Derivati ​​ugljene kiseline ppt predavanje. Derivati ​​ugljene kiseline. Tioli i tioesteri


Opis. Rastvorljivost. Bijeli kristalni prah, bez mirisa, slano-alkalnog okusa, rastvorljiv u vodi, praktično nerastvorljiv u alkoholu. Vodeni rastvori imaju blago alkalnu reakciju. Prilikom mućkanja i zagrijavanja vodenih otopina NaHCO 3 na 70 o C nastaje dvostruka sol Na 2 CO 3 · NaHCO3.

Potvrda

Natrijum bikarbonat je 1801. godine otkrio naučnik V. Rose. Lijek se priprema zasićenjem pročišćene sode ugljičnim dioksidom:

Na 2 CO 3 · 10 H 2 O + CO 2 → 2NaHCO 3 + 9 H 2 O

pijenje kalcijum dioksida

Autentičnost

U kvalitativnoj analizi provode se farmakopejske reakcije za ion Na + i HCO 3 - - ion.

Opće reakcije na CO 3 2 - i HCO 3 - - jone:

Pod djelovanjem jake mineralne kiseline uočava se brzo oslobađanje CO 2:

NaHCO 3 + HCl → NaCl + H 2 O + CO 2

CO 2 + Ca(OH) 2 → CaCO 3 ↓ + H 2 O

kreč dioksid bijeli

ugljenična voda

Izrazite reakcije:

1) Karbonati se mogu razlikovati od bikarbonata po boji indikatora - fenolftaleina. Kada se natrijum karbonat rastvori u vodi, reakcija medijuma je blago alkalna i stoga je boja indikatora ružičasta: Na 2 CO 3 + H 2 O → NaHCO 3 + NaOH



Kada je natrijum bikarbonat otopljen, reakcija medijuma je kisela, a indikator je bezbojan ili blago ružičast: NaHCO 3 + H 2 O → H 2 CO 3 + NaOH

H 2 CO 3 → CO 2 + H 2 O

2) Sa zasićenim rastvorom magnezijum sulfata, karbonati stvaraju beli talog na sobnoj temperaturi, a bikarbonati samo kada se prokuvaju:

4 Na 2 CO 3 + 4 MgSO 4 + 4 H 2 O → 3 MgCO 3 Mg(OH) 2 3 H 2 O↓ + 4 Na 2 SO 4 + CO 2

2 NaHCO 3 → Na 2 CO 3 + CO 2 + H 2 O

Bože

NaHCO3: 1) dozvoljeno: Cl – , K + , Ca 2+ , Fe, As.

Specifična primesa CO 3 2– određuje se kalcinacijom na temperaturi od 300 o C. Gubitak mase mora biti najmanje 36,6%. Što je više karbonata, manji je gubitak težine tokom paljenja. Teoretski gubitak je 36,9%. Razlika između teoretskog gubitka težine i onog naznačenog u Globalnom fondu određuje dozvoljenu granicu karbonatnih nečistoća u preparatu - 0,3%.

2) nije dozvoljeno: NH 4 + soli i teški metali.

Kvantifikacija

Acidimetrija, direktna titracija, uzorak se rastvori u sveže prokuvanoj i ohlađenoj vodi da bi se uklonio CO 2, titriran sa 0,5 N HCl, metil narandžasti indikator. E = M.

Aplikacija. Skladištenje.

Pohranjeno u dobro zatvorenoj posudi. Supstanca je stabilna na suvom vazduhu, ali u vlažnom vazduhu polako gubi CO 2 i stvara Na 2 CO 3.

Prijavite se kao antacid interno, kao i spolja u obliku ispiranja, ispiranja, inhalacija 0,5 - 2% rastvora.

Osobine pripreme rastvora za injekcije NaHCO 3

NaHCO 3 injekcioni rastvori se sterilišu na 100 o C 30 minuta. U tom slučaju nastaje CO 2, pa se boce sa injekcijskim rastvorom NaHCO 3 pune do 2/3 zapremine na temperaturi ne višoj od 20 o C.

Nakon sterilizacije, otopina se hladi dok se nastali CO 2 potpuno ne otopi.

Opis. Rastvorljivost. Bezbojni prozirni kristali ili bijeli kristalni prah, bez mirisa, blago gorkog okusa. Uznosi i erodira. Slabo rastvorljiv u vodi, rastvorljiv u alkoholu, slabo rastvorljiv u hloroformu, eteru, terpentinu.

