Reakciója egy alifás nukleofil szubsztitúciós reakcióban SN1

Fizikai tulajdonságai alkoholok.

A molekulatömeg növekedésével a sűrűség növekszik, többértékű alkoholok viszkózus. Egyértékű alkoholok van egy szúrós szagú, illékony.

Alkoholok szénatomszámú C1 - C11 - folyadék.

Az alkoholok között hiányzik gáz halmazállapotú anyagok.

Ez azzal a ténnyel magyarázható, hogy a az alkohol molekulák, amelyek hidrogénkötések képződő köszönhetően intermolekuláris társult. A hidrogénkötések gyengébb, mint a kovalens körülbelül 10-szer. De egy csomó őket, így az alkohol molekulák tűnik, mintha „beragadt” egymással, hogy társul.

Ezért az összes alkoholok folyadék állagú.

Ezért alkoholok t melegítjük magasabb, mint a megfelelő alkánok.

Az első képviselői C1 - S3horosho oldódnak vízben.

Azonban, a vízben való oldhatósága különböző alkoholok.

A készítmény magában foglalja a különböző alkoholok különböző szénhidrogéncsoportok. A radikálisabb, az oldhatóság alacsonyabb, mert radikális taszítja a vizet.

Hidroxilcsoportjával ilyen nagy molekula nehéz, mert a hidrogén kötések kialakulását tartsa vizes közegben.

T.O, alkoholok nagy molekulatömegű feloldódik vízben rosszabb.

EtanolS2N5ON - színtelen folyadék egy furcsa szaga, könnyebb, mint a víz (p = 0,8 g / ml), kelések t = 78,3oS, jól oldódik vízben és egy olyan oldószer maga is számos szervetlen és szerves anyagok. Egy ember narkotikum veschestvo.MetanolSN3ON - hasonló tulajdonságokkal etanol, de ez méreg az emberre, vakságot okoz és a halál

A hidrogénkötés - a fizikai-kémiai közötti kötés hidrogén-egy molekula és egy másik molekula EO elem. A hidrogén kötések kialakulását annak a ténynek köszönhető, hogy a poláris molekulák vagy csoportok a polarizált hidrogénatom egyedülálló tulajdonságokkal rendelkezik: hiányában belső elektron héjak, egy jelentős elmozdulás a elektronpár egy atom egy nagy ee, és nagyon kis méretű. Ezért, a hidrogén képes behatolni a mély elektron héj szomszédos negatívan polarizált atommal. Amint a spektrális adatokat, a hidrogén kötések kialakulását is jelentős szerepet játszanak, és a donor-akceptor kölcsönhatás EO atomot hidrogénatom donor és akceptor hasonlók. Hidrogénkötés lehet intramolekuláris vagy intermolekuláris.

Hidrogénkötés ábrázolt pontok

Azoknál a vegyületeknél, a fluor és oxigén képződése jellemzi hidrogénkötés miatt kötőcsoportok az ugyanazon molekula - társult (H2 O) n és (HF) m. Ez befolyásolja számos tulajdonságait a vegyületek, különösen az ilyen paraméterek például a forráspont (fp), fagyasztás (tzam). Mivel a relatív nagysága molekulatömegű H2 O és H2 S és víz B.P. tzam alacsonyabbnak kell lennie, mint a hidrogén-szulfid (60,75 és -85,60 ° C).

Sőt, ezek a magasabb (100 és 0 ° C-on), amely kapcsolatban van növekedésével a moláris tömege a víz miatt a szövetsége a maga molekulák. Karbonsav A folyadék és a gáz fázis létezik elsősorban dimerek. A fehérjék, nukleinsavak és más szerves vegyületek, amelyek nagy biológiai jelentőséggel bír, hidrogénkötés rendelkezik egy „térhálósító” lánc molekulákat. Egyes találmány szerinti vegyületek is a kialakulása egy intramolekuláris hidrogénkötés, mint például a nitro-. Hidrogénkötés hosszúságának hosszabb, mint a hossza a kovalens kötés. Egyes vegyületek típusú RA-H ... BR „, miközben csökkenti az egyensúlyi H távolság miatt AH hossza nő, és szélsőséges esetben, a két hivatkozások lehetnek azonosak, mint in-hidrogén-difluoridot ion (FHF) -.

