ჰიდროლიზი. ეთერები: ნომენკლატურა, მჟავა და ტუტე ჰიდროლიზი, ამონოლიზი; იდენტიფიკაცია ეთერების ჰიდროლიზის რეაქციის მექანიზმები

განმარტება

ორგანული ბუნების ნაერთები, რომლებიც წარმოადგენენ კარბოქსილის მჟავების წარმოებულებს, წარმოიქმნება ამ უკანასკნელის სპირტებთან ურთიერთქმედებისას:

ეთერების სტრუქტურული ფორმულა ზოგადი თვალსაზრისით:

სადაც R და R' არის ნახშირწყალბადის რადიკალები.

ეთერების ჰიდროლიზი

ეთერების ერთ-ერთი ყველაზე დამახასიათებელი უნარი (ესტერიფიკაციის გარდა) არის მათი ჰიდროლიზი - გაყოფა წყლის მოქმედებით. სხვა გზით, ეთერების ჰიდროლიზს ეწოდება საპონიფიკაცია. მარილების ჰიდროლიზისგან განსხვავებით, ამ შემთხვევაში ის პრაქტიკულად შეუქცევადია. განასხვავებენ ეთერების ტუტე და მჟავა ჰიდროლიზს. ორივე შემთხვევაში წარმოიქმნება ალკოჰოლი და მჟავა:

ა) მჟავა ჰიდროლიზი

ბ) ტუტე ჰიდროლიზი

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

მაგალითი 1

ვარჯიში	განსაზღვრეთ ძმარმჟავას მასა, რომელიც შეიძლება მივიღოთ ეთილის აცეტატის საპონიფიკაციის დროს 180 გ მასით.
გამოსავალი	ჩვენ ვწერთ რეაქციის განტოლებას ძმარმჟავას ეთილის ეთერის ჰიდროლიზის ფორმულის გამოყენებით: C 4 H 8 O 2 + H 2 O ↔ CH 3 COOH + C 2 H 5 OH. გამოთვალეთ ეთილის აცეტატის ნივთიერების რაოდენობა (მოლური მასა - 88 გ/მოლ), პრობლემის პირობების მასის მნიშვნელობის გამოყენებით: υ (C 4 H 8 O 2) \u003d m (C 4 H 8 O 2) / M (C 4 H 8 O 2) \u003d 180/88 \u003d 2 მოლ. რეაქციის განტოლების მიხედვით, ეთილის აცეტატის და ძმარმჟავას მოლი არის: υ (C 4 H 8 O 2) \u003d υ (CH 3 COOH) \u003d 2 მოლი. შემდეგ შეგიძლიათ განსაზღვროთ ძმარმჟავას მასა (მოლური მასა - 60 გ/მოლ): m (CH 3 COOH) \u003d υ (CH 3 COOH) × M (CH 3 COOH) \u003d 2 × 60 \u003d 120 გ.
უპასუხე	ძმარმჟავას მასა 120 გრამია.

ეთერების ჰიდროლიზი კატალიზებულია როგორც მჟავებით, ასევე ფუძეებით. ეთერების მჟავა ჰიდროლიზი, როგორც წესი, ხორციელდება ჰიდროქლორინის ან გოგირდის მჟავით გაცხელებით წყალში ან წყლიან-ალკოჰოლურ გარემოში. ორგანულ სინთეზში ეთერების მჟავა ჰიდროლიზი ყველაზე ხშირად გამოიყენება მონო- და დიალკილის შემცვლელი მალონის ეთერებისთვის (თავი 17). მალონის ეთერის მონო- და დისტოპსტიტუციური წარმოებულები, კონცენტრირებულ მარილმჟავასთან ერთად მოხარშვისას, განიცდიან ჰიდროლიზს, რასაც მოჰყვება დეკარბოქსილირება.

ბაზის-კატალიზირებული ჰიდროლიზისთვის ჩვეულებრივ გამოიყენება NaOH ან KOH წყალხსნარი ან წყალ-ალკოჰოლური ხსნარი. საუკეთესო შედეგები მიიღება კალიუმის ჰიდროქსიდის თხელი სუსპენზიის გამოყენებით DMSO-ში, რომელიც შეიცავს მცირე რაოდენობით წყალს.

ეს უკანასკნელი მეთოდი სასურველია შეფერხებული მჟავების ეთერების საპონიფიკაციისთვის, ამ მეთოდის კიდევ ერთი მოდიფიკაცია არის შეფერხებული ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი 18-გვირგვინ-6-პოლიესტერის თანდასწრებით:

მოსამზადებელი მიზნებისთვის, ბაზის კატალიზირებულ ჰიდროლიზს აქვს მრავალი აშკარა უპირატესობა მჟავა ჰიდროლიზთან შედარებით. ეთერების ძირითადი ჰიდროლიზის სიჩქარე, როგორც წესი, ათასჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე მჟავა კატალიზის სიჩქარე. ჰიდროლიზი მჟავე გარემოში არის შექცევადი პროცესი, განსხვავებით ჰიდროლიზისგან ფუძის არსებობისას, რომელიც შეუქცევადია.

18.8.2.ა. ესტერების ჰიდროლიზის მექანიზმები

ეთერების ჰიდროლიზი სუფთა წყლით უმეტეს შემთხვევაში არის შექცევადი რეაქცია, რაც იწვევს კარბოქსილის მჟავისა და საწყისი ეთერის წონასწორულ ნარევს:

ეს რეაქცია მჟავე და ტუტე გარემოში ძალიან დაჩქარებულია, რაც დაკავშირებულია მჟავა-ტუტოვანი კატალიზით (თავი 3).

კ.ინგოლდის მიხედვით, ეთერების ჰიდროლიზის მექანიზმები კლასიფიცირდება შემდეგი კრიტერიუმების მიხედვით:

(1) კატალიზის ტიპი: მჟავე (სიმბოლო A) ან ძირითადი (სიმბოლო B);

(2) გაყოფის ტიპი, რომელიც გვიჩვენებს, თუ რომელი -C-O ბმული იშლება ესტერში რეაქციის შედეგად: აცილის ჟანგბადი (ინდექსი AC) ან ალკილის ჟანგბადი (ინდექსი AL):

(3) რეაქციის მოლეკულურობა (1 ან 2).

ამ სამი კრიტერიუმიდან შეიძლება გაკეთდეს რვა განსხვავებული კომბინაცია, რომლებიც ნაჩვენებია სურათზე 18.1.

ეს არის ყველაზე გავრცელებული მექანიზმები. ტუტე საპონიფიკაცია თითქმის ყოველთვის არის ტიპის B AC 2. მჟავა ჰიდროლიზი (ისევე როგორც ესტერიფიკაცია) უმეტეს შემთხვევაში აქვს A AC 2 მექანიზმი.

AAC 1 მექანიზმი, როგორც წესი, შეიმჩნევა მხოლოდ ძლიერ მჟავე ხსნარებში (მაგალითად, კონკ. H 2 SO 4-ში) და განსაკუთრებით ხშირია სტერილურად შეფერხებული არომატული მჟავების ეთერებისთვის.

BAC 1-ის მექანიზმი ჯერ კიდევ უცნობია.

B AL 2 მექანიზმი იქნა ნაპოვნი მხოლოდ განსაკუთრებულად ძლიერი სივრცით სკრინინგული აცილური ჯგუფებისა და -ლაქტონების ნეიტრალური ჰიდროლიზის შემთხვევაში. A AL 2-ის მექანიზმი ჯერ კიდევ უცნობია.

მექანიზმის მიხედვით და AL 1 ჩვეულებრივ რეაგირებს მესამეულ-ალკილის ეთერებზე ნეიტრალურ ან მჟავე გარემოში. იგივე სუბსტრატებს მსგავს პირობებში შეუძლიათ რეაგირება B AL 1 მექანიზმის მიხედვით, თუმცა, ოდნავ უფრო ტუტე გარემოზე გადასვლისას, B AL 1 მექანიზმი დაუყოვნებლივ იცვლება B AC 2 მექანიზმით.

