NH₃]C1 [CH₃NH₃]⁺ + Сl^-

хлорид метиламмония

3. Горение аминов.

4. Первичные и вторичные амины реагируют с азотистой кислотой (первичные амины превращаются в спирты, вторичные – в N-нитрозамины):

RNH₂ + HNO₂ → ROH + N₂↑ + H₂O,

R₂NH + HNO₂ → R₂N–NO + H₂O.

Получение аминов.

1. Взаимодействие спиртов с аммиаком при нагревании в присутствии А1₂O₃ в качестве катализатора:

R–OH + NH₃ → R – NH₂ + H₂O.

2. Взаимодействие алкилгалогенидов (галогеналканов) с аммиаком, например:

CH₃Br + 2NH₃ → CH₃NH₂ + NH₄Br

При избытке алкилгалогенида и аммиака:

CH₃NH₂ + СН₃Вr + NH₃ → (CH₃)₂NH + NH₄Br

диметиламин