hidrogénkötés energia (8-40 kJ / mol) kisebb energiát a kovalens kötés. Így, a jég az 20 kJ / mol, ami 4,3% a kovalens kötés energia a H-O egyenlő 456 kJ / mól. A legmagasabb érték a kötési energiája a hidrogén-fluorid vegyületek (25-40 kJ / mól), majd az oxigén (13-25 kJ / mól) és a nitrogén (8 - 21 kJ / mól). A kén és a klór képződése a hidrogénkötések szokatlanul. Az energia a hidrogénkötés csökkenésével növekszik EO elemeket és atomi méretekhez. Az intermolekuláris hidrogénkötések növekedéséhez vezet a viszkozitás, dielektromos állandó, forráspont és olvadáspontja (fagyáspont), a futamok olvadási, illetve elpárologtatás, a kialakulását társult.

Ha a hidrogén-kötések alakulnak ki a molekulákon belül, ez csökkenti a viszkozitást, forráspont és olvadási ezen anyagok bóluszt illékony társult nem hidrogénkötések belül molekulák vezethet kereszt-elvezetését láncú molekulák. Így a hidrogénkötés közbenső közötti kovalens és van der Waals-erők a vonzás.

Metil-alkohol - egy erős méreg (különösen, ha szájon át) idegrendszeri és a kardiovaszkuláris tevékenységek erős kumulatív hatása; Ez hatással van a szervek a látás, amíg a teljes vakság. Nagy dózisokban (30 ml vagy több) halált okoz. Etil-alkohol toxikus hatású. Gyorsan felszívódik a nyálkahártya a gyomor és a vékonybél, elérve a maximális vérkoncentráció után 20-60 perc után a vételi, okozva gerjesztés az első, majd egy éles depresszió a központi idegrendszer (beleértve elpusztítja mater); annak használata vezet sérti a legfontosabb a szervezet működésében, súlyos szervi rendszereket. Ez embriotoxikus és teratogén hatásokat. Izopropil-alkoholt tartalmazó toxikus hatásaik emlékeztető etanolt, ami a depresszió a központi idegrendszer, és befolyásolja a belső szerveket. Egy nagy koncentrációban vezet kóma, görcsök és a halál (körülbelül 3-4 g / kg). Allil-alkohol - akut mérgezés, és nagy mennyiségben bevitt - eszméletvesztés, súlyos kóma, halál. Párok erős irritálja a szemet és a felső légutakat. Etilén-glikol - nagyon toxikus orális lenyelés; Ez hatással van a központi idegrendszerre és a vesére, okozva hemolízis; mutagén hatása

31 Alkoholok - ez egy külön osztálya szerves vegyületek, amelyek az összetételében tartalmazhat egy vagy több hidroxil-csoport. Számától függően OH-csoportok ilyen oxigenátok vannak osztva egyértékű alkoholok, háromértékű, stb A legtöbb esetben ezek összetett anyagokat tekintik, Szénhidrogének, amely molekulák óta megváltozott egy vagy több hidrogénatomja szubsztituálva van egy hidroxilcsoport. A legegyszerűbb tagjai ennek a csoportnak a tagjai az egyértékű alkoholok, az általános képlete amely a következő: R-OH vagy CN + H 2n + 1 OH.

Homológ sora ezen vegyületek kezdődik metilalkohol vagy metanol (CH 3OH), majd megy etanolt (C2H5OH), propanolt, majd (S3N7ON) stb Az alkoholokra az jellemző, izoméria szénváz és funkcionális csoportok. Egyértékű alkoholok mutatnak ilyen fizikai tulajdonságokkal: alkoholok, amelyek legfeljebb 15 szénatomot tartalmaznak - folyadék 15 és több - szilárd anyagok. Oldhatóság vízben függ a molekulatömeg, annál nagyobb ez, a vízoldható alkohol rosszabb.

Így, rövid szénláncú alkoholok (akár propanol) vízzel elegyíthető minden arányban, és a magasabb gyakorlatilag nem oldódik benne. Forráspont szintén nő a növekvő atomsúlya, például a t-ra melegítjük. CH 3OH = 65 ° C, és a fűtött t. C2H5OH = 78 ° C-on Minél magasabb a forráspont, az alsó a volatilitás, azaz Rossz dolog elpárolog. Ezek a fizikai tulajdonságok a telített alkoholok egy hidroxilcsoporttal lehet magyarázni az előfordulása intermolekuláris hidrogénkötés közötti egyes molekulák a vegyület vagy alkohol és víz.

