Физические свойства

По агрегатному состоянию жиры подразделяются на жидкие и твёрдые (при комнатной температуре). Твёрдые жиры, как правило, образованы предельными кислотами. Жидкие жиры (их часто называют маслами) образованы непредельными кислотами.

Жиры растворимы в органических растворителях и нерастворимы в воде.

Химические свойства

1. Гидролиз или омыление жиров происходит под действием воды (обратимо) или под действием щелочей (необратимо):

а) кислотный гидролиз жиров

б) щелочной гидролиз жиров (омыление)

2. Гидрогенизация жиров – процесс присоединения водорода к остаткам непредельных кислот, входящих в состав жиров. При этом остатки непредельных кислот переходят в остатки предельных кислот, и жидкие жиры превращаются в твёрдые (эту реакцию проводят на маргариновых заводах)

3. Жидкие жиры, взаимодействуя с кислородом воздуха, способны образовывать твёрдые плёнки – сшитые полимеры

4. При длительном хранении под действием влаги, кислорода воздуха, света и тепла жиры приобретают неприятный запах и вкус. Этот процесс называется прогорканием. Неприятный запах и вкус обусловлены появлением в жирах продуктов их превращения – свободных жирных кислот, гидроксикислот, альдегидов и кетонов.

Мыла

Мылами называются соли высокомолекулярных органических кислот. Обыкновенные мыла состоят, в основном, из смеси натриевых солей пальмитиновой (C₁₅H₃₁COOH), стеариновой (C₁₇H₃₅COOH) и олеиновой (C₁₇H₃₃COOH). Калийное мыло имеет вид мази и носит название жидкого мыла. Обычное мыло получают с помощью реакции “омыления” жиров.

В жёсткой воде (содержащей ионы кальция и магния) моющая способность мыла уменьшается. Взаимодействуя с ионами кальция и магния, мыла образуют нерастворимые кальциевые и (или) магниевые соли

2C₁₇H₃₅COO^- + 2Na⁺ + Ca²⁺ + 2HCO₃^- → (C₁₇H₃₅COO)₂Ca +2Na⁺ + 2HCO₃^-

В результате этого мыло образует вместо пены плёнку на поверхности воды и расходуется бесполезно.

Глава 15. Азотсодержащие органические соединения

Из органических соединений содержащих азот, рассмотрим нитросоединия, амины, нитрилы и изонитрилы.

НИТРОСОЕДИНЕНИЯ

Предельные нитросоединения имеют общую формулу или .

§ 80. Изомерия. Номенклатура

Изомерия нитросоединений начинается, как и в случае монозамещенных углеводородов (спиртов, галогеналкилов и др.) с производных пропана.

Различают первичные – R – CH₂ – NO₂, вторичные – R₂ – CH – NO₂ и третичные – R₃ – C – NO₂ нитросоединения. Нитросоединения называются по углеводороду с приставкой нитро-:

§ 81. Способы получения

По реакции Коновалова, нитрованием в газовой фазе:

§ 82. Физические свойства

Нитросоединения жирного ряда – жидкости, обладающие приятным запахом, перегоняющиеся без разложения; малорастворимы в воде, ядовиты, не корродируют металлы, их водные растворы имеют нейтральную реакцию. Плотности соединений с числом атомов углерода менее четырех – больше 1, с числом атомов четыре и более – меньше 1.

§ 83. Химические свойства

1. При восстановлении нитросоединений образуются первичные амины:

2. Первичные и вторичные нитросоединения растворимы в щелочах с образованием солей. Это объясняется тем, что водородные атомы при углероде, связанном непосредственно с нитрогруппой под влиянием последней, активируются, и в щелочной среде нитросоединения перегруппировываются в аци-нитро-форму (кислотную):

Таким образом, нитросоединения следует рассматривать как таутомерные вещества, реагирующие в нитро- и аци-нитроформах.

Таутомерия (от греч. tautos – тот же и meras – мера) – явление обратимой изомерии, при которой два или более изомера легко переходят друг в друга. Устанавливается равновесие.

Если щелочные растворы нитросоединений обработать минеральной кислотой, то происходит медленный обратный сдвиг равновесия:

Поэтому нитросоединения относят к псевдокислотам. Для псевдокислот характерно, что сами они нейтральны, не обладают электропроводностью, тем не менее образуют нейтральные соли щелочных металлов.

«Нейтрализация» нитросоединений основаниями (образование нейтральных солей) происходит медленно, а истинных кислот – мгновенно.

3. Активность водородных атомов у углерода, непосредственно связанного с нитрогруппой, проявляется и в ряде других реакций.

Первичные и вторичные нитросоединения реагируют с азотистой кислотой, а третичные – не реагируют:

Щелочные соли нитриловых кислот в растворе имеют красный цвет. Псевдонитрилы в растворах и в расплавах окрашены в синий цвет.

4. Первичные и вторичные нитросоединения конденсируются в присутствии щелочей с альдегидами, образуя нитроспирты:

5. Аци-формы первичных и вторичных нитросоединений в водных растворах при действии минеральных кислот образуют альдегиды или кетоны:

6. Первичные нитросоединения при нагревании с 85%-ной серной кислотой переходят в карбоновые кислоты с отщеплением гидроксиламина. Реакция может служить промышленным методом получения гидроксиламина: