Амиди на въглеродна киселина накратко. Функционални производни на въглената киселина

24.11.202227.05.2017

При нормални условия фосгенът е газ, който кондензира в течност при температура. кип. и плътност

Фосгенът е много отровен. Има силно въздействие върху дихателната система и лигавиците. По време на Първата световна война се използва като има остра задушлива миризма.

Когато е изложен на вода (или по-добре воден алкален разтвор), той се разлага до образуване на солна киселина и въглероден диоксид:

Фосгенът се получава от хлор и въглероден окис в присъствието на катализатор, специално обработен за увеличаване на неговата порьозност:

Фосгенът служи като изходен материал за синтеза на различни органични съединения.

Въглероден дисулфидОт производните на въглеродната киселина, съдържащи сяра, широко се използва въглеродният дисулфид. Представлява безцветна подвижна течност с темп. кип. с ефирна миризма (технически въглероден дисулфид, има неприятна миризма, напомняща миризмата на репички). Въглеродният дисулфид е отровен и изключително запалим, тъй като неговите пари се запалват при ниски температури.

Въглеродният дисулфид се използва като изходен продукт за синтеза на въглероден тетрахлорид (стр. 74), при производството на вискозни влакна (стр. 345), а също и като разтворител за мазнини и др.

Въглеродният дисулфид се получава чрез преминаване на серни пари. горещ въглен:

Понастоящем най-рентабилният начин за получаване на въглероден дисулфид е взаимодействието на метан със серни пари върху силикагел:

Урея (карбамид)е пълен амид на въглеродната киселина:

Това е едно от първите органични вещества, получени синтетично от неорганични вещества (Wöhler, 1828).

Уреята е кристално вещество с темп. мн. 133 °C, лесно разтворим във вода и алкохол. С един еквивалент киселини образува соли, например:

Когато разтворите на урея се нагряват в присъствието на киселини или основи, тя лесно се хидролизира, за да образува въглероден диоксид и амоняк:

Когато азотната киселина реагира с урея, се образуват въглероден диоксид, азот и вода:

При нагряване на урея с алкохоли се получават уретани - естери на карбаминовата киселина

Уретаните са кристални вещества, които са разтворими във вода.

Когато уреята реагира с формалдехид в неутрална или леко алкална среда при температура около 30 °C, се образуват монометилокарбамид и диметилокарбамид:

Тези производни при нагряване в кисела среда образуват карбамидни полимери – основата на обикновените пластмаси – аминопласти (стр. 331) и лепила за лепене на дърво.

Уреята (карбамид) играе важна роля в метаболизма в животинските организми; е крайният продукт на азотния метаболизъм, при който азотните вещества (например протеини), претърпели серия от сложни трансформации в тялото, се екскретират в урината под формата на урея (оттук и името му).

Уреята е концентриран азотен тор (съдържа 46% азот) и бързо се усвоява от растенията. В допълнение, уреята се използва успешно за хранене на добитък.

Понастоящем карбамидът се използва за отделяне на парафинови въглеводороди с нормална структура от петролни продукти. Факт е, че кристалите на уреята образуват „кристални пори“, толкова тесни, че въглеводородите с нормална структура проникват в тях, но въглеводородите с разклонена верига не могат да проникнат. Следователно кристалите на уреята адсорбират от сместа само въглеводороди с нормална структура, които след разтваряне на уреята се отделят от водния слой.

В промишлеността карбамидът се получава от амоняк и въглероден диоксид при 185 °C и налягане

ТиокарбамидКристално вещество; темп, мн. 172°С. Лесно разтворим във вода, слабо разтворим в алкохол. Тиокарбамидът може да се получи чрез действието на сероводород върху цианамид

или чрез нагряване на амониев тиоцианат. Използва се за производство на карбамидни полимери.

въглероден диоксид (въглероден диоксид)- участник в много реакции на карбоксилиране и декарбоксилиране in vivoИ инвитро.

Карбоксилирането е възможно, когато съединения с частичен отрицателен заряд на въглеродния атом реагират с въглероден диоксид. В организма взаимодействието на въглероден диоксид с ацетил коензим А води до образуването на малонил коензим А.