Az egyértékű alkoholok képes kerülni az ilyen kémiai reakciók:

Az égési - láng fény, hő: C2H5OH + 3O2 - 2CO2 + 2H2O. Helyettesítése - reagáltatjuk alkanolok aktív fémek, a reakció termékek instabil vegyületek - alkoxidok - lebonthatóság víz: 2S2N5ON + 2K - 2S2N5OK + H2. Kölcsönhatás hidrogénhalogenidek cica sok: C2H5OH + HBr - S2N5Br + H2O. Észteresítéssel szerves és szervetlen savakkal, így a képződött észter. Oxidáció, ahol az aldehidek vagy ketonok kapunk. Kiszáradás. Ezt a reakciót melegítés alkalmazásával katalizátorral. A molekulán belüli hatására alacsony alkoholok bekövetkezik Zaitseva szabály, az e reakció eredményeként a formáció a víz és egy telítetlen szénhidrogén. Amikor egy intermolekuláris dehidratálási reakció termékek az éterek és a víz. A kémiai tulajdonságai alkoholok, arra lehet következtetni, hogy az egyértékű alkoholok - amfoter vegyületek, mert ezek reagálnak az alkálifémek, amely bemutatja a gyenge savas tulajdonságokat, és egy hidrogén-halogeniddel, mutatja az alapvető tulajdonságok. Minden kémiai reakciók folytassa a kötés megtörése O-H vagy C-O. Így, korlátozása monoalkoholok - a komplex vegyület egy OH-csoportot nem tartalmazó szabad vegyértékek kialakulása után a C-C kötés és kiállító tulajdonságok és a gyenge savak és bázisok. Köszönhetően a fizikai és kémiai tulajdonságok, azokat széles körben használják a szerves szintézisekben, gyártásához oldószerek, üzemanyag-adalékok, valamint az élelmiszeriparban, gyógyszer, kozmetikai (etanol)

32Reaktsii nukleofil szubsztitúció (Engl nucleophilicsubstitutionreaction.) - helyettesítési reakcióban, ahol a nukleofil támadást hordoz - reagenst hordozó magányos elektronpár. [1] A csoport maradvány a nukleofil szubsztitúciós reakciók úgynevezett nukleofug.

Minden nukleofil Lewis bázisok.

Az általános formája a nukleofil szubsztitúciós reakciók:

R-X + Y - → R-Y + X - (ahol Y - anionos nukleofil)

R-X + Y-Z → R-Y + X-Z (ahol Y-Z semleges nukleofil)

Kiosztani reakciót alifás (elterjedt) és aromás (nem elterjedt) nukleofil szubsztitúció.

Alifás nukleofil szubsztitúciós reakciók kritikus szerepet játszanak a szerves szintézis és széles körben használják a laboratóriumokban és az iparban.

Koherens leíró elmélet mechanizmusa nukleofil szubsztitúciós reakciók, amely összefoglalja a tények és megfigyelések kifejlesztett 1935 Brit tudósok Edward Hughes és Christopher Ingold [2].

Mechanizmus SN1 reakció vagy reakciók unimolekulás nukleofil szubsztitúció (. Engl substitutionnucleophilicunimolecular) az alábbi lépéseket tartalmazza:

1. Ionizációs szubsztrát képezve karbokation (lassú lépés):

2. végbemenő nukleofil támadás karbokation (gyors fázisban):

vagy (ha a semleges részecske működik, mint egy nukleofil)

3. A hasítás a kation (gyors fázis):

Előállítására szolgáló eljárások halogén-alkánok

Előállítási módszerei a szerves halogenidek lehet csoportosítani két csoportba: egy szubsztitúciós reakciót, és addíciós reakcióval. Egy útvonal kiválasztásának és a reakciókörülmények függnek a szénváz szerkezetét galogeniruemoy molekula és az atom vagy atomcsoport, amely mennek helyettesítés (kilépő csoportok). Hidrogénnel alkánok és alkilcsoportok társított alkén- vagy arén-csoport adott esetben halogénatommal a fény hatása, vagy hőt, azaz a szabadgyökös reakciót. Halogén lehet cserélni, nem csak a hidrogén, hanem néhány funkcionális csoportokat. Ezek az átalakulások folytassa szerinti ionos mechanizmus. Halogén-alkánok gyakran előállíthatók a megfelelő alkoholokból. Erre a célra különböző nukleofil reagensek jellegét. Az ok, hogy a hidroxid-ionok - rossz kilépőcsoport, akkor a mobilitási révén kell javítani protonációja (1), komplexképzéssel (2), vagy átalakítása, szervetlen sav-észter (3).