Potvrda

Terpinhidrat dobijen od pinena, produkta frakcijske destilacije terpentina. Pinen se hidrira pod dejstvom sumporne kiseline na hladnom 10 dana. Zatim se smjesa neutralizira sodom, terpen hidrat se odvaja, pročišćava i rekristalizira.

Autentičnost

Opće reakcije

Droge su identifikovane postakoholni hidroksil:

1) reakcija stvaranja estera sa kiselinama. Ovo svojstvo se koristi u proizvodnji validola. Kod esterifikacije mentola i terpin hidrata sa anhidridom sirćetne kiseline dobijaju se acilni derivati ​​u obliku belog taloga;

2) reakcija oksidacije. Mentol oksidira slabim oksidantima u keton-menton. Kada je izložen jakim oksidantima, mentol se razlaže na mravlju, sirćetnu, maslačnu i oksalnu kiselinu.

Specifične reakcije

Terpinhidrat pri interakciji sa alkoholnom otopinom željeznog hlorida tokom procesa isparavanja, formira karmin crvenu, ljubičastu i zelenu boju na različitim mjestima čaše za isparavanje. Kada se benzen doda produktima oksidacije, nastaje plava boja.

Terpen hidrat se također otkriva reakcijom dehidracije u prisutnosti koncentrovane sumporne kiseline koja proizvodi zamućenje i aromatičan miris:

Bože

Terpinhidrat. 1) Dozvoljeno:

sulfatni pepeo i teški metali.

.iiolna kiselina

u slobodnom stanju

ne postoji, razlaže se u u.i^o. kao dvobazna kiselina

lot, može formirati brojne funkcionalne derivate: djelomične i potpune kiselinske halogenide, estre, amide itd.

HLORID HIDRIDI

monohlorid ugljene kiseline, hlorokarbonska kiselina

hlorid ugljične kiseline, fosgen

Fozgen je potpuni kiseli hlorid ugljične kiseline!, u prijevodu - rođen od svjetlosti. Dobiva se miješanjem plinova ugljičnog (II) oksida i hlora. Reakcija se javlja samo kada se ozrači UV svjetlom:

co + C12 -- g=o

Fozgen je zagušujući gas sa "kipom" i ima miris sveže zrelog sijena. Njegove pare su teže od vazduha i iritiraju pluća, izazivajući oticanje.

Hemijska svojstva. 1. Interakcija sa H20. Kao hlor hidrid, lako se razgrađuje s vodom i stvara ugljičnu i hlorovodoničnu kiselinu.

2. interakcija sa a*p*piaki*p

h. interakcija sa alkoholima

AMIDI UGLJENE KISELINE

Djelomični amid ugljične kiseline naziva se karijaminska kiselina.

kiselina:

karbaminska kiselina je nestabilna i ne javlja se u slobodnom stanju, jer se lako razgrađuje na sobnoj temperaturi:

Derivati ​​karbaminske kiseline se takođe lako razlažu.

Zagrijavanje amonijum karbamata dovodi do njegove razgradnje na ureu i HO:

estri karbaminske kiseline! nazivaju uretani. Generale

uretanska formula:

Karboksilne kiseline

dobijaju se iz fosgena i odgovarajućeg alkohola praćenog delovanjem amonijaka:

ili od dietil etera ugljene kiseline! - reakcija sa amonijakom:

Uretani su supstance sa različitim tačkama topljenja

i služe za identifikaciju alkohola. Koriste se kao tablete za spavanje.

Urea - dijamid ugljične kiseline:

Urea je krajnji proizvod razgradnje proteina. Ona

ima veliki biohemijski značaj.

Ureu je prvi put dobio Wöhler 1828. iz amonijumove soli cijanske kiseline:

U industriji se urea dobija iz. i 1h!!.,:

Urea je bezbojna kristalna supstanca, dobro rastvorljiva u vodi, neutralne prirode.

Hemijska svojstva. 1. Interakcija uree sa kiselinama. do protoniranja uree dolazi na atomu kiseonika, budući da je bazičnost -1CH grupa značajno smanjena

kao rezultat uparivanja:

26. Derivati ​​ugljene kiseline

2. hidroliza brašna. urea kada se lako zagrije hidro-

lizira vodom ili vodenim rastvorima kiselina i lužina.