როგორც სქემიდან 18.1 ჩანს, მჟავებით კატალიზებული რეაქციები შექცევადია და მიკროსკოპული შექცევადობის პრინციპიდან (თავი 2) გამომდინარეობს, რომ მჟავით კატალიზებული ესტერიფიკაცია ასევე მიმდინარეობს მსგავსი მექანიზმებით. თუმცა, ბაზის კატალიზით, წონასწორობა გადადის ჰიდროლიზისკენ (საპონიფიკაციისაკენ), ვინაიდან წონასწორობა იცვლება კარბოქსილის მჟავას იონიზაციის გამო. ზემოაღნიშნული სქემის მიხედვით A AC 1 მექანიზმის შემთხვევაში COOR და COOH ჯგუფები პროტონირებულია ალკოქსის ან ჰიდროქსილის ჟანგბადის ატომში. ზოგადად, თერმოდინამიკის თვალსაზრისით, კარბონილის ჟანგბადის პროტონაცია, C=O ჯგუფი, უფრო ხელსაყრელია, რადგან ამ შემთხვევაში, დადებითი მუხტი შეიძლება დელოკალიზდეს ჟანგბადის ორივე ატომს შორის:

მიუხედავად ამისა, ხსნარი ასევე შეიცავს ტავტომერულ კათიონს, აუცილებელ შუალედს A AC 1 მექანიზმში, მცირე რაოდენობით. ორივე B1 მექანიზმი (რომლისგანაც B AC 1 უცნობია) სინამდვილეში საერთოდ არ არის კატალიზური, რადგან დასაწყისში დისოციაცია. ჩნდება ნეიტრალური ეთერი.

ინგოლდის რვა მექანიზმიდან მხოლოდ ექვსია ექსპერიმენტულად დადასტურებული.

ეთერების სტრუქტურული ფორმულა ზოგადი თვალსაზრისით:

სადაც R და R' არის ნახშირწყალბადის რადიკალები.

ეთერების ჰიდროლიზი

ეთერების ერთ-ერთი ყველაზე დამახასიათებელი უნარი (ესტერიფიკაციის გარდა) არის მათი ჰიდროლიზი - გაყოფა წყლის მოქმედებით. სხვა გზით, ეთერების ჰიდროლიზს ეწოდება საპონიფიკაცია. მარილების ჰიდროლიზისგან განსხვავებით, ამ შემთხვევაში ის პრაქტიკულად შეუქცევადია. განასხვავებენ ეთერების ტუტე და მჟავა ჰიდროლიზს. ორივე შემთხვევაში წარმოიქმნება ალკოჰოლი და მჟავა:

ა) მჟავა ჰიდროლიზი

ბ) ტუტე ჰიდროლიზი

პრობლემის გადაჭრის მაგალითები

ტუტე ჰიდროლიზი - ესტერი

Გვერდი 1

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი, ისევე როგორც მჟავე, მიმდინარეობს დამატების - ელიმინაციის მექანიზმის მიხედვით.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი, რომელსაც ზოგჯერ უწოდებენ სპეციფიკურ ბაზის კატალიზის რეაქციას, სინამდვილეში არის ჩანაცვლების რეაქცია (იხ.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი Bac2 მექანიზმით მიმდინარეობს ნუკლეოფილური დამატების გზით კარბონილის ჯგუფში ტეტრაედრული შუალედური ნივთიერების წარმოქმნით (იხ. ეს არის ნუკლეოფილების ზოგადი რეაქცია ეთერის კარბონილის ჯგუფთან და მისი გამოყენების სხვადასხვა მაგალითები მოგვიანებით იქნება განხილული. ამ განყოფილებაში ჰიდრიდის იონებთან ურთიერთქმედება იწვევს შემცირებას, ამიტომ ეს რეაქცია განხილული იქნება სხვა შემცირების რეაქციებთან ერთად (იხ.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი მიმდინარეობს თერმული ეფექტით, რომელიც ტოლია მიღებული მჟავის ნეიტრალიზაციის სითბოს. ეგზოთერმულია აგრეთვე ალკოჰოლების ესტერიფიკაციის რეაქციები მჟავა ქლორიდებით, ისევე როგორც ესტერიფიკაციის პირველი ეტაპი მჟავა ანჰიდრიდებთან.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი შეუქცევადი რეაქციაა, ვინაიდან რეაქციის საბოლოო პროდუქტი (კარბოქსილატის ანიონი) არ ავლენს კარბონილის ნაერთის თვისებებს უარყოფითი მუხტის სრული დელოკალიზაციის გამო.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი მიმდინარეობს თერმული ეფექტით, რომელიც ტოლია მიღებული მჟავის ნეიტრალიზაციის სითბოს. ეგზოთერმულია აგრეთვე ალკოჰოლების ესტერიფიკაციის რეაქციები მჟავა ქლორიდებით, ისევე როგორც ესტერიფიკაციის პირველი ეტაპი მჟავა ანჰიდრიდებთან.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზს ეწოდება საპონიფიკაცია. ეთერების ჰიდროლიზის სიჩქარე ასევე იზრდება გაცხელებისას და ჭარბი წყლის გამოყენებისას.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი დამახასიათებელია დიდი რაოდენობით რეაქციებისთვის, რომლებშიც უარყოფითად დამუხტული ნუკლეოფილი უტევს ნეიტრალური სუბსტრატის კარბონილის ნახშირბადს.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზს ეწოდება საპონიფიკაცია. ეთერების ჰიდროლიზის სიჩქარე ასევე იზრდება გაცხელებისას და ჭარბი წყლის გამოყენებისას.

პრაქტიკაში, ეთერების ტუტე ჰიდროლიზი ტარდება კაუსტიკური ტუტეების KOH, NaOH, აგრეთვე მიწიერი ტუტე ლითონების ჰიდროქსიდების თანდასწრებით Ba (OH) 2, Ca (OH) 2 - ჰიდროლიზის დროს წარმოქმნილი მჟავები შეკრულია ფორმით. შესაბამისი ლითონების მარილები, ამიტომ ჰიდროქსიდები უნდა იქნას მიღებული მინიმუმ ეთერთან ექვივალენტური თანაფარდობით. ჩვეულებრივ გამოიყენება ბაზის ჭარბი რაოდენობა. მჟავების გამოყოფა მათი მარილებისგან ხდება ძლიერი მინერალური მჟავების დახმარებით.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზის რეაქციას ეწოდება საპონიფიკაციის რეაქცია.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზის რეაქციას ეწოდება საპონიფიკაციის რეაქცია.

ეთერების ტუტე ჰიდროლიზის მეთოდი შედის ორგანული სინთეზის სხვადასხვა მრავალსაფეხურიან პროცესებში. მაგალითად, იგი გამოიყენება ცხიმოვანი მჟავების და ალკოჰოლების სამრეწველო წარმოებაში პარაფინების დაჟანგვის გზით (თავ.

გვერდები:      1    2    3    4

4.6. ესტერები

ეთერების მიღება შესაძლებელია კარბოქსილის მჟავების სპირტებთან რეაქციით ( ესტერიფიკაციის რეაქცია). კატალიზატორები არის მინერალური მჟავები.

ვიდეო გამოცდილება "ძმარვის ეთილის ეთერის მიღება".

ესტერიფიკაციის რეაქცია მჟავა კატალიზის დროს შექცევადია.

საპირისპირო პროცესი - ესტერის გაყოფა წყლის მოქმედებით კარბოქსილის მჟავისა და ალკოჰოლის წარმოქმნით - ე.წ. ესტერის ჰიდროლიზი. RCOOR' + H2O (H+) RCOOH + R'OH ჰიდროლიზი ტუტეების თანდასწრებით შეუქცევად მიმდინარეობს (რადგან წარმოქმნილი უარყოფითად დამუხტული კარბოქსილატური ანიონი RCOO– არ რეაგირებს ნუკლეოფილურ რეაგენტთან, ალკოჰოლთან).

ამ რეაქციას ე.წ ეთერების საპონიფიკაცია(ცხიმებში ესტერული ბმების ტუტე ჰიდროლიზის ანალოგიით საპნის წარმოებაში).