halogenoalkane nukleofil szénatom

Ezért, így halogénezett alkánok használt erős savas közeggel vagy a halogenidek szervetlen savak :. tionil-klorid, foszfor-oxi-klorid, foszfor-pentaklorid, stb Iodalkany fellépés jódsavat (analóg HBr) kapott udovletvoritelnmi kimenetek miatt nem sikerül egy erős eltávolító képességét HI amely bekapcsolja jelentős hozammal iodalkan kapott alkánban.

Különösen könnyen állítjuk elő klóralkánok iodalkany által kicserélődési reakciót nátrium-jodid (Finkelstein reakció). A reakciót ajánlatos végezni acetonban, mint ez oldható nátrium-jodid, nátrium-klorid és a keletkezett csapadékot oldhatatlan csapadékot. Ez eltolja a reakció egyensúlyát képződése irányába iodalkana.

Előállítása halogén és hidrogén-halogenidek halogén-molekula addíciós reakciókat telítetlen vegyületek alkalmazása lehetővé teszi a szintézis a mono-, di- és a polihalogenidek.

Az észterezést - reagáló savak és alkoholok savas katalízissel, például megszerzésére acetátnak ecetsavból és etil-alkohol:

Egy különleges eset az észterezési reakció egy átészterezési reakcióját észterek alkoholokkal, karbonsavakkal vagy más észterek:

R'CQOR '' + R '' 'OH = R'CQOR' '' + R''OH

R'CQOR '' + R '' 'COOH = R' '' COOR '' + R'COOH

R'CQOR '' + R '' 'COOR' '' '= R'CQOR' '' '+ R' '' COOR ''

olyan észterezési reakciókat, és átészterezési reverzibilis egyensúlyi eltolódást keletkezése irányába a kívánt termékek eltávolításával érjük el az egyik termék a reakcióelegyből (leggyakrabban - ledesztillálásával a több illékony alkohol, éter, ecetsav vagy víz, amely esetben egy viszonylag alacsony forráspontú pontokat az alkalmazott kiindulási anyagok stripping vízben összetételének azeotróp elegyek).

képletű anhidridekkel vagy halogenidjei karbonsavak alkoholokkal, például etil-acetát előállítására, ecetsav-anhidrid és etil-alkohol:

reagáltatjuk alkil-halogenidek sói savakkal

RCOOMe + R'Hal = RCOOR „+ MeHal

Csatlakozási karbonsavak alkének savas katalízis mellett (beleértve a Lewis-savak):

RCOOH + R'CH = CHR '' = RCOOCHR'CH2 R ''

Alkoholízise nitrilek jelenlétében savak:

RC + = NH + R'OH RC (OR „) = N + H2

RC (OR ') = N + H2 + H2 O RCOOR' + + NH4 alkilezése karbonsavak ariliakiltriazenami:

ArNH = NNHR + R 1 COOH R1 COOR + ArNH2 + N2

Az intézkedés alapján alkoholok a dehidratáló reagens, például tömény kénsav, van víz eliminálása - kiszáradás. Ez akkor fordulhat elő két irányban: az egyikben az alkohol molekula (intramolekuláris kiszáradás képződéséhez vezető alkének.), Vagy a részvételével két alkohol molekulák (intermolekuláris kiszáradás vezet a termelés éterek.).

Felhívjuk figyelmét, hogy az intramolekuláris dehidráció fordul elő magasabb hőmérsékleten, mint az intermolekuláris.

Mivel a dehidratálószerek használják nem csak a tömény kénsav, de más anyagok, például alumínium-oxid:

Intramolekuláris kiszáradás alkoholok végbe szabálynak megfelelően Zajcev. Így, a keletkezett 2-butanolt elsősorban butén-2:

Oxidációja primer, szekunder és tercier alkoholok, hogy a különböző származékok.