Аміди вугільної кислоти коротко. Функціональні похідні вугільної кислоти

24.11.202227.05.2017

За звичайних умов фосген є газ, що згущується в рідину з темп. кіп. і щільності

Фосген дуже отруйний. Він сильно діє на органи дихання та слизові оболонки. У першу світову війну застосовувався, як володіє різким задушливим запахом.

При дії води (або краще водного лугу) розкладається з утворенням соляної кислоти та двоокису вуглецю:

Виходить фосген з хлору та окису вуглецю в присутності каталізатора, спеціально обробленого для збільшення його пористості:

Фосген є вихідною речовиною для синтезу різноманітних органічних сполук.

СірковуглецьЗ похідних вугільної кислоти, що містять сірку, широке застосування знаходить сірковуглець. Він є безбарвною рухливою рідиною з темп. кіп. що володіє ефірним запахом (технічний сірковуглець, має неприємний запах, що нагадує запах редьки). Сірковуглець отруйний і надзвичайно вогнебезпечний, тому що його пари спалахують при низькій температурі.

Сірковуглець застосовується як вихідний продукт для синтезу чотирихлористого вуглецю (стор. 74), у виробництві віскозного волокна (стор. 345), а також як розчинник жирів та ін.

Виходить сірковуглець шляхом пропускання парів сірки над. розпеченим вугіллям:

В даний час найбільш економічно вигідним способом отримання сірковуглецю є взаємодія метану з парами сірки над силікагелем:

Карбамід (сечовина)являє собою повний амід, вугільної кислоти:

Це одна з перших органічних речовин, отриманих синтетичним шляхом з неорганічних речовин (Велер, 1828).

Карбамід – кристалічна речовина з темп. пл. 133 °С, легко розчинне у воді та спирті. З одним еквівалентом кислот утворює солі, наприклад:

При нагріванні розчинів карбаміду в присутності кислот або лугів він легко гідролізується з утворенням двоокису вуглецю та аміаку:

При дії азотистої кислоти на карбамід утворюються двоокис вуглецю, азот та вода:

При нагріванні карбаміду зі спиртами виходять уретани - складні ефіри карбамінової кислоти.

Уретани є кристалічні речовини, розчинні у воді.

При взаємодії карбаміду з формальдегідом у нейтральному або слаболужному середовищі при температурі близько 30 °С утворюються монометилолкарбамід та диметилолкарбамід:

Ці похідні при нагріванні в кислому середовищі утворюють карбамідні полімери - основу поширених пластичних мас - амінопластів (стор. 331) та клеїв для склеювання деревини.

Карбамід (сечовина) відіграє велику роль при обміні речовин у тваринних організмах; є кінцевим продуктом азотистого обміну, при якому азотисті речовини (наприклад, білки), зазнавши в організмі ряду складних перетворень, виділяються із сечею у вигляді сечовини (звідки і походить її назва).

Карбамід є концентрованим азотним добривом (містить 46% азоту) та швидко засвоюється рослинами. Крім того, карбамід успішно використовується для підживлення худоби.

В даний час карбамід знаходить застосування для виділення парафінових вуглеводнів нормальної будови з нафтових продуктів. Справа в тому, що кристали карбаміду утворюють «кристалічні пори», настільки вузькі, що в них проникають вуглеводні нормальної будови, але не можуть проникнути вуглеводні з розгалуженим ланцюгом. Тому кристали карбаміду адсорбують із суміші лише вуглеводні нормальної будови, які після розчинення карбаміду відокремлюються від водного шару.

У промисловості карбамід отримують з аміаку та двоокису вуглецю при 185 °С та тиску

ТіокарбамідКристалічна речовина; темп, пл. 172°С. Легко, розчинний у воді, важко розчинний у спирті. Тіокарбамід може бути отриманий дією сірководню, на ціанамід

або нагріванням роданистого амонію. Застосовується для одержання карбамідних полімерів.

Діоксид вуглецю (вуглекислий газ)- учасник багатьох реакцій карбоксилювання та декарбоксилювання in vivoі in vitro.

Карбоксилювання можливе тоді, коли реакцію з діоксидом вуглецю вступають сполуки з частковим негативним зарядом на атомі вуглецю. В організмі взаємодія діоксиду вуглецю з ацетилкоферментом А призводить до утворення малонілкоферменту А.