ქვედა კარბოქსილის მჟავების და ქვედა მონოჰიდრული სპირტების ეთერებს აქვთ ყვავილების, კენკრის და ხილის სასიამოვნო სუნი. უმაღლესი მონობაზური მჟავების და უმაღლესი მონოჰიდრული სპირტების ეთერები ბუნებრივი ცვილების საფუძველია. მაგალითად, ფუტკრის ცვილი შეიცავს პალმიტის მჟავას და მირიცილის სპირტს (მირიცილის პალმიტატს):

CH(CH)–CO–O–(CH)CH

ქიმიური თვისებები - განყოფილება ქიმია, OXO ნაერთების სტრუქტურისა და ქიმიური ქცევის ზოგადი კანონზომიერებები 1. ესტერების ჰიდროლიზი (მჟავა და ტუტე კატალიზი). …

1. ეთერების ჰიდროლიზი (მჟავა და ტუტე კატალიზი).ესტერი არის სუსტი აცილებადი აგენტი და შეიძლება ჰიდროლიზდეს კატალიზატორების (მჟავების ან ფუძეების) თანდასწრებით.

1.1 ტუტე ჰიდროლიზი:

ტუტე ჰიდროლიზის მექანიზმი:

ტუტე ჰიდროლიზს აქვს რამდენიმე უპირატესობა მჟავასთან შედარებით:

• მიმდინარეობს უფრო სწრაფი ტემპით, ვინაიდან ჰიდროქსიდის ანიონი უფრო ძლიერი და პატარა ნუკლეოფილია წყლის მოლეკულასთან შედარებით;
• ტუტე გარემოში ჰიდროლიზის რეაქცია შეუქცევადია, რადგან იქმნება მჟავა მარილი, რომელსაც არ გააჩნია აცილირების უნარი.

ამიტომ, პრაქტიკაში, ეთერების ჰიდროლიზი ხშირად ხორციელდება ტუტე გარემოში.

1.2 მჟავა ჰიდროლიზი:

2. ინტერესტერიფიკაციის რეაქცია.ალკოქსიდებთან ურთიერთქმედება შესაბამისი ალკოჰოლის ხსნარში იწვევს ეთერის ალკილის ჯგუფების გაცვლას, რეაქცია შექცევადია:

3. ამონოლიზის რეაქცია:

ესტერები ბუნებაში, მათი მნიშვნელობა ინდუსტრიაში.კარბოქსილის მჟავების ყველაზე ნაკლებად რეაქტიული წარმოებულები, როგორიცაა ეთერები, ამიდები და ნიტრილები, ფართოდ გამოიყენება გამხსნელად.

სამრეწველო და მოსამზადებელი ღირებულებაა ეთილის აცეტატი, დიმეთილფორმამიდიდა აცეტონიტრილი.დიმეთილფორმამიდი არის აპროტიკული გამხსნელი როგორც პოლარული (თუნდაც მარილები) ასევე არაპოლარული ნივთიერებებისთვის და ამჟამად ფართოდ გამოიყენება ინდუსტრიაში, როგორც გამხსნელი პოლიამიდების, პოლიიმიდების, პოლიაკრილონიტრილის, პოლიურეთანის და ა.შ. და ა.შ. ასევე ლაბორატორიულ პრაქტიკაში.

ქვედა კარბოქსილის მჟავების ეთერები ( C1 - C5) და დაბალი ალკოჰოლი (CH3OH, C2H5OH)აქვს ხილის სუნი - ისინი გამოიყენება საპნის პარფიუმერულ და საკონდიტრო ნაწარმში. აცეტატები, ციტრონელოლის, გერანიოლის, ლინალოოლის ბუტირატები, რომლებსაც აქვთ სასიამოვნო ყვავილოვანი სუნი, მაგალითად, ლავანდის ზეთის ნაწილია და გამოიყენება საპნებისა და ოდეკოლონების დასამზადებლად.

დიფენილძმარმჟავას ეთერები, როგორიცაა დიეთილამინეთილის ეთერი (სპაზმოლიტინი),ცნობილია როგორც ანტისპაზმური საშუალებები - მედიკამენტები, რომლებიც ათავისუფლებს შინაგანი ორგანოებისა და სისხლძარღვების გლუვი კუნთების სპაზმს. ანესტეზინი -ეთილის ეთერი ნ-ამინობენზოის მჟავა, ნოვოკაინი -დიეთილამინეთილის ეთერი ნ-ამინობენზოის მჟავა, ნერვული დაბოლოებების დამბლა, იწვევს ადგილობრივ ანესთეზიას, ანესთეზიას. უფრო ძლიერია ვიდრე ნოვოკაინი ქსიკაინი (N- 2,6-დიმეთილფენილამიდი N,N'-დიეთილამინოძმარმჟავა).

ეთილის აცეტატი -უფერო სითხე, გამოიყენება გამხსნელად ნიტროცელულოზის, ცელულოზის აცეტატის და სხვა პოლიმერული მასალების დასაშლელად, ლაქების დასამზადებლად, აგრეთვე კვების მრეწველობაში და პარფიუმერიაში.

ბუტილის აცეტატი -უფერო სითხე სასიამოვნო სუნით. გამოიყენება საღებავებისა და ლაქების ინდუსტრიაში, როგორც გამხსნელი ნიტროცელულოზისა და პოლიესტერის ფისებისთვის.

ამილაცეტატები- კარგი გამხსნელები ნიტროცელულოზის და სხვა პოლიმერული მასალებისთვის. იზოამილის აცეტატი გამოიყენება კვების მრეწველობაში (მსხლის ესენცია).

ხელოვნური ხილის ესენციები. ბევრ ეთერს აქვს სასიამოვნო სუნი და გამოიყენება კვების და პარფიუმერიის მრეწველობაში.

ყველა თემა ამ განყოფილებაში:

OXO ნაერთების სტრუქტურისა და ქიმიური ქცევის ზოგადი წესები
ნახშირბადსა და ჟანგბადს შორის მრავალი ბმა გვხვდება ალდეჰიდებში, კეტონებში, კარბოქსილის მჟავებში და ასევე მათ წარმოებულებში. კარბონილის ჯგუფის შემცველი ნაერთებისთვის ყველაზე დამახასიათებელია

OXO ნაერთები
ალდეჰიდები და კეტონები არის ნახშირწყალბადების წარმოებულები, რომლებიც შეიცავს ფუნქციურ ჯგუფს მოლეკულაში, რომელსაც ეწოდება კარბონილის ან ოქსო ჯგუფი. თუ კარბონილის ჯგუფი დაკავშირებულია ერთთან

ფორმალდეჰიდის მიღების ტექნიკური მეთოდები
3.1 მეთანოლის კატალიზური დაჟანგვა: 3.2 კა

არომატული სერიის სპეციფიკური მეთოდები
11.1 ალკილარენების დაჟანგვა. ბენზოლის რგოლთან დაკავშირებული ალკილის ჯგუფის ნაწილობრივი დაჟანგვა შეიძლება განხორციელდეს სხვადასხვა ჟანგვის აგენტების მოქმედებით. მეთილის ჯგუფი - MnO

ნუკლეოფილური დამატების რეაქციები
1.1 მაგნიუმის ალკილების დამატება: სად

ალდეჰიდების და კეტონების ჟანგვის რეაქციები
5.1 ალდეჰიდების დაჟანგვა. ალდეჰიდები ყველაზე ადვილად იჟანგება, გადაიქცევა კარბოქსილის მჟავებად, ჯაჭვში ნახშირბადის ატომების იგივე რაოდენობით:

ჟანგვა-აღდგენის რეაქციები (დისპროპორციულობა)
6.1 Cannizzaro-ს რეაქცია (1853) დამახასიათებელია ალდეჰიდებისთვის, რომლებიც არ შეიცავს წყალბადის ატომებს α-პოზიციაში და ხდება, როდესაც ისინი დამუშავებულია კონცენტრირებული პ-ით.