3. Interakcija sa azotnom kiselinom. prilikom interakcije

Uz azotnu kiselinu, urea se razgrađuje i oslobađa dušik, ugljični (IV) oksid i vodu:

4. odnos uree i toplote. Kada se urea zagrije, formira se biuret:

iuret se dobro rastvara u vodi.

Dalje zagrijavanje dovodi do stvaranja cijanurične kiseline

Karboksilne kiseline

cijanurska kiselina nije rastvorljiva u vodi, sa rastvorom ^u^o^

u prisustvu 1ChH3 formira kompleksno jedinjenje jorgovane boje.

5. Urea reaguje sa acilirajućim reagensima i formira acil ureu. 1H-acil derivati ​​uree nazivaju se ureidi.

urea i njeni derivati ​​se široko koriste u sintezi

lijekovi.

U normalnim uslovima, fozgen je gas koji se kondenzuje u tečnost na temp. kip. i gustina

Fozgen je veoma otrovan. Snažno djeluje na respiratorni sistem i sluzokože. Tokom Prvog svetskog rata koristio se jer ima oštar zagušljiv miris.

Kada je izložen vodi (ili bolje vodenoj lužini), razgrađuje se u hlorovodoničnu kiselinu i ugljični dioksid:

Fozgen se dobiva iz klora i ugljičnog monoksida u prisustvu katalizatora posebno obrađenog da poveća njegovu poroznost:

Fozgen služi kao polazni materijal za sintezu različitih organskih spojeva.

Ugljični disulfid Od derivata ugljične kiseline koji sadrže sumpor, ugljični disulfid se široko koristi. To je bezbojna pokretna tečnost sa temp. kip. ima eterični miris (tehnički ugljični disulfid, ima neprijatan miris koji podsjeća na miris rotkvice). Ugljen-disulfid je otrovan i izuzetno zapaljiv, jer se njegove pare zapale na niskim temperaturama.

Ugljen-disulfid se koristi kao polazni proizvod za sintezu ugljen-tetrahlorida (str. 74), u proizvodnji viskoznih vlakana (str. 345), a takođe i kao rastvarač za masti itd.

Ugljični disulfid se dobija propuštanjem sumporne pare. vrući ugalj:

Trenutno, najisplativiji način za dobivanje ugljičnog disulfida je interakcija metana sa sumpornim parama preko silika gela:

urea (urea) je potpuni amid ugljične kiseline:

To je jedna od prvih organskih supstanci dobijenih sintetički iz neorganskih supstanci (Wöhler, 1828).

Urea je kristalna supstanca sa temp. pl. 133 °C, lako rastvorljiv u vodi i alkoholu. Sa jednim ekvivalentom kiselina stvara soli, na primjer:

Kada se otopine uree zagrijavaju u prisutnosti kiselina ili alkalija, ona lako hidrolizira da nastane ugljični dioksid i amonijak:

Kada dušična kiselina reagira s ureom, nastaju ugljični dioksid, dušik i voda:

Kada se urea zagreva sa alkoholima, dobijaju se uretani - estri karbaminske kiseline

Uretani su kristalne supstance koje su rastvorljive u vodi.

Kada urea reaguje sa formaldehidom u neutralnom ili blago alkalnom okruženju na temperaturi od oko 30 °C, nastaju monometilolurea i dimetilolurea:

Ovi derivati, kada se zagrevaju u kiseloj sredini, formiraju polimere uree - osnovu uobičajene plastike - aminoplaste (str. 331) i lepkove za lepljenje drveta.

Urea (urea) igra važnu ulogu u metabolizmu u životinjskim organizmima; je krajnji proizvod metabolizma dušika, u kojem se dušične tvari (na primjer, proteini), koji su prošli niz složenih transformacija u tijelu, izlučuju u urinu u obliku uree (otuda i naziv).

Urea je koncentrisano azotno đubrivo (sadrži 46% azota) i biljke ga brzo apsorbuju. Osim toga, urea se uspješno koristi za ishranu stoke.

Trenutno se urea koristi za odvajanje parafinskih ugljikovodika normalne strukture iz naftnih derivata. Činjenica je da kristali uree formiraju "kristalne pore", toliko uske da ugljovodonici normalne strukture prodiru u njih, ali ugljikovodici s razgranatim lancem ne mogu prodrijeti. Dakle, kristali uree adsorbuju samo ugljikovodike normalne strukture iz smjese, koji se nakon otapanja uree odvajaju od vodenog sloja.