Подібно до самої вугільної кислоти, у вільному вигляді невідомі і деякі її похідні: монохлорангідрид СlСООН і моноамід – карбаміновакислота H2NCOOH. Однак їх складні ефіри – цілком стабільні сполуки.

Для синтезу похідних вугільної кислоти можна використовувати фосген(дихлорангідрид) СОСl 2 легко утворюється при взаємодії монооксиду вуглецю з хлором на світлі. Фосген - надзвичайно отруйний газ (т. кип. 8 про З), у Першу світову війну його застосовували як бойову отруйну речовину.

Етиловий ефір хлоромурав'яної кислоти при реакції з аміаком утворює етиловий ефір карбамінової кислоти H 2 NCOOC 2 H 5 . Ефіри карбамінової кислоти (карбамати) мають загальну назву - уретани.

Уретани знайшли застосування в медицині як лікарські засоби, зокрема мепротані етацизин.

Сечовина (карбамід)(NH 2) 2 C=О - найважливіший азотовмісний кінцевий продукт обміну речовин у людини (з сечею виділяється сечовини близько 20-30 г на добу).

Кислоти та луги при нагріванні викликають гідроліз сечовини; в організмі вона гідролізується під впливом ферментів.

При повільному нагріванні до температури 150-160 о С сечовина розкладається з виділенням аміаку та утворенням біурета.

При взаємодії біурету в лужних розчинах з іонами міді(II) спостерігається характерне фіолетове фарбування, зумовлене утворенням хелатного комплексу (Біуретова реакція).Залишок біурету в хелатному комплексі має імідну структуру.

Похідними карбонових кислот, що містять залишок сечовини як заступник, уреїди.Вони застосовуються в медицині, зокрема уреїд α-бромоізовалеріанової кислоти. бромізував
(бромурал) – використовується як м'який снодійний засіб. Його ефект обумовлений поєднанням відомих своїм пригнічуючим дією на ЦНС брому і залишку ізовалеріанової кислоти.

Гуанідін (іномочовина)- азотисте похідне сечовини - є сильною основою, оскільки сполучена кислота - іон гуанідинія - мезомірно стабілізована.

Залишок гуанідину входить до складу α-амінокислоти - аргініну та нуклеїнової основи - гуаніну.

3.2 Гетерофункціональніз'єднання в процесах життєдіяльності

Загальна характеристика

Більшість речовин, що беруть участь у метаболізмі, є гетерофункціональними сполуками.

Гетерофункціональні називають сполуки, в молекулах яких є різні функціональні групи.

Характерні для біологічно важливих сполук поєднання функціональних груп представлені у таблиці 3.2.

Таблиця 3.1.Найбільш поширені поєднання функціональних груп у біологічно важливих аліфатичних сполуках

Серед гетерофункціональних сполук у природних об'єктах найбільш поширені аміноспирти, амінокислоти, гідроксикарбонільні сполуки, а також гідрокси- та оксокислоти (табл. 9.2).

Таблиця 9.2.Деякі гідрокси- та оксокислоти та їх похідні

* Для ді- та трикарбонових кислот - за участю всіх карбоксильних груп. Для неповних солей та функціональних похідних додається префікс гідр(о)-, наприклад, «гідроксалат» для аніону НООС-СОО - .

Що мають особливу біологічну важливість α-амінокислотиописані в розділі 12. Полігідроксиальдегіди та полігідроксикетони (вуглеводи) розглядаються в розділі 13.

В ароматичному ряді основу важливих природних біологічно активних сполук та синтетичних лікарських засобів (див. 9.3) складають і-амінофенол, і-амінобензойна, саліциловаі сульфанілову кислоту.

Систематичні назви гетерофункціональних сполук будуються за загальними правилами замісної номенклатури (див. 1.2.1). Проте ряд широко поширених кислот переважні тривіальні назви (див. табл. 9.2). Їхні латинські назви є основою назви аніонів і похідних кислот, які часто не збігаються з російськими тривіальними назвами.