ნახშირბადის მჟავები და მათი წარმოებულები
კარბოქსილის მჟავები არის ნახშირწყალბადების წარმოებულები, რომლებიც შეიცავს კარბოქსილის ფუნქციურ ჯგუფს (-COOH) მოლეკულაში. ეს არის ყველაზე "დაჟანგული" ფუნქციური ჯგუფი, რომლის მიკვლევაც ადვილია,

მონოკარბოქსინის მჟავები
მონოკარბოქსილის მჟავები არის ნახშირწყალბადების წარმოებულები, რომლებიც შეიცავს ერთ ფუნქციურ კარბოქსილის ჯგუფს, COOH, მოლეკულაში. მონოკარბოქსილის მჟავებს ასევე უწოდებენ მონობაზურს

იზომერიზმი
სტრუქტურული: · ჩონჩხი; · მეტამერიზმი სივრცითი: · ოპტიკური. სინთეზის მეთოდები. მონოკარბონი

კარბოქსილის მჟავების რეაქცია ნუკლეოფილურ რეაგენტებთან
1.1 მარილების წარმოქმნა მეტალებთან:

ნახშირბადის მჟავის წარმოებულები
კარბოქსილის მჟავები ქმნიან სხვადასხვა წარმოებულებს (ესტერები, ანჰიდრიდები, ამიდები და ა.შ.), რომლებიც მონაწილეობენ ბევრ მნიშვნელოვან რეაქციაში. წარმოებულების ზოგადი ფორმულა

როგორ მივიღოთ
1. ურთიერთქმედება ფოსფორის (V) ქლორიდთან:

ქიმიური თვისებები
1. ანჰიდრიდების გამოყენება აცილირების აგენტებად.

ანჰიდრიდებს, ისევე როგორც მჟავა ჰალოგენებს, აქვთ მაღალი ქიმიური აქტივობა, არის კარგი აცილებადი აგენტები (ხშირად

ამიდების მიღების მეთოდები
1. ამიაკის აცილება:

ქიმიური თვისებები
1. ამიდების ჰიდროლიზი 1.1 მჟავე გარემოში:

როგორ მივიღოთ
1. ესტერიფიკაციის რეაქცია: ესტერიფიკაციის მექანიზმი

დიკარბოქსინის მჟავები
დიკარბოქსილის მჟავების კლასი მოიცავს ნაერთებს, რომლებიც შეიცავს ორ კარბოქსილის ჯგუფს. დიკარბოქსილის მჟავები იყოფა ნახშირწყალბადის რადიკალის ტიპის მიხედვით:

დიკარბოქსილის მჟავების მომზადების ზოგადი მეთოდები
1. დიოლებისა და ციკლური კეტონების დაჟანგვა:

იზომერიზმი
სტრუქტურული: · ჩონჩხი; პოზიციის იზომერიზმი; მეტამერიზმი. სივრცითი: · გეომეტრიული. შეუზღუდავი

ცხიმების ქიმიური თვისებები
1. ჰიდროლიზი. ცხიმების რეაქციებს შორის განსაკუთრებული მნიშვნელობა აქვს ჰიდროლიზს ან საპონიფიკაციას, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს როგორც მჟავებით, ასევე ფუძეებით:

ჰომოფუნქციური ნახშირწყალბადის წარმოებულების ფიზიკური თვისებების მახასიათებლები
ნახშირწყალბადის შემცვლელთან დაკავშირებული ფუნქციური ჯგუფის არსებობა მნიშვნელოვნად მოქმედებს ნაერთების ფიზიკურ თვისებებზე. ფუნქციური ჯგუფის (ატომის) ბუნებიდან გამომდინარე, ე

ნახშირწყალბადები
ნახშირწყალბადების მრავალ სხვადასხვა ფუნქციურ წარმოებულს შორის არის უაღრესად ტოქსიკური და ეკოლოგიურად საშიში ნაერთები, ზომიერად ტოქსიკური და სრულიად უვნებელი, არატოქსიკური, ფართოდ გავრცელებული.

როდესაც ეთერები თბება სპირტებთან, ხდება ორმაგი გაცვლის რეაქცია, რომელსაც ეწოდება ინტერტერიფიკაცია. ეს რეაქცია კატალიზებულია როგორც მჟავებით, ასევე ფუძეებით:

წონასწორობის სასურველი მიმართულებით გადასატანად გამოიყენება ალკოჰოლის დიდი ჭარბი რაოდენობა.

მეთაკრილის მჟავას ბუტილის ესტერი (ბუტილის მეთაკრილატი) შეიძლება მიღებულ იქნას 94%-იანი გამოსავლით მეთილის მეთაკრილატის გაცხელებით. ნ-ბუტანოლი მეთანოლის უწყვეტი მოცილებით, როგორც ის წარმოიქმნება:

კარბოქსილის მჟავების ეთერების ალკოჰოლიზს ტუტე კატალიზატორების გავლენით განსაკუთრებული მოსამზადებელი მნიშვნელობა აქვს თერმულად არასტაბილური კარბოქსილის მჟავების ეთერების სინთეზისთვის გრძელი გვერდითი ჯაჭვით (მაგალითად, ეთერები ბ-კეტომჟავები) და ალკოჰოლის ეთერები, არასტაბილური მჟავე გარემოში, რომელთა მიღება შეუძლებელია ჩვეულებრივი ესტერიფიკაციის მეთოდებით. ასეთი რეაქციების კატალიზატორად გამოიყენება ნატრიუმის ალკოჰოლატები, ნატრიუმის ჰიდროქსიდი და კალიუმის კარბონატი.

ეთერების ალკოჰოლიზი ბ-კეტომჟავები ადვილად კეთდება 90-100°C ტემპერატურაზე კატალიზატორის გარეშე. მაგალითად, აცეტოძმარმჟავას ოქტილის ესტერი სინთეზირებულია აცეტოძმარმჟავას ეთერისგან ამ მეთოდის გამოყენებით:

ამრიგად, შესაძლებელია პირველადი სპირტის შეცვლა სხვა პირველადი ან მეორადი სპირტით უფრო მაღალი დუღილის წერტილით, მაგრამ ეს მეთოდი არ არის შესაფერისი მესამეული სპირტებისგან ეთერების მისაღებად. მესამეული სპირტების ეთერები მიიღება სხვა გზით - კარბოქსილის მჟავების ორი განსხვავებული ეთერის ურთიერთინტერესერიფიკაციით, მაგალითად, ჭიანჭველა მჟავას ეთერი და სხვა მჟავა:

რეაქცია ტარდება კატალიზური რაოდენობების თანდასწრებით ტერტ-ნატრიუმის ბუტოქსიდი 100-120°C-ზე.

ამ შემთხვევაში, წონასწორული ნარევის ყველაზე დაბალი დუღილის კომპონენტი ნელ-ნელა გამოიხდება, ამ შემთხვევაში ჭიანჭველა მჟავას მეთილის ეთერი (მეთილის ფორმატი, bp 34°C).

ვერ იპოვეთ რასაც ეძებდით? გამოიყენეთ ძებნა:

ჰიდროლიზი - ეთერი

Გვერდი 1

ეთერების ჰიდროლიზი ძლიერ მჟავე გარემოში (წ.

შემდგომში, ეთერების ჰიდროლიზი საინტერესო გახდა ქიმიური სტრუქტურის თეორიის თვალსაზრისით, კერძოდ, როგორც რეაქცია, რომლითაც შეიძლება განისაზღვროს ნახშირბად-ჟანგბადის ბმის ფარდობითი სიძლიერე, რაც დამოკიდებულია რადიკალის სტრუქტურიდან. 1930-იან წლებში გაჩნდა დიეთილის ეთერის ჰიდროლიზის ტექნიკურად მისაღები მეთოდის შემუშავების პრაქტიკული საჭიროება; ეს საჭიროება ნაკარნახევი იყო იმით, რომ ლებედევის მეთოდით სინთეზური რეზინის წარმოებისას ქვეპროდუქტად წარმოიქმნა ეთერი, რომელიც მიზანშეწონილად გარდაიქმნა ალკოჰოლად. ამასთან დაკავშირებით, დიეთილის ეთერის ჰიდროლიზი შეისწავლეს სსრკ-ში ვანშეიდტის და ლოზოვსკაიას და კაგანის, რუსი და ჩერნცოვის მიერ, კატალიზატორებად ალუმინის, ტიტანის, თორიუმის, ქრომის და მანგანუმის ოქსიდების გამოყენებით.

საპატენტო ლიტერატურა აღწერს ეთერების ჰიდროლიზს ალკოჰოლების წარმოქმნის მიზნით განზავებული გოგირდმჟავას მოქმედებით მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე; პროცესი ჩატარდა 272 C და 130 ატმ 25 წუთის განმავლობაში. ეს მეთოდი გამოიყენება მხოლოდ მაშინ, როდესაც საჭიროა ზედმეტი ეთილის ეთერის განადგურება.