Подобно на самата въглеродна киселина, някои от нейните производни също са неизвестни в свободна форма: монохлорид ClCOOH и моноамид - карбаминкиселина H 2 NCOOH. Въпреки това, техните естери са доста стабилни съединения.

За да синтезирате производни на въглеродна киселина, можете да използвате фосген(дихлорид) COCl 2, който се образува лесно при реакцията на въглероден окис с хлор на светлина. Фосгенът е изключително отровен газ (т.к. 8 o C), през Първата световна война е използван като бойно химическо вещество.

Етилов естер на хлоромравчена киселина реагира с амоняк, за да образува етилов естер на карбаминова киселина H 2 NCOOC 2 H 5 . Естерите на карбаминовата киселина (карбамати) имат общо име - Уретани.

Уретаните са намерили приложение в медицината, по-специално като лекарства мепротанИ етацизин.

Урея (карбамид)(NH 2) 2 C=O е най-важният азотсъдържащ краен продукт на човешкия метаболизъм (около 20-30 g урея/ден се екскретира с урината).

Киселините и основите при нагряване причиняват хидролиза на урея; в организма се хидролизира от ензими.

При бавно нагряване до температура 150-160 o C уреята се разлага с отделяне на амоняк и образуването биурет.

Когато биуретът реагира в алкални разтвори с медни (II) йони, се наблюдава характерен виолетов цвят поради образуването на хелатен комплекс (биуретова реакция).Биуретният остатък в хелатния комплекс има имидна структура.

Производни на карбоксилна киселина, съдържащи карбамиден остатък като заместител, са уреиди.Те се използват в медицината, по-специално уреид на α-бромоизовалерианова киселина - бромиран
(bromural) - използва се като лек хипнотик. Действието му се дължи на комбинацията от бром и остатъка от изовалерианова киселина, известни с потискащия си ефект върху централната нервна система.

Гуанидин (иминоурея)- азотно производно на урея - е силна основа, тъй като спрегнатата киселина - гуанидиниев йон - е мезомерно стабилизирана.

Гуанидиновият остатък е част от α-аминокиселината - аргинин и нуклеиновата основа - гуанин.

3.2 Хетерофункционаленвръзки в жизнените процеси

основни характеристики

Повечето вещества, участващи в метаболизма, са хетерофункционални съединения.

Хетерофункционалните съединения са съединения, чиито молекули съдържат различни функционални групи.

Комбинации от функционални групи, характерни за биологично важни съединения, са представени в таблица 3.2.

Таблица 3.1.Най-често срещаните комбинации от функционални групи в биологично важни алифатни съединения

Сред хетерофункционалните съединения в природни обекти най-често срещаните са аминоалкохолите, аминокиселините, хидроксикарбонилните съединения, както и хидрокси и оксо киселините (Таблица 9.2).

Таблица 9.2.Някои хидрокси и оксо киселини и техните производни

* За ди- и трикарбоксилни киселини - с участието на всички карбоксилни групи. За частични соли и функционални производни се добавя префикс хидро)-, например „хидроксалат“ за аниона HOOC-COO - .

От особено биологично значение α-аминокиселиниса описани в глава 12. Полихидроксиалдехиди и полихидроксикетони (въглехидрати) се обсъждат в глава 13.

В ароматната серия основата на важни естествени биологично активни съединения и синтетични лекарства (виж 9.3) е i-аминофенол, i-аминобензоена, салициловаИ сулфанилова киселина.

Систематичните наименования на хетерофункционалните съединения се конструират съгласно общите правила на заместващата номенклатура (виж 1.2.1). Въпреки това, за редица широко използвани киселини се предпочитат тривиални имена (вижте таблица 9.2). Латинските им имена служат като основа за имената на аниони и киселинни производни, които често не съвпадат с руските тривиални имена.

Реактивност

Хлорид на въглеродна киселина – фосген:

Както всички киселинни хлориди, фосгенът има висока ацилираща способност:

Амиди на въглеродна киселина

1) Карбаминова киселина

Карбаминова киселина– полуамид (киселинен амид) на въглена киселина – нестабилен:

2) Урея

Урея– урея, диамид на въглеродна киселина:

Уреята е най-важният краен продукт на протеиновия метаболизъм при бозайниците. Възрастен отделя 20-30 g урея на ден с урината.