Реакційна здатність

Хлорангідрид вугільної кислоти – фосген:

Як і всі хлорангідриди, фосген має високу ацилюючу здатність:

Аміди вугільної кислоти

1) Карбамінова кислота

Карбамінова кислота- Напівамід (кислий амід) вугільної кислоти - нестійка:

2) Сечовина

Сечовина– карбамід, діамід вугільної кислоти:

Сечовина – найважливіший кінцевий продукт білкового обміну у ссавців. Доросла людина за добу виділяє із сечею 20-30 г сечовини.

Синтез Велера (1828).

Промисловий спосіб отримання сечовини

Сечовина – багатотоннажний продукт хімічної промисловості (світове виробництво понад 100 млн тонн на рік). Широко застосовується як азотне добриво та для отримання сечовиноформаль-дегідних смол. У хіміко-фармацевтичній промисловості використовують для отримання барбітуратів.

Хімічні властивості сечовини

1) Основність:

2) Розкладання при нагріванні:

3) Розкладання під дією азотистої кислоти

За кількістю азоту, що виділився, можна кількісно визначити сечовину.

(Метод Ван-Сляйка).

3) Гуанідін

Гуанідин має надзвичайно високу основність, порівнянну з основністю неорганічних лугів. Це пов'язано з високим ступенем структурної симетрії його протонованої форми та максимальною деколізацією (+)-заряду:

Залишки гуанідину містяться в деяких природних сполуках та лікарських речовинах, наприклад:

Сірка у складі органічних сполук має різний ступінь окиснення.

Тіоли та тіоефіри

При заміні галогену на SH-групу утворюються тіоли:

Тіоли мають кислотність більш високу, ніж у спиртів:

Тіолят-аніони – сильні нуклеофіли, при взаємодії з галогенопохідними вони утворюють тіоефіри:

Атом сірки в тіоефірах – центр основності та нуклеофільності, при взаємодії з галогенопохідними тіоефіри утворюють солі триалкілтіонію:

Тіоли в м'яких умовах легко окислюються, утворюючи дисульфіди:

Напрямок реакції змінюється при зміні

ОВ-потенціала середовища: при високому ОВ-потенціалі - праворуч, при низькому ОВ-потенціалі - ліворуч. Взаємоперетворення "тіол-дисульфід" відіграють велику роль у формуванні структури та регулюванні функцій природних білків.

Сульфоксиди та сульфони

При окисленні тіоефірів атом сірки приєднує кисень, при цьому послідовно утворюються сульфоксиди та сульфони:

Диметилсульфоксид (ДМСО, димексид)- Безбарвна рідина з температурою стосів. 189° С, розчинний у воді та в органічних розчинниках. Широко застосовується в органічному синтезі як апротонний полярний розчинник.
Завдяки своїй здатності швидко дифундувати через шкіру, проносячи розчинені у ньому речовини, використовується у фармації як компонент лікарських мазей.

Сульфонові кислоти (сульфокислоти)

Сульфоновими кислотами (або сульфокислотами)називаються сполуки, що містять сульфогрупу:

Способи одержання сульфокислот
1) Аліфатичні сульфокислоти

2) Ароматичні сульфокислоти виходять сульфуванням бензолу та його похідних (див. «Хімічні властивості аренів»)

Хімічні властивості сульфокислот

Сульфогрупа -

1) сильний електроноакцептор;
2) вона володіє високою кислотністю(порівняна із сірчаною кислотою);
3) при нуклеофільноїатаці по сусідньому С-атому може заміщатисяінші залишки.
4) Висока полярність та здатність до гідратації – причина розчинностісульфокислот у воді.

1) Кислотність
У водному середовищі сульфокислоти практично повністю іонізовані:

З лугами вони утворюють розчинні у воді солі:

2) Заміна сульфогрупи на інші залишки

3) Утворення похідних за сульфогрупою

ПРОГРАМА

курсу з органічної хімії

для студентів біолого-ґрунтового факультету

ВСТУП

Предмет органічної хімії. Історія виникнення органічної хімії та причини виділення в окрему науку. Відмінні риси органічних сполук та органічних реакцій.

Будова органічних сполук. Теорія хімічної будови. Роль А.М.Бутлерова у створенні. Хімічні зв'язки: прості та кратні. Структурна формула. Ізомерія. Гомологія. Залежність хімічних властивостей від складу та будови речовини. Хімічна функція. Найголовніші функціональні групи.

Класифікація органічних сполук. Принципи систематичної (ІЮПАК) номенклатури.