U industriji se urea dobiva iz amonijaka i ugljičnog dioksida na 185 °C i tlaku

Tiokarbamid Kristalna tvar; temp, pl. 172°C. Lako rastvorljiv u vodi, slabo rastvorljiv u alkoholu. Tiokarbamid se može dobiti djelovanjem sumporovodika na cijanamid

ili zagrijavanjem amonijum tiocijanata. Koristi se za proizvodnju polimera uree.


hlorid ugljične kiseline – fosgen:

Kao i svi kiseli hloridi, fozgen ima visoku sposobnost aciliranja:

Amidi ugljične kiseline

1) Karbaminska kiselina

Karbaminska kiselina– semiamid (amid kiseline) ugljične kiseline – nestabilan:

2) Urea

Urea– urea, dijamid ugljične kiseline:

Urea je najvažniji krajnji proizvod metabolizma proteina kod sisara. Odrasla osoba dnevno izluči 20-30 g uree u urinu.

Wöhlerova sinteza (1828).

Industrijska metoda za proizvodnju uree

Urea je veliki proizvod hemijske industrije (svetska proizvodnja je više od 100 miliona tona godišnje). Široko se koristi kao dušično gnojivo i za proizvodnju urea-formaldehidnih smola. U hemijskoj i farmaceutskoj industriji koristi se za proizvodnju barbiturata.

Hemijska svojstva uree

1) Osnovnost:

2) Raspadanje pri zagrevanju:

3) Razlaganje dušičnom kiselinom

Prema količini oslobođenog dušika urea se može kvantitativno odrediti

(Van-Slyke metoda).

3) Gvanidin

Gvanidin ima neobično visoku bazičnost, uporedivu sa neorganskim alkalijama. To je zbog visokog stupnja strukturne simetrije njegovog protoniranog oblika i maksimalne delokalizacije (+) naboja:

Ostaci gvanidina nalaze se u nekim prirodnim spojevima i ljekovitim tvarima, na primjer:

Sumpor u organskim jedinjenjima ima različite stupnjeve oksidacije.

Tioli i tioesteri

Prilikom zamjene halogena sa SH grupom nastaju tioli:

Tioli su kiseliji od alkohola:

Tiolatni anioni su jaki nukleofili u interakciji sa halogenim derivatima, stvaraju tioestere:

Atom sumpora u tioeterima je centar bazičnosti i nukleofilnosti, kada je u interakciji sa halogenim derivatima, tioeteri formiraju trialkiltionijumove soli:

Tioli se lako oksidiraju u blagim uslovima, formirajući disulfide:

Smjer reakcije se mijenja kada

RH potencijal okoline: sa visokim RH potencijalom - desno, sa niskim RH potencijalom - lijevo. Interkonverzije tiol-disulfida igraju važnu ulogu u formiranju strukture i regulaciji funkcija prirodnih proteina.

Sulfoksidi i sulfoni

Tokom oksidacije tioetera, atom sumpora dodaje kiseonik, a sulfoksidi i sulfoni se sukcesivno formiraju:

Dimetil sulfoksid (DMSO, dimeksid)- bezbojna tečnost sa temperaturom ključanja. 189°C, rastvorljiv u vodi i organskim rastvaračima. Široko se koristi u organskoj sintezi kao polarno aprotično otapalo.
Zbog svoje sposobnosti da brzo difundira kroz kožu, noseći u njoj rastvorene supstance, koristi se u farmaciji kao sastavni deo lekovitih masti.

Sulfonske kiseline (sulfonske kiseline)

Sulfonske kiseline (ili sulfonske kiseline) spojeva koji sadrže sulfo grupa:

Metode za proizvodnju sulfonskih kiselina
1) Alifatične sulfonske kiseline

2) Aromatične sulfonske kiseline se dobijaju sulfoniranjem benzena i njegovih derivata (videti „Hemijska svojstva arena“)

Hemijska svojstva sulfonskih kiselina

Sulfo grupa -

1) jak akceptor elektrona;
2) ima visoka kiselost(uporedivo sa sumpornom kiselinom);
3) kada nukleofilna napad na susjedni C-atom može biti zamijenjen za ostale ostatke.
4) Razlog je visok polaritet i sposobnost hidratacije rastvorljivost sulfonske kiseline u vodi.