საპატენტო ლიტერატურა აღწერს ეთერების ჰიდროლიზს სპირტების წარმოქმნით განზავებული გოგირდმჟავას მოქმედებით მაღალ ტემპერატურასა და წნევაზე [22J; პროცესი ჩატარდა 272 C და 130 ატმ 25 წუთის განმავლობაში. ეს მეთოდი გამოიყენება მხოლოდ მაშინ, როდესაც საჭიროა ზედმეტი ეთილის ეთერის განადგურება.

აცეტალდეჰიდის მოცილება რეაქციის სფეროდან ოქსიმის სახით განსაზღვრავს ეთერის ჰიდროლიზის სისრულეს. არ ჩაერიოთ წყლის, სპირტების, ნახშირწყალბადების განსაზღვრაში.

ანალოგიურად კატალიზებულია პეპტიდების, ამიდების და ფოსფორმჟავას ეთერების ჰიდროლიზი და პირიდინალდეჰიდების ჰიდრატაცია. ეთერების ჰიდროლიზი არ არის კატალიზებული ლითონის იონებით, რადგან არ ხდება ქელაცია და შუალედური არ სტაბილიზდება.

ზოგადი მჟავა-ტუტოვანი კატალიზი ძალიან ხშირია, მაგრამ არის რამდენიმე შემთხვევა, როდესაც ხდება წყალბადის ან ჰიდროქსილის იონური კატალიზი; ამ შემთხვევაში სიჩქარის მუდმივი წრფივად იცვლება [H3O] და [OH-] და არ არის დამოკიდებული სხვა მჟავე და ძირითადი ნივთიერებების არსებობაზე. მაგალითად, სპეციფიკური კატალიზი იქნა ნაპოვნი ეთერების ჰიდროლიზში (იხ.

ფენოლის ეთერების დაშლა ალუმინის ქლორიდით უზრუნველყოფს მზა მეთოდს ფენოლის რთულად სინთეზირებადი წარმოებულების მისაღებად; აქ ჩამოთვლილია ფენოლის ეთერების ზოგიერთი დამახასიათებელი ტრანსფორმაცია შესაბამის ფენოლებად. მიუხედავად იმისა, რომ ალკოქსი ჯგუფების დაშლა ასე ადვილად კატალიზდება ალუმინის ქლორიდით, არ არსებობს მეთოდოლოგიური კვლევა შემცვლელების გავლენის შესახებ ალუმინის ქლორიდის მიერ კატალიზებული ეთერების ჰიდროლიზზე.

თუმცა, რეაქციის წარმატებით დასრულებისთვის აუცილებელია ორი, მაგალითად, მეთოქსილის ჯგუფის არსებობა აზო კომპონენტის მოლეკულაში ან ძალიან აქტიური დიაზო კომპონენტის გამოყენება. საინტერესოა, რომ ფენოლის ეთერების აზო შეერთება ხშირად იწვევს ეთერის ჯგუფის ჰიდროლიზს, რის შედეგადაც წარმოიქმნება აზო საღებავი, რომელიც თავად ფენოლის წარმოებულია. შეგახსენებთ, რომ ზოგადად ეთერების ჰიდროლიზი ძალიან რთულია. ამ რეაქციის მექანიზმი შესწავლილი არ არის.

დასასრულს, შეიძლება ითქვას, რომ საპონიფიკაცია MPA-ის პირობებში სინთეზურად ხელსაყრელია სტერილურად დაბრკოლებული ეთერების შემთხვევაში. ამ შემთხვევაში, კალიუმის ჰიდროქსიდის/ტოლუენის მყარი სისტემა და გვირგვინის ეთერები ან კრიპტანდები უნდა იქნას გამოყენებული როგორც კატალიზატორები. გარდა ამისა, კარბოქსილის მჟავების ეთერების ჰიდროლიზის სიჩქარე კონცენტრირებული ნატრიუმის ჰიდროქსიდით გაცილებით მაღალია ჰიდროფილური კარბოქსილატებისთვის. კარგი კატალიზატორებია მეოთხეული ამონიუმის მარილები, განსაკუთრებით Bu4NHSO4 და ზოგიერთი ანიონური და არაიონური ზედაპირულად აქტიური ნივთიერება. ეს მიუთითებს, რომ სამი შესაძლო მექანიზმიდან რომელიმე შეიძლება მოხდეს: რეაქციები ზედაპირზე, მიცელარული კატალიზი ან ნამდვილი MFC რეაქცია. პირობებიდან გამომდინარე, თითოეული ამ მექანიზმის რეალიზება შესაძლებელია.

ჩვენ მივიღებთ CR comA-ს შემდეგ მნიშვნელობებს: HI-სთვის 311, HBr-სთვის 318, HC1-სთვის 329, წყლისთვის 334 და ROH-ისთვის 334. ამრიგად, ჩვენ შეგვიძლია ვიწინასწარმეტყველოთ, რომ HI იქნება ყველაზე რეაქტიული, გამოცდილებასთან სრული თანხმობით, თუმცა კონცენტრირებული წყალხსნარები პრაქტიკაში გამოიყენება, მაშინ როდესაც ჩვენი გამოთვლები გაკეთდა რეაქციებზე აირის ფაზაში. ცნობილია, რომ ოთახის ტემპერატურაზე ეთერებს პრაქტიკულად არ შეუძლიათ წყალთან და სპირტებთან რეაქცია. გარდა ამისა, ჩვეულებრივ უნდა ითქვას, რომ ეთერების ჰიდროლიზს აჩქარებს წყალბადი და არა ჰიდროქსილის იონები, რაც შეესაბამება ეთერებისთვის დადგენილ ნუკლეოფილურ თვისებებს ჩვენი სავარაუდო გამოთვლებით, წყალბადის ჰალოგენის დამატება ოლეფინებში. უპირველეს ყოვლისა, აუცილებელია დადგინდეს, არის თუ არა სიჩქარის განმსაზღვრელი ეტაპი წყალბადის იონის ელექტროფილური შეტევა თუ ჰალოგენური იონის ნუკლეოფილური შეტევა ოლეფინის ნახშირბადის ატომზე.

ეთერები ნეიტრალური სითხეებია, რომლებიც ცუდად იხსნება წყალში. ისინი არ რეაგირებენ მეტალის ნატრიუმთან, რაც შესაძლებელს ხდის მათგან ნარჩენი წყლისა და ალკოჰოლის ამოღებას მეტალის ნატრიუმის გამოყენებით. ეთერები ძალიან გამძლეა.

სუსტი მჟავები და ტუტეები არ მოქმედებს მათზე. ტუტე არ უწყობს ხელს ეთერების ჰიდროლიზს. ჰიდროლიზისადმი ასეთ მდგრადობასთან ერთად, ეთერები საკმაოდ ადვილად იჟანგება ატმოსფერული ჟანგბადით, განსაკუთრებით სინათლის ზემოქმედებით, წარმოქმნიან პეროქსიდებს (პ. ესტერები, როგორც წესი, ძნელად იხსნება წყალში, მაგრამ ადვილად იხსნება ორგანულ გამხსნელებში. სასიამოვნო ხილის სუნი, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ ხელოვნური ხილის ესენციების დასამზადებლად საკონდიტრო ნაწარმში ან პარფიუმერიაში, აგრეთვე გარკვეული მჟავების ან ალკოჰოლების იდენტიფიცირებისთვის მათი ეთერების სუნით.

ეთერები ნეიტრალური სითხეებია, რომლებიც ცუდად იხსნება წყალში. ისინი არ რეაგირებენ მეტალის ნატრიუმთან, რაც შესაძლებელს ხდის მათგან ნარჩენი წყლისა და ალკოჰოლის ამოღებას მეტალის ნატრიუმის გამოყენებით. ეთერები ძალიან გამძლეა. სუსტი მჟავები და ტუტეები არ მოქმედებს მათზე. ეთერების ჰიდროლიზი ძნელად მიმდინარეობს, როდესაც თბება წყლით მჟავების თანდასწრებით. ტუტე არ უწყობს ხელს ეთერების ჰიდროლიზს. ჰიდროლიზისადმი ასეთ მდგრადობასთან ერთად, ეთერები საკმაოდ ადვილად იჟანგება ატმოსფერული ჟანგბადით, განსაკუთრებით სინათლის ზემოქმედებით, წარმოქმნიან პეროქსიდებს (პ. ესტერები, როგორც წესი, ძნელად იხსნება წყალში, მაგრამ ადვილად იხსნება ორგანულ გამხსნელებში. სასიამოვნო ხილის სუნი, რაც მათ საშუალებას აძლევს გამოიყენონ ხელოვნური ხილის ესენციების დასამზადებლად საკონდიტრო ნაწარმში ან პარფიუმერიაში, აგრეთვე გარკვეული მჟავების ან ალკოჰოლების იდენტიფიცირებისთვის მათი ეთერების სუნით.