Синтезът на Wöhler (1828).

Индустриален метод за производство на урея

Уреята е широкомащабен продукт на химическата промишленост (световното производство е повече от 100 милиона тона годишно). Той се използва широко като азотен тор и за производството на карбамид-формалдехидни смоли. В химическата и фармацевтичната промишленост се използва за производство на барбитурати.

Химични свойства на уреята

1) Основност:

2) Разлагане при нагряване:

3) Разлагане с азотиста киселина

По количеството отделен азот може да се определи количествено уреята

(Метод на Ван-Слайк).

3) Гуанидин

Гуанидинът има необичайно висока основност, сравнима с тази на неорганичните основи. Това се дължи на високата степен на структурна симетрия на неговата протонирана форма и максималната делокализация на (+) заряда:

Гуанидинови остатъци се намират в някои природни съединения и медицински вещества, например:

Сярата в органичните съединения има различна степен на окисление.

Тиоли и тиоестери

При заместване на халоген с SH група се образуват тиоли:

Тиолите са по-кисели от алкохолите:

Тиолатните аниони са силни нуклеофили; когато взаимодействат с халогенни производни, те образуват тиоестери:

Серният атом в тиоетерите е центърът на основност и нуклеофилност; когато взаимодействат с халогенни производни, тиоетерите образуват триалкилтиониеви соли:

Тиолите лесно се окисляват при меки условия, образувайки дисулфиди:

Посоката на реакцията се променя, когато

RH потенциал на околната среда: с висок RH потенциал - вдясно, с нисък RH потенциал - вляво. Тиол-дисулфидните взаимопревръщания играят важна роля при формирането на структурата и регулирането на функциите на естествените протеини.

Сулфоксиди и сулфони

По време на окисляването на тиоетери серен атом добавя кислород и последователно се образуват сулфоксиди и сулфони:

Диметилсулфоксид (DMSO, димексид)- безцветна течност с температура на кипене. 189°C, разтворим във вода и органични разтворители. Широко използван в органичния синтез като полярен апротонен разтворител.
Поради способността си бързо да дифундира през кожата, пренасяйки разтворени в нея вещества, се използва във фармацията като съставна част на лечебни мехлеми.

Сулфонови киселини (сулфонови киселини)

Сулфонови киселини (или сулфонови киселини)съединения, съдържащи сулфо група:

Методи за получаване на сулфонови киселини
1) Алифатни сулфонови киселини

2) Ароматните сулфонови киселини се получават чрез сулфониране на бензен и неговите производни (вижте "Химични свойства на арени")

Химични свойства на сулфоновите киселини

Сулфогрупа –

1) силен акцептор на електрони;
2) тя има висока киселинност(сравнима със сярна киселина);
3) кога нуклеофилниатака срещу съседен С-атом може бъде замененза други остатъци.
4) Причината е висока полярност и способност за хидратиране разтворимостсулфонови киселини във вода.

1) Киселинност
Във водна среда сулфоновите киселини са почти напълно йонизирани:

С алкали те образуват водоразтворими соли:

2) Заместване на сулфо групата с други остатъци

3) Образуване на производни на сулфогрупата

ПРОГРАМА

курс по органична химия

за студенти от Биолого-почвения факултет

ВЪВЕДЕНИЕ

Предмет на органичната химия. Историята на възникването на органичната химия и причините за нейното отделяне в отделна наука. Отличителни черти на органичните съединения и органичните реакции.

Строеж на органични съединения. Теория на химичната структура. Ролята на А. М. Бутлеров в създаването му. Химични връзки: прости и кратни. Структурна формула. Изомерия. Хомология. Зависимост на химичните свойства от състава и структурата на веществото. Химична функция. Основните функционални групи.

Класификация на органичните съединения. Принципи на систематичната (IUPAC) номенклатура.