1) Kiselost
U vodenom okruženju sulfonske kiseline su gotovo potpuno ionizirane:

Sa alkalijama formiraju soli rastvorljive u vodi:

2) Zamjena sulfo grupe drugim ostacima

3) Formiranje derivata na sulfo grupi

UGLJENA KISELINA

Ugljena kiselina se formalno može smatrati karboksilnom kiselinom, koja sadrži hidroksilnu grupu umjesto ostatka ugljikovodika.

Svojstva derivata karbonske kiseline su u osnovi slična svojstvima derivata karboksilne kiseline. Razlika od karboksilnih kiselina je u tome što su derivati ​​ugljične kiseline rezultat supstitucije jedne ili dvije hidroksilne grupe.

Dakle, oba su bifunkcionalna jedinjenja. To otvara dodatne mogućnosti za variranje njihove strukture, a također čini simetrične strukture potencijalnom sirovinom za proizvodnju polikondenzacijskih polimera.

Pogledajmo neke od najvažnijih derivata ugljične kiseline.


Fozgen hlorokarbonska kiselina

Fozgen je stabilno jedinjenje, klorokarbonska kiselina je nestabilna, poznati su njeni derivati, na primjer estri.

Fozgen se proizvodi slobodnim radikalima kloriranjem ugljičnog monoksida (II)

Estri fozgena i klorokarbonske kiseline pokazuju svojstva klorida karboksilne kiseline, ali za razliku od potonjih, oni su reaktivniji u reakcijama nukleofilne supstitucije. Oni su reagensi za proizvodnju estera ugljične i klorokarbonske kiseline.


Ako se fenoli koriste kao reagens, rezultat je stvaranje diaril karbonata.


Fozgen je bifunkcionalno jedinjenje, pa se koristi za proizvodnju plastike - polikarbonata.

Esteri ugljične kiseline

Ovi spojevi pokazuju svojstva običnih estera karboksilnih kiselina, uključujući ulazak u reakcije esterske kondenzacije, pa se stoga koriste u organskoj sintezi za uvođenje organske alkoksikarbonilne grupe u strukturu.


Amidi ugljične kiseline

Tipičan predstavnik amida ugljične kiseline je urea (urea)

U industriji se može dobiti iz amonijaka i CO2


Proces se izvodi na 180-200 0 C, 18-20 MPa i 100% viška NH 3 . Supstituirane uree se mogu pripremiti reakcijom fosgena sa aminima

Ova reakcija se odvija postepeno kroz formiranje intermedijera karbaminoil hlorida



Može se vidjeti da sinteza supstituiranih urea zahtijeva korištenje viška amina. Ako se reakcija odvija u višku fosgena, tada se kvantitativno formira karbaminoil hlorid (reakcija (1)). Potonji se može koristiti za dobijanje izocijanata RN=C=O:

štaviše, reakcija se odvija u uslovima disocijacije amin hidrohlorida koji nastaje u fazi (1) i ponovo je uključen u reakciju (1).

Sumirajući reakcije (1), (3), (4), imamo stehiometriju procesa sinteze izocijanata

Izocijanati se koriste za proizvodnju uretana (estera karbaminske kiseline)

Karbaminske kiseline RNHCOOH, koje su amidi, su nestabilne i lako se razlažu na amine (amonijak) i CO 2


Od praktične važnosti su diizocijanati koji formiraju poliuretane kada se kopolimeriziraju s dihidričnim alkoholima.



Poliureani se koriste za proizvodnju sintetičkih vlakana, gume, ljepila i lakova. Od njih se dobijaju pjenaste plastike za koje se u procesu polimerizacije dodaje malo vode, koja hidrolizira dio izocijanitnih grupa uz oslobađanje ugljičnog dioksida.

CO 2 pjeni polimer, dajući mu poroznu strukturu.

Druga metoda za proizvodnju uretana (karbamata) je amidacija estera klorokarbonske kiseline:

Mnogi estri supstituiranih karbaminskih kiselina su vrijedni pesticidi koji se prilično lako razgrađuju u prirodnim uvjetima i formiraju nisko toksična jedinjenja. Sama urea se široko koristi u poljoprivredi kao visokokvalitetno gnojivo i dodatak stočnoj hrani. Ostala područja upotrebe uree su deparatizacija uree i sinteza urea-formaldehidnih smola