| CATEGORII DOCUMENTE |
| Astronomie | Biofizica | Biologie | Botanica | Carti | Chimie | Copii |
| Educatie civica | Fabule ghicitori | Fizica | Gramatica | Joc | Literatura romana | Logica |
| Matematica | Poezii | Psihologie psihiatrie | Sociologie |
Compusi monocarbonilici saturati
Structura. Proprietati caracteristice:
Grupa carbonil contine o legatura dubla intre un atom de carbon hibridizat sp2 si un atom de oxigen nehibridizat.
leg sC-O sp2 - 2py
nehibridizat leg pC-O 2pz - 2pz
Gruparea carbonil este o grupare divalenta plana cu unghiul 120 intre covalente. Distanta C = O este 1,21A. Energia legaturii duble C = O este de 176 - 179 kcal.mol-1 mai mare decat dublu legaturii C-O (12x85,5), deci legatura C = O este o legatura puternica.
Proprietati caracteristice:
1. Polaritate: Gruparea carbonil este formata din 2 atomi cu
electronegativitati diferite ceea ce duce la un dezechilibru electric al sarcinilor
si la formarea unui dipol.
structura fundamentala
xO > xC
mC=O = 2,8D are valoare mai mare decat mC-O = 1,3D.
Momentul de dipol depinde de natura
radicalilor grefati la grupare.
m = 2,29D m = 2,69D m = 2,97D
2. Bazicitatea. Datorita polaritatii sale negative si a prezentei
electronilor neparticipanti, atomul de oxigen al grupei C=O are caracter slab
bazic. Bazicitatea gruparii carbonil se manifesta in reactiile catalizate de
acid.
ion oxoniu ion hidroxicarboniu
3. Acidifierea hidrogenului din pozitia a fata de gruparea carbonil
Atomii de hidrogen din pozitia a invecinata cu grupa
carbonil, au caracter slab acid. Gruparea carbonil are un efect acidifiant
asupra acestor protoni. Explicatia: se realizeaza un anion enolat stabilizat
prin conjugare.
pKa = 19.
4. Grupare nesaturata care participa la reactii de aditie nucleofila, A.N. Acestea pot sa decurga in doua moduri:
Reactivitatea compusilor carbonilici in A.N. depinde de structura lor.
Proprietati fizice:
Starea de agregare: aldehida formica este gaz, ceilalti termeni sunt lichizi sau solizi.
Punctele de fierbere sunt mai mici ca ale alcoolilor cu acelasi numar de atomi de carbon (nu sunt punti de hidrogen).
Solubilitatea termenilor inferiori este mare in apa; solubilitatea scade cu cresterea catenei.
|
|
Formaldehida si acetaldehida au miros dezagreabil. Multe aldehide si cetone au mirosuri placute, caracteristice, fiind utilizate in parfumerie.
Proprietati chimice:
Compusii carbonilici pot participa la urmatoarele tipuri de reactii
I. Reactii de aditie
Compusii carbonilici participa la reactii de aditie nucleofila, reactii reversibile cu formare de derivati functionali ai compusilor carbonilici si de compusi cu importanta practica.
|
Reactant |
Tipul reactiei |
Produs de reactie |
|
H2O (H-OH) |
|
|
|
R-OH |
|
|
|
HSH |
|
|
|
HX |
|
|
|
CH3-COOH |
|
|
|
HCN |
|
|
|
NaHSO3 |
|
|
|
R-MgX |
|
|
II. Reactii de condensare
Condensarile sunt reactii intre o componenta carbonilica (ce participa cu gruparea carbonil) si o componenta metilenica, care participa cu gruparea metil, metilen sau metin din pozitia a fata de o grupare puternic acidifianta, care exercita efecte atragatoare de electroni (-CO, -COOH, -COOR, -NO2, -CN).
Condensarile decurg dupa trei scheme:
A. Condensarea aldolica: - reprezinta aditia componentei metilenice la componenta carbonilica, cu formarea unei functiuni mixte (aldol sau cetol).
B. Condensarea crotonica: - decurge cu eliminare de apa intre componenta carbonilica si cea metilenica, cu formarea unui compus carbonilic a b - nesaturat. Crotonizarea decurge prin deshidratarea intramoleculara a aldolului sau cetolului format.
C. Condensarea trimoleculara: - se realizeaza cu participarea a trei componente (1 c. c. + 2 c. m. sau 2 c. c. + 1 c. m.)
Din condensarea trimoleculara a ciclohexanonei se formeaza 2,6 diciclohexilenciclohexanona.
Condensarile aldolice si crotonice pot decurge in cataliza acida sau bazica
Tipuri de condensari:
A. Condensarea compusilor carbonilici intre ei
a.- aldehida + aldehida - este o reactie fara importanta practica, deoarece produsii de reactie sunt amestecuri de aldoli. Reactia devine practica atunci cand una din aldehide poate functiona doar ca si componenta carbonilica. De exemplu:
b.- aldehida + cetona. Reactia decurge in conditii mai drastice decat cele de la cazul a.-, si de obicei se obtin crotonii (produsii de crotonizare). Aldehida functioneaza ca si componenta carbonilica, iar cetona ca si componenta metilenica.
c.- cetona + cetona. In urma acestei reactii se obtin doar produsii de crotonizare, deoarece conditiile de reactie sunt energice.