Хімічний зв'язок у молекулах органічних сполук. Типи хімічного зв'язку. Зв'язки іонні, ковалентні, координаційні. Семиполярний зв'язок. Роль електронного октету. Електронні конфігурації елементів. Атомні орбіталі та валентні стани вуглецю. Гібридизація атомних орбіталей: sp 3 , sp 2, sp(Три валентні стани вуглецевого атома). s- та p-зв'язку. Основні параметри ковалентного зв'язку: енергія зв'язку, довжина зв'язку, полярність і поляризація зв'язку. Електронегативність елементів. Поняття про мезомерію (резонанс). Електронні ефекти заступників: індуктивний ( I), мезомірний ( М).

Ізомерія органічних сполук. Структурні ізомери та стереоізомери. Основи стереохімії. Просторова будова метану та його гомологів. Принцип вільного обертання та межі його застосування. Заслонені та загальмовані конформації. Конформації з'єднань з відкритим ланцюгом. Конформаційні формули Ньюмена та типу "козел". Конформація циклогексанового кільця. Аксіальні та екваторіальні зв'язки. Інверсія кріслоподібної конформації. Порівняння стійкості похідних циклогексану з аксіальними та екваторіальними положеннями заступників. 1,3-Діаксіальна взаємодія.

Геометрична ( цис-транс) ізомерія та умови її появи у ряді олефінів, циклоалканів. Е-, Z-номенклатура.

Оптична ізомерія. Оптична активність та оптично активні речовини. Молекулярна асиметрія як умова оптичної активності. Асиметричний атом вуглецю. Енантіомери та діастереомери. R- І S-Номенклатура для позначення конфігурації центру хіральності. Проекційні формули Фішера. D- та L-номенклатура. Стереоізомерія з'єднань з декількома центрами хіральності. Еритро- та треоізомери. мезоформи. Рацемічна модифікація.

Класифікація органічних реакцій за характером перетворень та за природою реагентів.

Вуглеводні

Алканів.Гомологічний ряд метану. Ізомерія. Номенклатура. Способи одержання. Фізичні властивості, їх залежність від довжини ланцюга та будови. Хімічні властивості. Реакції радикального заміщення (S R): галогенування (вплив природи галогену), нітрування (Коновалов), сульфохлорування, окиснення. Ініціювання та інгібування радикальних реакцій. Реакційна здатність атомів водню, пов'язаних з первинним, вторинним та третинним атомами вуглецю. Алкільні радикали та їх відносна стійкість.

Алкени.Ізомерія. Номенклатура. Способи одержання. Фізичні характеристики. Довжина та енергія утворення подвійного зв'язку. Хімічні властивості. Реакції електрофільного приєднання: галогенів, галогенів, води, гіпогалоїдних кислот, сірчаної кислоти. Механізм реакцій електрофільного приєднання. Стерео- та регіоноспрямованість приєднання. Карбкатіони, їх стабільність в залежності від будови. Правило Марковнікова та його сучасне обґрунтування. Радикальне приєднання: приєднання HBr у присутності перекисів. Нуклеофільне приєднання. Полімеризація: катіонна, аніонна та радикальна. Каталітичне гідрування. Окислення: епоксидування за Прилежаєвим, окислення перманганатом калію, озонування. Хімічні властивості a-метиленової ланки, сусідньої з p-зв'язком (алільне положення): хлорування, окиснення.

Алкіни.Ізомерія. Номенклатура. Синтези ацетилену та його гомологів. Характеристика фізичних якостей. Хімічні властивості ацетиленів: реакції приєднання, реакції заміщення за участю рухомого атома водню при вуглеці з потрійним зв'язком. Ацетиленіди. Полімеризація ацетилену в бензол, вінілацетилен, циклооктатетраєн.

Алкадієни.Типи алкадієнів. Ізомерія. Номенклатура. Стереохімія алленів. Молекулярна асиметрія. Сполучені - 1,3-дієни. Способи одержання дієнів. Фізичні властивості. Довжини вуглець-вуглецевих зв'язків у 1,3-бутадієні та його енергія освіти. Прояв ефекту сполучення. 1,2- та 1,4-приєднання до 1,3-дієн - електрофільне приєднання галогенів і галогеноводородів. Карбкатіони алільного типу. Циклоприєднання до дієнової системи: дієновий синтез Дільса-Альдера. Полімеризація 1,3-дієн. Синтетичний каучук на базі 1,3-бутадієну (дивініл). Сополімери дивінілу зі стиролом, акрилонітрилом, бутилкаучук. Природний каучук: його будова, озоноліз, переробка на гуму.