გვერდები:      1

ესტერებიზოგადი ფორმულის კარბოქსილის მჟავების ფუნქციურ წარმოებულებს უწოდებენ RC(O)OR" .

კარბოქსილის მჟავების ეთერები (ისევე, როგორც სულფონის მჟავები) მარილების ანალოგიურად არის დასახელებული, მხოლოდ კატიონის სახელის ნაცვლად გამოიყენება შესაბამისი ალკილის ან არილის სახელი, რომელიც მოთავსებულია ანიონის სახელზე წინ და იწერება ერთად. მასთან ერთად. -COOR ეთერების ჯგუფის არსებობა ასევე შეიძლება გამოხატული იყოს აღწერილობით, მაგალითად, "(ასეთი და ასეთი) მჟავის R-ესტერი" (ეს მეთოდი ნაკლებად სასურველია მისი უხერხულობის გამო):

ქვედა სპირტებისა და კარბოქსილის მჟავების ეთერები არის აქროლადი სითხეები, სასიამოვნო სუნით, წყალში ცუდად ხსნადი და კარგად - უმეტეს ორგანულ გამხსნელებში. ეთერების სუნი მოგვაგონებს სხვადასხვა ხილის სუნს, რის გამოც კვების მრეწველობაში მათგან ამზადებენ ესენციებს, რომლებიც ამსგავსებენ ხილის სუნს. ეთერების გაზრდილი არასტაბილურობა გამოიყენება ანალიტიკური მიზნებისთვის.

ჰიდროლიზი. აცილაციის რეაქციებიდან ყველაზე მნიშვნელოვანი არის ეთერების ჰიდროლიზი ალკოჰოლისა და კარბოქსილის მჟავის წარმოქმნით:

რეაქცია მიმდინარეობს როგორც მჟავე, ისე ტუტე გარემოში. მჟავა კატალიზებული ესტერის ჰიდროლიზი - ესტერიფიკაციის საპირისპირო რეაქცია, მიმდინარეობს იგივე მექანიზმით A AC 2:

ნუკლეოფილი ამ რეაქციაში არის წყალი. წონასწორობის ცვლილება ალკოჰოლისა და მჟავას წარმოქმნისკენ უზრუნველყოფილია ჭარბი წყლის დამატებით.

ტუტე ჰიდროლიზი შეუქცევადია; რეაქციის დროს ტუტის მოლი მოიხმარება ეთერის მოლზე, ანუ ტუტე ამ რეაქციაში მოქმედებს როგორც სახარჯო რეაგენტი და არა კატალიზატორი:

ეთერების ჰიდროლიზი შიგნით ტუტე გარემო მიმდინარეობს ბიმოლეკულური აცილის მექანიზმით B AC 2 ტეტრაედრული შუალედურის (I) ფორმირების სტადიის გავლით. ტუტე ჰიდროლიზის შეუქცევადობას უზრუნველყოფს კარბოქსილის მჟავას (II) და ალკოქსიდის იონის (III) პრაქტიკულად შეუქცევადი მჟავა-ტუტოვანი ურთიერთქმედება. კარბოქსილის მჟავას (IV) მიღებული ანიონი თავისთავად საკმაოდ ძლიერი ნუკლეოფილია და ამიტომ არ ექვემდებარება ნუკლეოფილურ შეტევას.

ეთერების ამმონოლიზი. ამიდები მიიღება ეთერების ამმონოლიზით. მაგალითად, დიეთილის ფუმარატზე წყალხსნარში ამიაკის მოქმედების შედეგად წარმოიქმნება სრული ფუმარინის მჟავა ამიდი:

ეთერების ამონოლიზის დროს ამინები დაბალი ნუკლეოფილურობით, ეს უკანასკნელი ჯერ გარდაიქმნება ტუტე ან ტუტე მიწის ლითონების ამიდებად:

კარბოქსილის მჟავების ამიდები: ნომენკლატურა; ამიდური ჯგუფის სტრუქტურა; მჟავა-ტუტოვანი თვისებები; მჟავა და ტუტე ჰიდროლიზი; გაყოფა ჰიპობრომიტებითა და აზოტის მჟავებით; დეჰიდრატაცია ნიტრილამდე; ქიმიური იდენტიფიკაცია.

ამიდებიზოგადი ფორმულის კარბოქსილის მჟავების ფუნქციურ წარმოებულებს უწოდებენ R-C (O) -NH 2- n R "n,სადაც n = 0-2. შეუცვლელ ამიდებში აცილის ნარჩენი დაკავშირებულია შეუცვლელ ამინოჯგუფთან, N-ჩანაცვლებულ ამიდებში წყალბადის ერთ-ერთი ატომი იცვლება ერთი ალკილის ან არილის რადიკალით, N,N-ჩანაცვლებული - ორით.

ნაერთებს, რომლებიც შეიცავს აცილის ერთ, ორ ან სამ ჯგუფს, რომლებიც მიმაგრებულია აზოტის ატომთან, ზოგადად უწოდებენ ამიდებს (შესაბამისად, პირველადი, მეორადი და მესამეული). პირველადი ამიდების სახელები შეუცვლელი ჯგუფით - NH 2 მიღებულია შესაბამისი აცილის რადიკალების სახელებიდან, სუფიქსის ზეთი (ან -ილ) -ამიდით ჩანაცვლებით. მჟავებისგან წარმოქმნილი ამიდები სუფიქსით -კარბოქსილის მჟავით იღებენ სუფიქსს -კარბოქსამიდს. სულფონის მჟავების ამიდები ასევე დასახელებულია მათი შესაბამისი მჟავების მიხედვით, სუფიქსის - სულფონამიდის გამოყენებით.

რადიკალების სახელები RCO-NH- (ისევე, როგორც RSO 2 -NH-) წარმოიქმნება ამიდების სახელებიდან, ცვლის სუფიქსს -ამიდი - ამიდო-. ისინი გამოიყენება, თუ დანარჩენ მოლეკულაში არის უფრო ძველი ჯგუფი ან ჩანაცვლება ხდება უფრო რთულ სტრუქტურაში, ვიდრე რადიკალი R:

N-ჩანაცვლებული პირველადი ამიდების RCO-NHR" და RCO-NR"R" (ისევე როგორც მსგავსი სულფონამიდები) სახელწოდებებში, რადიკალების R" და R" სახელები მითითებულია ამიდის სახელამდე N სიმბოლოთი. -:

ამ ტიპის ამიდებს ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც მეორად და მესამეულ ამიდებს, რაც არ არის რეკომენდებული IUPAC-ის მიერ.

N-ფენილ-შემცვლელი ამიდები მათ სახელებში მოცემულია სუფიქსი -ანილიდი. შემცვლელების პოზიცია ანილინის ნარჩენებში მითითებულია რიცხვებით დარტყმით:

გარდა ამისა, შემორჩენილია ნახევრად სისტემატური სახელები, რომლებშიც სუფიქსი -ამიდი უკავშირდება კარბოქსილის მჟავას ლათინური სახელწოდების ფუძეს (ფორმამიდი, აცეტამიდი), აგრეთვე ზოგიერთი. ტრივიალური სახელები, როგორიცაა "ანილიდები" (აცილირებული ანილინები) ან "ტოლუიდიდები" (აცილირებული ტოლუიდინები).

ამიდები არის კრისტალური ნივთიერებები შედარებით მაღალი და მკაფიო დნობის წერტილებით, რაც საშუალებას აძლევს მათ გამოიყენონ როგორც წარმოებულები კარბოქსილის მჟავების იდენტიფიკაციისთვის. იშვიათ შემთხვევებში ისინი სითხეებია, მაგალითად, ჭინჭრის ციების ამიდები - ფორმამიდი და N,N-დიმეთილფორმამიდი - ცნობილი დიპოლარული აპროტური გამხსნელები. ქვედა ამიდები წყალში ძალიან ხსნადია.