B. Condensarea cu derivati functionali ai acizilor carboxilici:
a.- condensarea Perkin: este condensarea cu anhidrida acetica (la reactie participa doar aldehide aromatice si aldehide alifatice neenolizabile).
b.- condensarea Claisen: se realizeaza cu esteri
c.- condensarea Knoevenagel: reprezinta condensarea decarboxilanta cu acid malonic si o dau aldehidele alifatice enolizabile.
E. Condensari cu fenoli. Pot decurge in cataliza bazica, cand fenolul se transforma in fenoxid (reactant nucleofil) si aditioneaza la compusul carbonilic, sau in cataliza acida, cand compusul carbonilic se transforma in reactant electrofil care ataca fenolul, dand produsi de substitutie electrofila. Compusii intermediari formati dau prin policondensare fenoplaste, compusi cu rezistenta mecanica mare si proprietati izoelectrice.
De exemplu: 
F. Condensarea cu compusi cu azot. Compusii de forma NH2-X, reactanti bazici, aditioneaza nucleofil la compusii carbonilici in cataliza acida.
|
Reactanti |
Produsi de reactie |
|
H2N-H (amoniac) |
>C=N-H (imina) |
|
H2N-R (amina) |
>C=N-R (baza Schiff, imina substituita) |
|
H2N-OH (hidroxilamina) |
>C=N-OH (oxima) |
|
H2N-NH2 (hidrazina) |
>C=N-NH2 (hidrazona) |
|
H2N-NH-C6H5 (fenilhidrazina) |
>C=N-NH-C6H5 (fenilhidrazona) |
|
H2N-NH-CO-NH2 (semicarbazida) |
>C=N-NH-CO-NH2 (semicarbazona) |
Cateva din condensarile prezentate sunt utilizate pentru identificarea compusilor carbonilici, obtinandu-se derivati cu proprietati caracteristice.
III. Reactii de oxidare
A. Oxidarea aldehidelor
a.- oxidarea cu sisteme oxidante. Se realizeaza cu diferite sisteme oxidante, ca de exemplu: K2Cr2O7/H+, KMnO4/H+, Ag+ (reactiv Tollens), Cu2+ (reactiv Fehling). Este o reactie de identificare a aldehidelor.
b.- autooxidarea aldehidelor. Aldehidele, sub actiunea oxigenului din aer si a energiei luminoase sau a promotorilor, genereaza printr-o reactie homolitica acizii cu acelasi numar de atomi de carbon. Reactia este utilizata industrial.
B. Oxidarea cetonelor
a.- cetonele se oxideaza degradativ la acizi cu numar mai mic de atomi de carbon (vezi oxidarea alcoolilor secundari).
b.- cetonele enolizabile se oxideaza la acizi cu acelasi numar de atomi de carbon. Industrial, se foloseste oxidarea ciclohexanonei la acid adipic.
c.- a-metil-cetonele dau in mediu bazic, in prezenta de hipoclorit de sodiu (NaOCl), o reactie haloforma.
IV. Reactii de reducere
A. Aldehidele si cetonele se reduc la alcoolii primari sau secundari corespunzatori, cu hidrogen molecular in prezenta de Ni, cu hidrogen atomic din sistemul reducator Na/C2H5OH sau cu LiAlH4.
B. In prezenta sistemului reducator Zn/HCl, cetonele se reduc la hidrocarburile corespunzatoare.
Reprezentanti:
Aldehida formica se obtine din oxidarea metanolului; este un gaz solubil in apa. Solutia apoasa 40%, formol, este folosita la conservarea preparatelor anatomice. Are proprietati toxice puternice pentru microorganisme si de aceea se foloseste ca dezinfectant. Se foloseste in sinteze chimice la obtinerea de fenoplaste (condenseaza cu fenol), ureoplaste (condenseaza cu uree), in industria colorantilor si a medicamentelor (de exemplu urotropina).
Aldehida acetica se obtine prin reactia Kucerov (hidratarea acetilenei); este un lichid cu miros de mere verzi p.f. = 21C. Se foloseste la sinteza alcoolului etilic prin reducere, a acidului acetic prin oxidare, la sinteza butanolului.
Acetona se obtine prin oxidarea cumenului sau a alcoolului izopropilic. Este un lichid cu p.f. = 56C; miscibil cu apa in orice proportie; este un solvent foarte bun (pentru acetilena, pentru nitratii si acetatii de celuloza). Se foloseste in sinteze chimice (cloroform, sticla plexi, cetena).
Aldehida benzoica se obtine prin hidroliza clorurii de benziliden. Este lichid incolor, uleios, p.f. = 180C. Se gaseste in samburii de migdale amare (are miros de migdale amare) fiind folosita in parfumerie. Se mai foloseste in sinteze (acid cinamic) si la obtinerea unor coloranti. Aldehidele cu C8-10 se gasesc in uleiurile eterice de lamaie, de trandafir si sunt folosite in parfumerie.
|
Politica de confidentialitate | Termeni si conditii de utilizare |
Vizualizari: 4958
Importanta: 
Termeni si conditii de utilizare | Contact
© SCRIGROUP 2024 . All rights reserved