Циклоалкани.Класифікація. Ізомерія. Номенклатура. Загальні та спеціальні методи синтезу малих, середніх та великих циклів. Фізичні та хімічні властивості. Порівняльна оцінка реакційної здатності та термічної стабільності циклопропану, циклобутану, циклопентану та циклогексану. Теорія напруги Байєра та її сучасне розуміння. Оцінка напруженості циклів на основі теплот згоряння. Сучасне уявлення про будову циклопропану. Конформації циклоалканів. Циклоалкени та циклоалкадієни.

Ароматичні вуглеводні.Особливості хімічних властивостей бензолу та його гомологів. Будова бензолу (валентні кути, міжатомні відстані). Енергія освіти та теплота гідрування бензолу. Енергія стабілізації. Ароматичний характер бензольного ядра. Сучасне уявлення про природу ароматичності. Небензоїдні ароматичні сполуки. Правило ароматичності Хюкеля. Ароматичність гетероциклічних сполук: фурану, тіофену, піролу, піридину. Ароматичність циклопропенільного катіону, циклопентадієнільного аніону, циклогептатріенільного катіону. Відсутність ароматичних властивостей у циклооктатетраєну.

Гомологи бензолу.Гомологічний ряд бензолу. Ізомерія у ряді алкілбензолів. Номенклатура. Лабораторні способи синтезу. Способи отримання у промисловості. Реакція електрофільного заміщення в ароматичному ядрі. Загальні закономірності та механізм цих реакцій. Електрофільні реагенти. Галогенування, нітрування, сульфування, алкілування, ацилювання. Вплив електронодонорних та електроноакцепторних заступників (активуючий та дезактивуючий) на напрямок та швидкість електрофільного заміщення в ядро бензолу. Вплив індуктивного та мезомерного ефектів заступників. Правила орієнтації заміщення: орто-і пара-орієнтанти (заступники I роду) та мета-орієнтанти (заступники ІІ роду). Узгоджена та неузгоджена орієнтація. Галогенування та окислення бічних ланцюгів.

Багатоядерні ароматичні вуглеводні.

а) Вуглеводні з неконденсованими ядрами. Дифеніл. Дифенілметан та трифенілметан. Трифенілметильний радикал, катіон та аніон. Причини, що визначають їхню стабільність.

б) Вуглеводні з конденсованими ядрами. Нафталін та антрацен. Джерела одержання. Ізомерія однозаміщених похідних. Будова нафталіну та антрацену. Реакції приєднання та заміщення. Гідрування, окиснення, галогенування, нітрування, сульфування. Порівняльна оцінка ароматичного характеру бензолу, нафталіну та антрацену. фенантрен. Поширеність фенантренового скелета у природних сполуках.

ВИРОБНИЧІ ВУГЛЕВОДОРОДИ

Галогенпохідні.

а) Алкілгалогеніди. Ізомерія. Номенклатура. Способи отримання: пряме галогенування алканів, приєднання галогеноводородів до алкенів та алкінів, зі спиртів дією похідних галоїдних фосфору. Фізичні та хімічні властивості. Реакція нуклеофільного заміщення галогену. Механізми S N 1 та S N 2, стереохімія реакцій. нуклеофіл. Група, що йде. Освіта, стабілізація та перегрупування карбонієвих іонів. Залежність механізму реакції від структури галогенпохідного та від природи розчинника. Порівняння S N 1- і S N 2-реакцій. Реакції відщеплення галогеноводородів (Е1 та Е2): стереохімія, напрямок елімінування. Правило Зайцева. Конкуренція реакцій заміщення та відщеплення залежно від природи реагенту та умов реакції. Реакції алкілгалогенідів з металами. Реактиви Гриньяра: отримання та властивості.

б) Ароматичні галогенпохідні (Арілгалогеніди). Номенклатура. Отримання: пряме галогенування в ядро із солей діазонію. Хімічні властивості. Реакція електрофільного заміщення (вплив галогенів). Реакція нуклеофільного заміщення у галогенарилів.