Химични връзки в молекулите на органичните съединения. Видове химични връзки. Връзките са йонни, ковалентни, координационни. Полуполярна връзка. Ролята на електронния октет. Електронни конфигурации на елементи. Атомни орбитали и валентни състояния на въглерода. Хибридизация на атомни орбитали: sp 3, sp 2, sp(три валентни състояния на въглероден атом). s- и p-връзки. Основните параметри на ковалентната връзка са: енергия на връзката, дължина на връзката, полярност и поляризуемост на връзката. Електроотрицателност на елементите. Концепцията за мезомерия (резонанс). Електронни заместващи ефекти: индуктивни ( аз), мезомерни ( М).

Изомерия на органичните съединения. Структурни изомери и стереоизомери. Основи на стереохимията. Пространствена структура на метана и неговите хомолози. Принципът на свободното въртене и границите на неговата приложимост. Затъмнени и инхибирани конформации. Конформации на съединения с отворена верига. Конформационни формули от тип Нюман и “коза”. Конформация на циклохексановия пръстен. Аксиални и екваториални връзки. Инверсия на конформацията на стола. Сравнение на стабилността на циклохексанови производни с аксиални и екваториални позиции на заместителите. 1,3-Диаксиално взаимодействие.

Геометричен ( цис - прев) изомерия и условията за появата й в редицата на олефините и циклоалканите. E-, Z-номенклатура.

Оптична изомерия. Оптична активност и оптически активни вещества. Молекулната асиметрия като условие за поява на оптична активност. Асиметричен въглероден атом. Енантиомери и диастереомери. Р- И С-номенклатура за указване на конфигурацията на центъра на хиралност. Проекционни формули на Фишер. D- и L-номенклатура. Стереоизомерия на съединения с няколко хирални центъра. Еритро- и треоизомери. Мезоформи. Рацемична модификация.

Класификация на органичните реакции според естеството на трансформациите и естеството на реагентите.

ВЪГЛЕВОДОРОДИ

Алкани.Хомоложна серия на метан. Изомерия. Номенклатура. Методи за получаване. Физични свойства, тяхната зависимост от дължината и структурата на веригата. Химични свойства. Реакции на радикално заместване (SR): халогениране (влияние на природата на халогена), нитриране (Коновалов), сулфохлориране, окисление. Иницииране и инхибиране на радикални реакции. Реактивността на водородните атоми, свързани с първични, вторични и третични въглеродни атоми. Алкилови радикали и тяхната относителна стабилност.

Алкени.Изомерия. Номенклатура. Методи за получаване. Физични свойства. Дължина и енергия на образуване на двойна връзка. Химични свойства. Електрофилни присъединителни реакции: халогени, халогеноводороди, вода, хипохални киселини, сярна киселина. Механизъм на реакциите на електрофилно присъединяване. Стерео и регионална връзка. Карбокатиони, тяхната стабилност в зависимост от структурата им. Правилото на Марковников и неговото съвременно оправдание. Радикално добавяне: добавяне на HBr в присъствието на пероксиди. Нуклеофилно добавяне. Полимеризация: катионна, анионна и радикална. Каталитично хидрогениране. Окисляване: епоксидиране по Прилежаев, окисление с калиев перманганат, озониране. Химични свойства на а-метиленовата единица, съседна на p-връзката (алилова позиция): хлориране, окисляване.

Алкини.Изомерия. Номенклатура. Синтез на ацетилен и неговите хомолози. Характеристики на физичните свойства. Химични свойства на ацетилените: реакции на присъединяване, реакции на заместване, включващи подвижен водороден атом при въглерод с тройна връзка. Ацетилениди. Полимеризация на ацетилен в бензен, винилацетилен, циклооктатетраен.

Алкадиени.Видове алкадиени. Изомерия. Номенклатура. Стереохимия на алени. Молекулярна асиметрия. Конюгирани - 1,3-диени. Методи за получаване на диени. Физични свойства. Дължини на въглерод-въглеродни връзки в 1,3-бутадиен и неговата енергия на образуване. Проява на ефекта на свързване. 1,2- и 1,4-присъединяване към 1,3-диени - електрофилно присъединяване на халогени и халогеноводороди. Карбокатиони от алилов тип. Циклоприсъединяване към диенова система: Синтез на Дилс-Алдер. Полимеризация на 1,3-диени. Синтетичен каучук на базата на 1,3-бутадиен (дивинил). Съполимери на дивинил със стирен, акрилонитрил, бутилкаучук. Естествен каучук: неговата структура, озонолиза, преработка в каучук.

Циклоалкани.Класификация. Изомерия. Номенклатура. Общи и специални методи за синтез на малки, средни и големи цикли. Физични и химични свойства. Сравнителна оценка на реактивоспособността и термичната стабилност на циклопропан, циклобутан, циклопентан и циклохексан. Теорията на Байер за стреса и нейното съвременно разбиране. Оценка на интензивността на цикъла въз основа на топлината на изгаряне. Съвременно разбиране за структурата на циклопропана. Конформации на циклоалкани. Циклоалкени и циклоалкадиени.

Ароматни въглеводороди.Характеристики на химичните свойства на бензола и неговите хомолози. Структурата на бензена (ъгли на свързване, междуатомни разстояния). Енергия на образуване и топлина на хидрогениране на бензен. Енергия на стабилизация. Ароматичен характер на бензеновия пръстен. Съвременно разбиране за природата на ароматността. Небензеноидни ароматни съединения. Правилото на Хюкел за ароматността. Ароматност на хетероциклични съединения: фуран, тиофен, пирол, пиридин. Ароматност на циклопропенилов катион, циклопентадиенилов анион, циклохептатриенилов катион. Липса на ароматни свойства в циклооктатетраена.

Бензенови хомолози.Хомоложни серии на бензен. Изомерия в редицата на алкилбензените. Номенклатура. Лабораторни методи за синтез. Методи на производство в промишлеността. Реакции на електрофилно заместване в ароматния пръстен. Общи закономерности и механизми на тези реакции. Електрофилни реактиви. Халогениране, нитриране, сулфониране, алкилиране, ацилиране. Влиянието на електрон-донорни и електрон-оттеглящи заместители (активиращи и дезактивиращи) върху посоката и скоростта на електрофилно заместване в бензеновия пръстен. Влияние на индуктивните и мезомерни ефекти на заместителите. Правила за ориентация на замяната: орто-И чифт-ориентанти (заместители от първи вид) и мета-ориентанти (заместители от втори вид). Последователна и противоречива ориентация. Халогениране и окисляване на странични вериги.

Полиядрени ароматни въглеводороди.

а) Въглеводороди с некондензирани ядра. Дифенил. Дифенилметан и трифенилметан. Трифенилметилов радикал, катион и анион. Причини, обуславящи тяхната устойчивост.

б) Въглеводороди с кондензирани ядра. Нафталин и антрацен. Източници на получаване. Изомерия на монозаместени производни. Структурата на нафталина и антрацена. Реакции на добавяне и заместване. Хидрогениране, окисление, халогениране, нитриране, сулфониране. Сравнителна оценка на ароматния характер на бензен, нафталин и антрацен. Фенантрен. Разпространение на фенантреновия скелет в природните съединения.

ВЪГЛЕВОДОРОДНИ ПРОИЗВОДНИ

Халогенни производни.

а) Алкилови халогениди. Изомерия. Номенклатура. Методи за получаване: директно халогениране на алкани, присъединяване на халогеноводороди към алкени и алкини, от алкохоли чрез действие на производни на фосфорни халиди. Физични и химични свойства. Реакции на нуклеофилно заместване на халоген. Механизми на S N 1 и S N 2, стереохимия на реакциите. Нуклеофил. Изходяща група. Образуване, стабилизиране и пренареждане на карбониеви йони. Зависимост на механизма на реакцията от структурата на халогенопроизводното и от природата на разтворителя. Сравнение на S N 1 и S N 2 реакции. Реакции на елиминиране на халогеноводороди (E1 и E2): стереохимия, посока на елиминиране. Правилото на Зайцев. Конкуренция на реакциите на заместване и елиминиране в зависимост от естеството на реагента и условията на реакцията. Реакции на алкилхалогениди с метали. Реактиви на Гриняр: получаване и свойства.

b) Ароматни халогенни производни (арилхалогениди). Номенклатура. Получаване: директно халогениране в ядрото от диазониеви соли. Химични свойства. Реакции на електрофилно заместване (влияние на халогени). Реакции на нуклеофилно заместване в халоарили.

АЛКОХОЛИ

Едновалентни наситени алкохоли.Изомерия. Номенклатура. Получаване: от алкилхалогениди, хидратиране на алкени, редукция на карбонилни съединения. Получаване на първични, вторични и третични алкохоли с помощта на реактиви на Гриняр (планиране на синтеза и ограничения). Физични свойства. Асоциация. Водородна връзка. Химични свойства на алкохолите. Киселинно-алкални свойства на алкохолите. Реакции, включващи O-H връзка: действие на метали и органометални съединения, образуване на естери на минерални киселини, реакция на естерификация. Реакции с участието на С-ОН връзката и техният механизъм: заместване на хидроксил с халоген. Дехидратация на алкохоли - вътрешномолекулна и междумолекулна. Механизъм на реакцията, правилото на Зайцев-Вагнер. Дехидрогениране и окисление на алкохоли.

Двувалентни алкохоли (гликоли).Класификация, изомерия. Номенклатура. Методи за получаване на гликоли. Характеристики на физичните и химичните свойства. Дехидратация на гликоли. Пинаколиново пренареждане. Окислителни реакции.

Многовалентни алкохоли.Глицерол. Синтез. Химични свойства и приложение. Нитроглицерин. Многовалентни алкохоли: еритритоли, пентитоли, хекситоли.

ФЕНОЛИ

Едновалентни феноли.Изомерия, номенклатура. Промишлени методи на производство: алкално топене на сулфонати, хидролиза на арилхалогениди, окисление на кумол. Получаване от диазониеви соли. Химични свойства. Киселинност на фенолите. Реакции, включващи O-H връзки: образуване на фенолати, етери и естери. Реакция на Уилямсън. Взаимно влияние на хидроксилните групи и ароматния пръстен на фенола. Реакции на електрофилно заместване: халогениране, сулфониране, нитриране, комбинация с диазо съединения. Кондензация на фенол с формалдехид. Окисляване и редукция на феноли.

Многовалентни феноли.Пирокатехол, резорцинол, хидрохинон.

ЕТЕРИ

Класификация. Изомерия. Номенклатура. Методи за получаване. Физични и химични свойства. Образуване на оксониеви съединения. Заместване на алкокси група в етери (отцепване на етери).

Циклични етери. Епоксидна смола. Касова бележка. Химични свойства на епоксидите. Реакции на отваряне на пръстена, катализирани от киселини и основи (механизъм на реакциите, стереохимия, посока на отваряне на пръстена), реакции с органометални съединения. Тетрахидрофуран. Диоксан.

Амини.Първични, вторични и третични амини. Алифатни и ароматни амини. Изомерия и номенклатура. Методи за синтез на амини. Физични и химични свойства на амините. Основен характер на амините. Влиянието на природата и броя на алкиловите или ариловите групи в амина върху неговата основност. Алкилиране на амини. Кватернерни амониеви основи и техните соли. Ацилиране на амини. Свойства и приложения на ацилните производни. Реакции на електрофилно заместване в редица ароматни амини: халогениране, нитриране, сулфониране. Амиди на сулфаниловата киселина (сулфонамидни лекарства). Ефектът на азотната киселина върху първичните, вторичните и третичните амини от алифатната и ароматната серия.

Ароматни диазо съединения. Реакция на диазотиране. Условия и механизъм на реакция. Диазониев катион: стабилност и електрофилен характер. Реакции на диазо съединения с освобождаване на азот: заместване с халоген, хидроксил, циано група, водород и други атоми и групи. Реакции на диазо съединения без отделяне на азот. Реакция на азосъединяване като реакция на електрофилно заместване. Условия на потока. Азобагрилата са оксиазо и аминоазо съединения. Индикаторни свойства на азобагрила, като се използва метилоранж като пример. Връзка между цвят и структура. Редукция на диазо съединения.

Амино алкохоли.Етаноламин (коламин). Холин. Ацетилхолин. Сфингозин.

КАРБОНИЛНИ СЪЕДИНЕНИЯ

Наситени алдехиди и кетони(производни на алкани, циклоалкани и ароматни въглеводороди). Структура на карбонилната група. Изомерия. Номенклатура. Промишлено производство на формалдехид от метилов алкохол и ацеталдехид от ацетилен. Общи методи за получаване на алдехиди и кетони. Химични свойства. Сравнение на реактивоспособността на алдехиди и кетони (алифатни и ароматни). Нуклеофилно присъединяване към карбонилната група: вода, алкохоли, циановодородна киселина, натриев бисулфит, органомагнезиеви съединения. Обща схема на реакции с амонячни производни. Реакции с амини, хидроксиламин, хидразини, семикарбазид. Киселинна и основна катализа на присъединителни реакции. Редукция на карбонилни съединения до алкохоли и въглеводороди. Окисляване на алдехиди и кетони. Реакции на диспропорционалност (Cannizzaro, Tishchenko). Реакции с участието на водород на a-въглеродния атом. Халогениране. Халоформена реакция. Алдолов печат. Механизъм на реакцията и роля на катализатора. Кротонова кондензация.

Ненаситени карбонилни съединения. a-,b-Ненаситени алдехиди и кетони. Касова бележка. Конюгиране на карбонилна група и двойна връзка. Реакции на присъединяване на електрофилни и нуклеофилни реагенти. Полимеризация. акролеин. Кротоналдехид.

КАРБОКСИЛНИ КИСЕЛИНИ

Монокарбоксилни киселини.Номенклатура на изомерията. Методи за синтез. Физични свойства. Структурата на карбоксилната група. Киселинни свойства. Константа на киселинност. Влияние на ефекта на заместителите върху силата на карбоксилните киселини. Реакции, които включват разкъсване на O-H връзката. Соли на карбоксилни киселини. Реакции, които включват разцепване на връзката С-ОН: образуване на функционални производни на карбоксилни киселини. Реакция на естерификация и нейният механизъм. Константа на равновесие. Получаване на киселинни халиди, анхидриди и амиди. Механизмът на реакциите на нуклеофилно заместване в киселини и техните производни. Сравнение на реактивоспособността на киселинни производни при реакции с нуклеофилни реагенти. Киселинни халогениди. Химични свойства. Взаимодействие с вода, амоняк, амини, алкохоли. Реакции на ацилиране. Амиди. Намалена основност на амидите. Хидролиза на амиди в кисела и алкална среда. Дехидратация. Амидна връзка в протеинови молекули. Естери. Химични свойства. Хидролиза на естери и нейният механизъм. Реакция на трансестерификация. Взаимодействие с реактива на Гринярд. Редукция на естери. Нитрили. Хидролиза и редукция до амини. Реакции на киселини с участието на водород при a-въглеродния атом: халогениране, окисление. Декарбоксилиране на карбоксилни киселини.

Ненаситени монокарбоксилни киселини.Изомерия. Номенклатура. Взаимно влияние на двойната връзка и карбоксилната група. Добавяне на електрофилни и нуклеофилни реагенти. Висши ненаситени мастни киселини: олеинова, линолова киселина. Естерите на висшите мастни киселини и глицерола са мазнини. Растителни масла и техните видове. Структурата на природните глицериди и техните свойства. Конфигурация на естествени триацилглицероли, съдържащи асиметричен въглероден атом. Хидролиза на мазнини. сапун. Хидрогениране на мазнини. Липиди. Гликолипиди. Глицерофосфолипиди. Етаноламинфосфоглицериди (цефалини). Холинфосфоглицериди (лецитини).

Дикарбоксилни киселини.Изомерия. Номенклатура. Методи за синтез. Физични и химични свойства. Етапи на дисоциация и киселинни константи. Образуване на две серии от функционални производни. Връзка с нагряването на оксалова, малонова, янтарна, глутарова и фталова киселини. Циклични анхидриди. Фталимид, калиев фталимид. Малонов етер. Реакции на заместване, включващи водородни атоми от метиленовата група. Синтез на едно- и двуосновни киселини с използване на малонов естер. Адипинова киселина. Реакции на поликондензация и използването им в промишлеността (изкуствени влакна).

ПРОИЗВОДНИ НА ВЪГЛЕРОДНАТА КИСЕЛИНА

Фосген. Синтез, свойства и приложение. Естери на хлоркарбонови и въглеродни киселини. Карбамова киселина: карбамати, естери (уретани). Урея. Методи за синтез. Структура и реакции. Биурет. Ацилиране на урея (уреиди).

ОКСИКИСЕЛИНИ

Класификация. Двуатомни едноосновни киселини. Изомерия. Номенклатура. Гликолова киселина. Млечни киселини и тяхната стереоизомерия. Методи за синтез на a-, b- и g-хидрокси киселини. Химични свойства. Дехидратация на хидрокси киселини. Лактиди и лактони. Двуосновни триатомни хидрокси киселини. Ябълчени киселини. Стереоизомерия. Феноменът на валденското обръщане.

Двуосновни тетрахидрокси киселини. Винени киселини, тяхната стереоизомерия. Гроздова и мезовинена киселини. Стереохимия на съединения с два асиметрични атома, еднакви и различни. Рацемати. Диастереомери. Мезоформи. Ароматни хидрокси киселини. Салицилова киселина. Получаване и приложение. Аспирин.

ОКСО КИСЕЛИНИ (АЛДЕХИДНИ И КЕТО КИСЕЛИНИ)

Класификация. Номенклатура. Глиоксилова и пирогроздена киселина. Разписка и свойства. Декарбоксилиране и декарбонилиране. b-кето киселини: ацетооцетна киселина и нейния естер. Синтез на ацетооцетен естер. Кондензация на Ester Claisen, нейният механизъм. Химични свойства на ацетооцетния естер. Реакции, характерни за кетонните и енолните форми на ацетооцетния естер. Феноменът на тавтомерията. Кето-енол тавтомеризъм на ацетооцетен естер. Причини за относителната устойчивост на енолната форма. Киселинно и кетонно разцепване на ацетооцетен естер. Синтез на кетони, моно- и дикарбоксилни киселини.

Свързана информация.

.иолна киселина

в свободно състояние

не съществува, разлага се на у.и^о. като двуосновна киселина

много, той може да образува редица функционални производни: частични и пълни киселинни халиди, естери, амиди и др.

ХЛОРИДНИ ХИДРИДИ

монохлорид на въглена киселина, хлоровъглена киселина

въглена киселина, фосген

Фосгенът е пълен киселинен хлорид на въглената киселина!, в превод означава - роден от светлина. Получава се чрез смесване на газовете въглероден (II) оксид и хлор. Реакцията възниква само при облъчване с UV светлина:

co + C12 -- g=o

Фосгенът е задушлив газ с "кип" и има миризма на прясно узряло сено.Парите му са по-тежки от въздуха и дразнят белите дробове, причинявайки подуване.

Химични свойства. 1. Взаимодействие с H20. Като хлор хидрид, той лесно се разлага с вода, за да образува въглеродна и солна киселина.

2. взаимодействие с a*p*piaki*p

ч. взаимодействие с алкохоли

Амиди на въглеродната киселина

Частичният амид на въглеродната киселина се нарича кариамова киселина.

киселина:

карбаминовата киселина е нестабилна и не се среща в свободно състояние, тъй като лесно се разлага при стайна температура:

Производните на карбаминовата киселина също се разлагат лесно.

Нагряването на амониев карбамат води до разлагането му до урея и H O:

естери на карбамова киселина! се наричат уретани. Общ

формула на уретани:

Карбоксилни киселини

те се получават от фосген и съответния алкохол, последвано от действието на амоняк:

или от диетилов етер на въглена киселина! - реакция с амоняк:

Уретаните са вещества с различни точки на топене

и служат за идентифициране на алкохоли. Използват се като сънотворни.

Урея - диамид на въглеродна киселина:

Уреята е крайният продукт от разграждането на протеина. Тя

има голямо биохимично значение.

Уреята е получена за първи път от Wöhler през 1828 г. от амониева сол на цианова киселина:

В промишлеността уреята се получава от. и 1ч!!.,:

Уреята е безцветно кристално вещество, силно разтворимо във вода, с неутрален характер.

Химични свойства. 1. Взаимодействие на урея с киселини. Протонирането на урея се извършва при кислородния атом, тъй като основността на -1CHN групите е значително намалена

в резултат на сдвояване:

26. Производни на въглената киселина