Реакції заміщення Оксигену оксогрупи

Реакції заміщення Оксигену оксогрупи з нітрогеновмісними сполуками: гідроксиламіном, гідразином, фенілгідразином:

	Гідроксиламін	Оксим

Оксими, гідразони або фенілгідразони гідролізуються водними розчинами кислот з утворенням вихідних сполук.

При дії галоїдних сполук фосфору на оксосполуки атом Оксигену в оксогрупі заміщується двома атомами галогену:

Реакції заміщення в радикалі

Внаслідок поляризації оксогрупи атоми Гідрогену в молекулах альдегідів і кетонів, що знаходяться в α-положенні, стають рухливими і здатними до реакцій заміщення під дією галогенів:

Пропіоновий альдегід	-хлорпропіоновий альдегід

Реакції заміщення в ароматичних альдегідах

Для ароматичних альдегідів взаємодія з галогенами відбувається за різними схемами залежноі від умов реакції:

Для ароматичних альдегідів і кетонів реакції заміщення в кільці відбуваються в мета-положенні через те, що групи

є орієнтантами другого роду.

Реакції окиснення альдегідів

Альдегіди легко окиснюються до карбонових кислот із тим же числом атомів Карбону. Окисниками виступають: кисень повітря, аміачний розчин аргентум(І) оксиду або купрум(ІІ) гідроксиду.

Реакцію альдегідів з аміачним розчином оксиду срібла називають «реакцією срібного дзеркала» – це якісна реакція на альдегіди.

Якісною реакцією на альдегіди є реакція з купрум(ІІ) гідроксидом і реактивом Фелінга. В умовах нагрівання випадає осад купрум(І) оксиду червоного кольору.

Реакції окиснення кетонів

Кетони окиснюються більш сильними окисниками: концентрованою нітратною кислотою, калій перманганатом у кислому середовищі тощо. В результаті окиснення кетонів відбувається розрив карбонового ланцюга поряд із карбонільною групою з утворенням суміші кислот.

Реакції полімеризації та конденсації

Альдольна та кротонова конденсація. Реакція Канніццаро-Тищенко. Поліконденсація з фенолами, утворення феноло-формальдегідних смол.

2. Окремі представники

Мурашиний альдегід, оцтовий альдегід, бензальдегід, ванілін (n-окси-m-метокси-бензальдегід), ацетон, ацетофенон, циклогексанон тощо.

3. Ненасичені оксосполуки

Акролеїн, кетен, кротоновий альдегід, цитраль (3,7-диметил-2,6-октадієналь), коричний альдегід.

Кротоновий альдегід	Коричний альдегід

4. Діальдегіди і дикетони

Гліоксаль	Діацетил

Хінони

Під час окиснення ароматичних двоатомних фенолів утворюються хінони:

Гідрохінон	n-бензохінон

Хінонам характерна висока реакційна здатність. В результаті відновлення хінони легко перетворюються знову на двоатомні феноли.

Вітамін К (філохінон).

Одноосновні карбонові кислоти та їх функціональні похідні Лекція №12 (2 години)

План

1. Загальна характеристика карбонових кислот.

2. Ізомерія, номенклатура одноосновних карбонових кислот.

3. Способи добування одноосновних карбонових кислот.

4. Фізичні властивості кислот.

5. Хімічні властивості кислот.

6. Окремі представники, їх значення і використання.

Ключові слова: карбонова кислота, одноосновна кислота, багатоосновна кислота, карбоксильна група, основність кислоти, ацильна група, гемінальні тригалогеналкани, нітрил кислоти, асоціація, димери, карбоксилат-іон, дисоціація, амід кислоти, ангідрид кислоти, галогенангідрид кислоти.

Література: 1 с. 177 - 199; 3 с. 375 – 388, 399 - 412

1. Загальна характеристика карбонових кислот

Карбонові кислоти - органічні сполуки, молекули яких містять одну або декілька карбоксильних груп .

Карбоксильна група характеризує основність кислоти. Класифікація карбонових кислот за основністю та будовою карбонового радикалу.

2. Ізомерія, номенклатура одноосновних карбонових кислот

Для найменування карбонових кислот широко вживаються тривіальні назви. Номенклатура IUPAC. Ацильні (кислотні) радикали.

3. Способи добування одноосновних карбонових кислот

Способи добування: окиснення органічних сполук (вуглеводнів, спиртів, альдегідів та кетонів); оксосинтез; гідроліз нітрилів гідроліз гемінальних тригалогенопохідних гідроліз естерів (жирів) магній-органічний синтез.

4. Фізичні властивості кислот

Закономірності зміни фізичних властивостей в гомологічному ряду карбонових

кислот. Асоціація молекул кислот. Водневий зв’язок.

5. Хімічні властивості кислот

Хімічні властивості карбонових кислот обумовлені наявністю карбоксильної групи та будовою радикалу.

Реакції за карбоксильною групою

Електронна будова карбоксильної групи та карбоксилат-іону.

За рахунок поляризації зв’язків в карбоксильній групі карбонові кислоти виявляють кислотний характер та реагують з активними металами, основними оксидами, основами та лугами з утворенням солей.

За карбоксильною групою характерні реакції заміщення групи на інші атоми або групи атомів із утворенням функціональних похідних кислот галогенангідридів, амідів, ангідридів та естерів. Функціональні похідні виявляють ацилуючі властивості та піддаються гідролізу.

Галогенангідриди кислот одержують взаємодією карбонових кислот із галоїдними сполуками фосфору

Кислота	Хлорангідрид кислоти

Галогенангідридам характерна висока реакційна здатність. Їх використовують для реакцій ацилування — введення радикалу кислоти із утворенням кислоти або похідних кислот

Загальним методом добування ангідридів є взаємодія солей кислот з їх галогенангідридами

Ангідриди можуть бути одержані пропусканням пари кислоти над каталізатором або нагріванням із водовіднімаючими засобами (Р₂О₅).

Ангідриди також є добрими ацилуючими агентами

Аміди кислот у промисловості одержують нагріванням амонійних солей до 200С

Крім того, аміди можна добувати взаємодією аміаку з ацилуючими засобами (галогенангідридами та ангідридами кислот), а також неповним гідролізом нітрилів.

Нагрівання амідів із сильними водовіднімаючими засобами (Р₂О₅) відбувається з утворенням нітрилів кислот

Естери утворюються взаємодією кислот та спиртів 

Естери піддаються реакціям гідролізу і переетерифікації. Естери — слабкі ацилуючі засоби.

Естери нижчих одноатомних спиртів та нижчих кислот — леткі рідини з приємним запахом (есенції) використовуються в парфумерній та харчовій промисловості.