СПИРТИ

Одноатомні граничні спирти.Ізомерія. Номенклатура. Одержання: з алкілгалогенідів, гідратація алкенів, відновлення карбонільних сполук. Одержання первинних, вторинних та третинних спиртів за допомогою реактивів Гриньяра (планування та обмеження синтезу). Фізичні характеристики. Асоціація. Водневий зв'язок. Хімічні характеристики спиртів. Кислотно-основні властивості спиртів. Реакції за участю зв'язку О-Н: дія металів та металоорганічних сполук, утворення складних ефірів мінеральних кислот, реакція етерефікації. Реакції за участю зв'язку С-ОН та їх механізм: заміщення гідроксилу на галоген. Дегідратація спиртів – внутрішньомолекулярна та міжмолекулярна. Механізм реакції, правило Зайцева-Вагнера. Дегідрування та окислення спиртів.

Двохатомні спирти (гліколі).Класифікація, ізомерія. Номенклатура. Методи одержання гліколей. Особливості фізичних та хімічних властивостей. Дегідратація гліколей. Пінаколінове перегрупування. Реакція окислення.

Багатоатомні спирти.Гліцерин. Синтез. Хімічні властивості та застосування. Нітрогліцерин. Багатоатомні спирти: еритрити, пентити, гексити.

Феноли

Одноатомні феноли.Ізомерія, номенклатура. Промислові способи одержання: лужна плавка сульфонатів, гідроліз арилгалогенідів, окиснення кумолу. Одержання із солей діазонію. Хімічні властивості. Кислотність фенолів. Реакції за участю зв'язку О-Н: утворення фенолятів, простих та складних ефірів. Реакція Вільямсон. Взаємний вплив гідроксильних груп та ароматичного ядра фенолу. Реакції електрофільного заміщення: галогенування, сульфування, нітрування, поєднання з діазосполуками. Конденсація фенолу із формальдегідом. Окислення та відновлення фенолів.

Багатоатомні феноли.Пірокатехін, резорцин, гідрохінон.

ПРОСТІ ЕФІРИ

Класифікація. Ізомерія. Номенклатура. Методи одержання. Фізичні та хімічні властивості. Освіта оксонієвих сполук. Заміщення алкоксильної групи у простих ефірах (розщеплення простих ефірів).

Циклічні прості ефіри. Епокісі. Отримання. Хімічні властивості епокисів. Реакції розкриття циклу, що каталізуються кислотами та основами (механізм реакцій, стереохімія, напрямок розкриття циклу), реакція з металоорганічними сполуками. Тетрагідрофуран. Діоксан.

Аміни.Первинні, вторинні та третинні аміни. Аміни аліфатичні та ароматичні. Ізомерія та номенклатура. Методи синтезу амінів. Фізичні та хімічні властивості амінів. Основний характер амінів. Вплив природи та числа алкільних або арильних груп в аміні на його основність. Алкілювання амінів. Четвертинні амонієві основи та їх солі. Ацилування амінів. Властивості та застосування ацильних похідних. Реакції електрофільного заміщення у ряді ароматичних амінів: галогенування, нітрування, сульфування. Аміди сульфанілової кислоти (сульфаніламідні препарати). Дія азотистої кислоти на первинні, вторинні та третинні аміни аліфатичного та ароматичного ряду.

Ароматичні діазосполуки. Реакція діазотування. Умови проведення та механізм реакції. Діазонієвий катіон: стійкість та електрофільний характер. Реакції діазоз'єднань з виділенням азоту: заміщення на галоген, гідроксил, ціаногрупу, водень та інші атоми і групи. Реакції діазосполуки без виділення азоту. Реакція азопоєднання як реакція електрофільного заміщення. Умови перебігу. Азобарвники - оксіазо- та аміноазосполуки. Індикаторні властивості азобарвників з прикладу метилоранжа. Зв'язок між забарвленням та будовою. Відновлення діазосоединений.

Аміноспирти.Етаноламін (коламін). Холін. Ацетилхолін. Сфінгозін.

Карбонільні сполуки

Граничні альдегіди та кетони(Похідні алканів, циклоалканів та ароматичних вуглеводнів). Будова карбонільної групи. Ізомерія. Номенклатура. Одержання в промисловості формальдегіду з метилового спирту, ацетальдегіду з ацетилену. Загальні методи одержання альдегідів та кетонів. Хімічні властивості. Порівняння реакційної здатності альдегідів та кетонів (аліфатичних та ароматичних). Нуклеофільне приєднання по карбонільній групі: води, спиртів, синильної кислоти, бісульфіту натрію, магнійорганічних сполук. Загальна схема реакцій із похідними аміаку. Реакції з амінами, гідроксиламіном, гідразинами, семікарбазидом. Кислотний та основний каталіз реакцій приєднання. Відновлення карбонільних сполук до спиртів, вуглеводнів. Окислення альдегідів та кетонів. Реакції диспропорціонування (Канніццаро, Тищенко). Реакції за участю водню a-вуглецевого атома. Галогенування. Галоформна реакція. Альдольне ущільнення. Механізм реакції та роль каталізатора. Кротонова конденсація.

Ненасичені карбонільні сполуки. a-,b-Ненасичені альдегіди та кетони. Отримання. Поєднання карбонільної групи та подвійного зв'язку. Реакції приєднання електрофільних та нуклеофільних реагентів. Полімеризація. Акролеїн. Кротоновий альдегід.

КАРБОНОВІ КИСЛОТИ

Монокарбонові кислоти.Ізомерія Номенклатура. Методи синтезу. Фізичні характеристики. Будова карбоксильної групи. Кислотні властивості. Константа кислотності. Вплив ефекту замісників на силу карбонових кислот. Реакції, що проходять із розривом О-Н зв'язку. Солі карбонових кислот. Реакції з розривом С-ОН зв'язку: утворення функціональних похідних карбонових кислот. Реакція етерефікації та її механізм. Константа рівноваги. Одержання галогенангідридів, ангідридів та амідів. Механізм реакції нуклеофільного заміщення у кислот та їх похідних. Порівняння реакційної здатності похідних кислот у реакціях із нуклеофільними реагентами. Галогенангідриди кислот. Хімічні властивості. Взаємодія із водою, аміаком, амінами, спиртами. Реакції ацилування. Аміди. Знижена основність амідів. Гідроліз амідів у кислому та лужному середовищі. Дегідратація. Амідний зв'язок у білкових молекулах. Складні ефіри Хімічні характеристики. Гідроліз складних ефірів та його механізм. Реакція переетерефікації. Взаємодія із реактивом Гриньяра. Відновлення складних ефірів. Нітрили. Гідроліз та відновлення до амінів. Реакції кислот за участю водню за а-вуглецевого атома: галогенування, окислення. Декарбоксилювання карбонових кислот.

Ненасичені монокарбонові кислоти.Ізомерія. Номенклатура. Взаємний вплив подвійного зв'язку та карбоксильної групи. Приєднання електрофільних та нуклеофільних реагентів. Вищі жирні ненасичені кислоти: олеїнова, лінолева кислота. Складні ефіри вищих жирних кислот та гліцерину – жири. Рослинні олії та їх типи. Будова природних гліцеридів та їх властивості. Конфігурація природних триацилгліцеринів, що містять асиметричний атом вуглецю. Гідроліз жирів. Мила. Гідрування жирів. Ліпіди. Гліколіпіди. Гліцерофосфоліпіди. Етаноламінфосфогліцериди (кефаліни). Холінфосфогліцериди (лецитини).

Дикарбонові кислоти.Ізомерія. Номенклатура. Методи синтезу. Фізичні та хімічні властивості. Щаблі дисоціації та константи кислотності. Освіта двох рядів функціональних похідних. Відношення до нагрівання щавлевої, малонової, янтарної, глутарової та фталевої кислот. Циклічні ангідриди. Фталімід, фталімід калію. Малоновий ефір. Реакція заміщення за участю атомів водню метиленової групи. Синтез одно- та двоосновних кислот за допомогою малонового ефіру. Адипінова кислота. Реакції поліконденсації та їх використання у промисловості (штучне волокно).

ВИРОБНИЧІ ВУГІЛЬНОЇ КИСЛОТИ

Фосген. Синтез, властивості та застосування. Ефіри хлоркутної та вугільної кислот. Карбамінова кислота: карбамати, ефіри (уретани). Сечовина. Методи синтезу. Будова та реакції. Біурет. Ацилювання сечовини (уреїди).

Оксикіслоти

Класифікація. Двохатомні одноосновні кислоти. Ізомерія. Номенклатура. Гліколева кислота. Молочні кислоти та їх стереоізомерія. Методи синтезу a-, b- та g-оксикислот. Хімічні властивості. Дегідратація оксикислот. Лактиди та лактони. Двоосновні триатомні оксикислоти. Яблучні кислоти. Стереоізомерія. Явление вальденівського звернення.

Двоосновні чотирихатомні оксикислоти. Винні кислоти, їх стереоізомерія. Виноградна та мезовинна кислоти. Стереохімія сполук з двома асиметричними атомами, однаковими та різними. Рацемати. Діастереоміри. мезоформи. Ароматичні оксикислоти. Саліцилова кислота. Отримання та застосування. Аспірин.

ОКСОКИСЛОТИ (АЛЬДЕГІДО- І КЕТОКИСЛОТИ)

Класифікація. Номенклатура. Гліоксилова та піровиноградна кислоти. Отримання та властивості. Декарбоксилювання та декарбонілювання. b-Кетокислоти: ацетооцтова кислота та її ефір. Синтез ацетооцтового ефіру. Складноефірна конденсація Кляйзена, її механізм. Хімічні властивості ацетооцтового ефіру. Реакції, характерні для кетонної та енольної форм ацетооцтового ефіру. Явлення таутомерії. Кето-інольна таутомерія ацетооцтового ефіру. Причини відносної стабільності єнольної форми. Кислотне та кетонне розщеплення ацетооцтового ефіру. Синтез кетонів, моно- та дикарбонових кислот.

Подібна інформація.

.IIольнал кислота

у вільному стані

не існує, розкладається на в. як двоосновна кис-

лота вона може утворювати ряд функціональних похідних: неповні та повні галогенангідриди, складні ефіри, аміди та ін.

ХЛОРАНГІДРИДИ

монохлорангідрид вугільної кислоти, хлорвугільна кислота

дихлорангідрид вугільної кислоти, фосген

Фосген – повний хлорангідрид вугільної кислоти!, у перекладі означає – народжений світлом. Отримують при змішуванні газів вуглецю (II) оксиду та хлору. Реакція йде лише при опроміненні УФ-світлом:

з + С12 - г = о

Фосген - це газ задушливої дії з "кіп -", що має запах свіжопрелого сіна. Його пари важчі за повітря, дратівливо діють на легені, викликаючи набряк.

Хімічні властивості. 1. Взаємодія з Н20. Як хлоран-гідрид легко розкладається водою з утворенням вугільної та хлороводневої кислот.

2. взаємодія з а * п * піакі * п

з. взаємодія зі спиртами

АМІДИ ВУГІЛЬНОЇ КИСЛОТИ

ієповний амід вугільної кислоти називається каріаміповою

кислотою:

ккярбаммінова кислота нестійка і не зустрічається у вільному стані, тому що легко розкладається при кімнатній температурі:

похідні карбамінової кислоти теж легко розкладаються.

Нагрівання карбаміновокислого амонію веде до розкладання його до сечовини та АЛЕ:

афіри карбамінової кислоти! називаються уретанами. Загальна

формула уретанів:

Карбонові кислоти

одержують їх з фосгену та відповідного спирту з подальшою дією аміаку:

або з діетилового ефіру вугільної кислоти! - реакцією з аміаком:

Уретани - речовини з чіткими температурами плавлення

та служать для ідентифікації спиртів. Знаходять застосування як снодійні препарати.

Сечовина - діамід вугільної кислоти:

Сечовина є кінцевим продуктом розпаду білків. Вона

має велике біохімічне значення.

Вперше сечовина була отримана Велером в 1828 з амонійної солі ціанової кислоти:

У промисловості сечовину отримують з. і 1ч!!.,:

Сечовина - це безбарвна кристалічна речовина, що добре розчиняється у воді, нейтрального характеру.

Хімічні властивості. 1. Взаємодія сечовини із кислотами. протонування сечовини відбувається за атомом кисню, оскільки основність груп -1ЧН значно знижена

в результаті сполучення:

26. Похідні вугільної кислоти