ამიდები არიან ერთ-ერთი ყველაზე მდგრადია ჰიდროლიზის მიმართ კარბოქსილის მჟავების ფუნქციური წარმოებულები, რის გამოც ისინი ფართოდ არის გავრცელებული ბუნებაში. ბევრი ამიდი გამოიყენება სამკურნალოდ. დაახლოებით ერთი საუკუნის განმავლობაში სამედიცინო პრაქტიკაში გამოიყენებოდა პარაცეტამოლი და ფენაცეტინი, რომლებიც ძმარმჟავას შემცვლელი ამიდებია.

ამიდების სტრუქტურა. ამიდური ჯგუფის ელექტრონული სტრუქტურა დიდწილად წააგავს კარბოქსილის ჯგუფის სტრუქტურას. ამიდური ჯგუფი არის p,π-კონიუგირებული სისტემა, რომელშიც აზოტის ატომის ერთადერთი წყვილი ელექტრონები შერწყმულია C=O π ბმის ელექტრონებთან. ელექტრონის სიმკვრივის დელოკალიზაცია ამიდის ჯგუფში შეიძლება წარმოდგენილი იყოს ორი რეზონანსული სტრუქტურით:

კონიუგაციის გამო ამიდებში C-N ბმა აქვს ნაწილობრივ ორმაგად დაკავშირებული ხასიათი, მისი სიგრძე მნიშვნელოვნად ნაკლებია ამინებში ერთი ბმის სიგრძეზე, ხოლო C=O ბმა გარკვეულწილად გრძელია ვიდრე C=O ბმა ალდეჰიდებსა და კეტონებში. ამიდური ჯგუფი კონიუგაციის გამო აქვს ბრტყელი დიზაინი . ქვემოთ მოცემულია N-ჩანაცვლებული ამიდის მოლეკულის გეომეტრიული პარამეტრები, რომლებიც განისაზღვრება რენტგენის დიფრაქციული ანალიზის გამოყენებით:

C-N ბმის ნაწილობრივ ორმაგად შეკრული ბუნების მნიშვნელოვანი შედეგია საკმაოდ მაღალი ენერგეტიკული ბარიერი ამ ბმის გარშემო ბრუნვისთვის, მაგალითად, დიმეთილფორმამიდისთვის ეს არის 88 კჯ/მოლი. ამ მიზეზით, ამიდები, რომლებსაც აქვთ სხვადასხვა შემცვლელი აზოტის ატომზე, შეიძლება არსებობდეს π-დიასტერეომერების სახით. N-შემცვლელი ამიდები ძირითადად არსებობს Z-იზომერების სახით:

N,N-ჩანაცვლებული ამიდების შემთხვევაში E- და Z-იზომერების თანაფარდობა დამოკიდებულია აზოტის ატომთან დაკავშირებული რადიკალების მოცულობაზე. ამიდების სტერეოიზომერები კონფიგურაციულად არასტაბილურია, მათი არსებობა დადასტურებულია ძირითადად ფიზიკურ-ქიმიური მეთოდებით და ცალკეულ შემთხვევებში იზოლირებულია. ეს გამოწვეულია იმით, რომ ამიდების ბრუნვის ბარიერი ჯერ კიდევ არ არის ისეთი მაღალი, როგორც ალკენებისთვის, რისთვისაც არის 165 კჯ/მოლი.

მჟავა-ტუტოვანი თვისებები. ამიდებს აქვთ სუსტი როგორც მჟავე, ასევე ძირითადი თვისებები . ამიდების საფუძვლიანობა მდგომარეობს Pk BH + -0.3-დან -3.5-მდე დიაპაზონში. ამიდებში ამინო ჯგუფის შემცირებული ბაზისურობის მიზეზი არის აზოტის ატომის ელექტრონების მარტოხელა წყვილის შეერთება კარბონილის ჯგუფთან. ძლიერ მჟავებთან ურთიერთობისას ამიდები პროტონირებულია ჟანგბადის ატომში როგორც განზავებულ, ისე კონცენტრირებულ მჟავას ხსნარებში. ამ სახის ურთიერთქმედება საფუძვლად უდევს მჟავა კატალიზი ამიდური ჰიდროლიზის რეაქციებში:

გამოფენილია შეუცვლელი და N-ჩანაცვლებული ამიდები სუსტი NH-მჟავა თვისებები სპირტების მჟავიანობასთან შედარებით და პროტონის ამოღება მხოლოდ ძლიერი ფუძეების რეაქციაში.

მჟავა-ტუტოვანი ურთიერთქმედება საფუძვლად უდევს ამიდების წარმოქმნას ინტერმოლეკულური ასოციაციები , რომლის არსებობა ხსნის ამიდების მაღალ დნობისა და დუღილის წერტილებს. შესაძლებელია ორი ტიპის ასოცირების არსებობა: წრფივი პოლიმერები და ციკლური დიმერები. ამა თუ იმ ტიპის უპირატესობა განისაზღვრება ამიდის სტრუქტურით. მაგალითად, N-მეთილაცეტამიდი, რომლისთვისაც Z- კონფიგურაცია უპირატესია, ქმნის ხაზოვან ასოცირებულს, ხოლო ლაქტამები, რომლებსაც აქვთ ხისტი ფიქსირებული E-კონფიგურაცია, ქმნიან დიმერებს:

N, N-ჩანაცვლებული ამიდები ქმნიან დიმერებს 2 პოლარული მოლეკულის დიპოლ-დიპოლური ურთიერთქმედების გამო:

აცილირების რეაქციები. კონიუგირებული ამიდის სისტემაში ძლიერი ელექტრონის შემომწირველი ამინო ჯგუფის არსებობის გამო, კარბონილის ნახშირბადის ატომის ელექტროფილურობა და, შესაბამისად, ამიდების რეაქტიულობა აცილაციის რეაქციებში, ძალიან დაბალია. ამიდების დაბალი აცილების უნარი ასევე აიხსნება იმით, რომ ამიდური იონი NH 2 არის ცუდი გამსვლელი ჯგუფი. აცილირების რეაქციებიდან მნიშვნელოვანია ამიდების ჰიდროლიზი, რომელიც შეიძლება განხორციელდეს მჟავე და ტუტე გარემოში. ამიდები გაცილებით რთულია ჰიდროლიზებისთვის, ვიდრე კარბოქსილის მჟავების სხვა ფუნქციური წარმოებულები. ამიდების ჰიდროლიზი უფრო მძიმე პირობებში ხდება ეთერების ჰიდროლიზთან შედარებით.

მჟავა ჰიდროლიზიამიდები - შეუქცევადი რეაქცია, რომელიც იწვევს კარბოქსილის მჟავას და ამონიუმის მარილის წარმოქმნას:

უმეტეს შემთხვევაში, ამიდების მჟავა ჰიდროლიზი მიმდინარეობს მექანიზმის მიხედვით ბიმოლეკულური მჟავა აცილირება A AC 2 , ანუ ეთერების მჟავა ჰიდროლიზის მექანიზმის მსგავსი. რეაქციის შეუქცევადობა განპირობებულია იმით, რომ მჟავე გარემოში ამიაკი ან ამინი გარდაიქმნება ამონიუმის იონად, რომელსაც არ გააჩნია ნუკლეოფილური თვისებები:

ტუტე ჰიდროლიზიიგივე შეუქცევადი რეაქცია; ამის შედეგად წარმოიქმნება კარბოქსილის მჟავას მარილი და ამიაკი ან ამინი:

ამიდების ტუტე ჰიდროლიზი, ისევე როგორც ეთერების ჰიდროლიზი, მიმდინარეობს ოთხკუთხა მექანიზმი IN AC 2 . რეაქცია იწყება ამიდური ჯგუფის ელექტროფილურ ნახშირბადის ატომში ჰიდროქსიდის იონის (ნუკლეოფილის) დამატებით. შედეგად მიღებული ანიონი (I) პროტონირებულია აზოტის ატომში, შემდეგ კი წარმოიქმნება კარგი გამომავალი ჯგუფი, ამიაკის ან ამინის მოლეკულა ბიპოლარულ იონში (II). ითვლება, რომ ნელი ეტაპი არის ტეტრაედრული შუალედური ნაწილის (II) დაშლა.

ანილიდებისთვის და სხვა ამიდებისთვის, რომლებსაც აქვთ ელექტრონის ამომყვანი შემცვლელები აზოტის ატომში, ტეტრაედრული შუალედური (I) დაშლა შეიძლება განხორციელდეს დიანიონის (II) წარმოქმნით:

გაყოფა აზოტის მჟავით. აზოტის მჟავასთან და სხვა ნიტროზატორებთან ურთიერთქმედებისას ამიდები გარდაიქმნება შესაბამის კარბოქსილის მჟავებად 90%-მდე გამოსავლიანობით:

Გაუწყლოება. შეუცვლელი ამიდები ფოსფორის (V) ოქსიდის და სხვა რეაგენტების (POC1 3, PC1 5, SOCl 2) მოქმედებით გარდაიქმნება ნიტრილებად:

47. კარბოქსილის მჟავები: ჰალოგენაცია გელ-ვოლჰარდ-ზელინსკის მიხედვით, რეაქციის გამოყენებით სინთეზისთვის.ა -ჰიდროქსი დაა -ამინომჟავების.

ალიფატური კარბოქსილის მჟავების ჰალოგენაცია.

ალიფატური კარბოქსილის მჟავები ჰალოგენირებულია α-პოზიციაში ქლორთან ან ბრომთან კატალიზური რაოდენობით. წითელი ფოსფორი ან ფოსფორის ჰალოგენიდები (გელ-ვოლჰარდ-ზელინსკის რეაქცია ). მაგალითად, როდესაც ჰექსანოინის მჟავა ბრომირებულია წითელი ფოსფორის ან ფოსფორის(III) ქლორიდის თანდასწრებით, 2-ბრომოჰექსანოინის მჟავა წარმოიქმნება მაღალი მოსავლიანობით, მაგალითად:

ბრომირებას განიცდის არა თავად კარბოქსილის მჟავა, არამედ მისგან ადგილზე წარმოქმნილი მჟავა ქლორიდი. მჟავას ქლორიდს აქვს უფრო ძლიერი CH-მჟავა თვისებები, ვიდრე კარბოქსილის მჟავა და უფრო ადვილად ქმნის ენოლის ფორმას.

ენოლი (I) ამატებს ბრომს ჰალოგენის წარმოებულის (II) წარმოქმნის მიზნით, რომელიც შემდგომში აბსტრაქტებს წყალბადის ჰალოგენს და გადაიქცევა α-ჰალოგენით შემცვლელ მჟავა ჰალოგენად (III). ბოლო ეტაპზე ხდება შეუცვლელი კარბოქსილის მჟავას ჰალოიდის რეგენერაცია.

სხვა ჰეტეროფუნქციური მჟავები სინთეზირდება მიღებული α-ჰალო-შემცვლელი მჟავებიდან ნუკლეოფილური ჩანაცვლების რეაქციების გამოყენებით.

ეთერები ტიპიური ელექტროფილებია. ნახშირწყალბადის რადიკალთან დაკავშირებული ჟანგბადის ატომის +M ეფექტის გამო, ისინი ავლენენ ნაკლებად გამოხატულ ელექტროფილურ ხასიათს მჟავა ჰალოგენებთან და მჟავა ანჰიდრიდებთან შედარებით:

ეთერების ელექტროფილურობა იზრდება, თუ ნახშირწყალბადის რადიკალი ჟანგბადის ატომთან კონიუგირებულ სისტემას ქმნის, ე.წ. გააქტიურებული ეთერები:

ეთერები შედიან ნუკლეოფილურ ჩანაცვლების რეაქციებში.

1. ეთერების ჰიდროლიზი ხდება როგორც მჟავე, ისე ტუტე გარემოში.

ეთერების მჟავა ჰიდროლიზი არის შექცევადი გარდაქმნების თანმიმდევრობა ესტერიფიკაციის რეაქციის საწინააღმდეგოდ:

ამ რეაქციის მექანიზმი გულისხმობს კარბონილის ჯგუფის ჟანგბადის ატომის პროტონაციას კარბოკატიონის წარმოქმნით, რომელიც რეაგირებს წყლის მოლეკულასთან:

ტუტე ჰიდროლიზი. ჰიდროლიზი ტუტეების წყალხსნარის თანდასწრებით უფრო ადვილია, ვიდრე მჟავე, რადგან ჰიდროქსიდის ანიონი უფრო აქტიური და ნაკლებად მოცულობითი ნუკლეოფილია ვიდრე წყალი. მჟავა ჰიდროლიზისგან განსხვავებით, ტუტე ჰიდროლიზი შეუქცევადია:

ტუტე მოქმედებს არა როგორც კატალიზატორი, არამედ როგორც რეაგენტი. ჰიდროლიზი იწყება ჰიდროქსიდის იონის ნუკლეოფილური შეტევით კარბონილის ჯგუფის ნახშირბადის ატომზე. წარმოიქმნება შუალედური ანიონი, რომელიც ყოფს ალკოქსიდის იონს და გადაიქცევა კარბოქსილის მჟავას მოლეკულად. ალკოქსიდის იონი, როგორც უფრო ძლიერი ბაზა, აშორებს პროტონს მჟავის მოლეკულიდან და გადაიქცევა ალკოჰოლის მოლეკულად:

ტუტე ჰიდროლიზი შეუქცევადია, რადგან კარბოქსილატის ანიონს აქვს მაღალი უარყოფითი მუხტის დელოკალიზაცია და არ არის მგრძნობიარე ალკოჰოლის ჰიდროქსილის მიერ შეტევაზე.

ხშირად ეთერების ტუტე ჰიდროლიზს ეწოდება საპონიფიკაცია. ტერმინი მომდინარეობს ცხიმების ტუტე ჰიდროლიზის პროდუქტების - საპნის სახელიდან.

2. ამიაკთან (იმონოლიზი) და მის წარმოებულებთან ურთიერთქმედება მიმდინარეობს ტუტე ჰიდროლიზის მსგავსი მექანიზმის მიხედვით:

3. ინტერტერიფიკაციის რეაქცია (ესტერების ალკოჰოლიზი) კატალიზებულია როგორც მინერალური მჟავებით, ასევე ჭურვებით:

წონასწორობის მარჯვნივ გადასატანად, უფრო აქროლადი ალკოჰოლი გამოიხდება.

4. კლაიზენის ეთერის კონდენსაცია ტიპიურია α-პოზიციაში წყალბადის ატომების შემცველი კარბოქსილის მჟავების ეთერებისთვის. რეაქცია მიმდინარეობს ძლიერი ბაზების არსებობისას:

ალკოქსიდის იონი ყოფს პროტონს ეთერის მოლეკულის α-ნახშირბადის ატომიდან. წარმოიქმნება მეზომერულად სტაბილიზირებული კარბანიონი (I), რომელიც მოქმედებს როგორც ნუკლეოფილი, თავს ესხმის მეორე ესტერის მოლეკულის კარბონილის ჯგუფის ნახშირბადის ატომს. იქმნება დამატებით პროდუქტი (II). ის ყოფს ალკოქსიდის იონს და გადაიქცევა საბოლოო პროდუქტად (III). ამრიგად, რეაქციის მექანიზმის მთელი სქემა შეიძლება დაიყოს სამ ეტაპად:

თუ α-წყალბადის ატომების შემცველი ორი ესტერი ურთიერთქმედებს, მაშინ წარმოიქმნება ოთხი შესაძლო პროდუქტის ნარევი. რეაქცია გამოიყენება აცეტოაცეტატური ეთერის სამრეწველო წარმოებისთვის.

5. ეთერების აღდგენა:

პირველადი სპირტები წარმოიქმნება წყალბადის გაზის მოქმედებით ჩონჩხის ნიკელის კატალიზატორის (Raney ნიკელი) თანდასწრებით.

6. ორგანომაგნიუმის ნაერთების მოქმედებას, რასაც მოჰყვება ჰიდროლიზი, იწვევს მესამეული სპირტების წარმოქმნას.