Учебное пособие: Гидроксикарбонильные соединения. Дикарбоновые кислоты

👉🏻👉🏻👉🏻 ВСЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТУПНА ЗДЕСЬ ЖМИТЕ 👈🏻👈🏻👈🏻

a-Гидроксикарбонильные соединения, как уже отмечалось, могут быть получены окислением диолов гипобромитом натрия или реагентом Фентона.
Для a-гидроксикарбонильных соединений характерна димеризация в циклические полуацетали, соответственно кетали (2,5-дигидрокси-1,4-диоксаланы):
Как a-гидроксиальдегиды так и a-гидроксикетоны находятся в таутомерном равновесии с ендиолами и через такие формы могут превращаться друг в друга (перегруппировка Лобри-де Брюина - Ван-Экенштейна).
Упр. 38.
Напишите реакции взаимного превращения глицеринового альдегида (2,3-дигидроксипропаналя) и 1,3-дигидроксиацетона (1,3-дигидрокси-2-пропанона) в щелочной среде.
Ендиолы имеют кислую реакцию и в щелочной среде образуют соли, называемые редуктонатами. Редуктонаты являются сильными восстановителями, поэтому в противоположность просто кетонам a-оксикетоны, обладающие восстановительными свойствами, реагируют с реактивом Фелинга. При этом сами они окисляются до 1,2-дикарбонильных соединений.
Отличительной чертой 1,4- и 1,5-гидроксикарбонильных соединений является оксо-цикло таутомерия
(кольчато-цепная таутомерия), приводящая к образованию циклических полуацеталей, причем гидроксильная группа может занимать как аксиальное так и экваториальное положение:
Образующиеся полуацетали являются энантиомерами и находятся между собой в равновесии.Если нет необходимости указывать конфигурацию полуацеталя пользуются волнистой линией:
Циклические полуацетали реагируя со спиртами, могут превращаться в полные ацетали:
Ацетали, как известно, устойчивы в щелочной среде, но легко гидролизуются в кислой среде:
Как и в случае других бифункциональных производных, химические свойства диальдегидов, дикетонов и кетоальдегидов в заметной степени определяются относительным расположением функциональных групп друг относительно друга. Поэтому различают: 1,2- или a-дикарбонильные соединения, 1,3- или b-дикарбонильные соединения, 1,4- или c-дикарбонильные соединения и т.д.
a-Дикарбонильные соединения могут быть получены окислением альдегидов и кетонов диоксидом селена в уксусной кислоте при обычной температуре или действием на них азотистой кислотой с последующим гидролизом монооксима в разбавленной кислоте:
К характерным свойствам a-дикарбонильных соединений относится их способность изомеризоваться в щелочной среде в a-гидроксикислоты:
Реакции 1,3-дикарбонильных соединений

Химические свойства 1,3-дикарбонильных соединений в значительной степени определяются кето-енольной таутомерией. 1,3-Дикарбонильные соединения являются более сильными С-Н-кислотами, чем простые альдегиды и кетоны. Например, ацетилацетон (pKa = 9,0) растворим в щелочах и реагирует с натрием с выделением водорода. С солями тяжелых металлов 1,3-дикарбонильные соединения образуют очень стабильные хелатные комплексы, растворимые в органических растворителях и перегоняющиеся без разложения при обычном давлении.
Сопряженные 1,3-дикарбонильным соединениям основания могут алкилироваться в соответствии с правилом Корнблюма как по атому кислорода, так и по атому углерода.
При нагревании с сильными щелочами 1,3-дикарбонильные соединения расщепляются с образованием кетона и кислоты:
Все дикарбоновые кислоты представляют собой твердые кристаллические вещества. Низшие дикарбоновые кислоты хорошо растворимы в воде. Дикарбоновые кислоты получают теми же методами, что и монокарбоновые кислоты.
Карбоксильные группы характерным образом влияют друг на друга в зависимости от их взаимного расположения. Эта зависимость проявляется, прежде всего, в разном отношении дикарбоновых кислот к нагреванию. Щавелевая и малоновая кислоты разлагаются соответственно при 200 и 150 о
С, отщепляя диоксид углерода. Янтарная, глутаровая, адипиновая, малеиновая и фталевая кислоты при нагревании легко превращаются во внуутренние ангидриды.
Упр. 40.
Каковы промышленные методы получения адипиновой кислоты? Где она применяется?
Упр.41.
Сравните отношение к нагреванию щавелевой, малоновой, янтарной, глутаровой и адипиновой кислот. Напишите соответствующие реакции и назовите образующиеся продукты.
Упр.42.
Предложите схему синтеза малоновой кислоты из уксусной кислоты. Чем обусловлена легкость декарбоксилирования малоновой и алкилмалоновых кислот?
Упр. 43
. Напишите формулы всех фталевых кислот. Какая из них превращает-ся в ангидрид при нагревании? Исходя из п
-ксилола и этилена и других необходимых реагентов, предложите схему получения полиэтилентерефталата.
Упр. 44.
Предложите схему (схемы) получения капрона исходя из бензола.
Упр. 45.
Эластомерное волокно лайкра (спандекс) получают при переработке полиуретана, синтезируемого из гексаметилендиизоцианата и 1,4-бутандиола. Приведите схему получения этого полимера. Предложите схему получения гексаметилендиамина из адипиновой кислоты, а бутандиола-1,4 из ацетилена и других необходимых реагентов.
Упр. 46.
Исходя из п-ксилола и этилена и других необходимых реагентов предложите схему получения полиэтилентерефталата.
Упр. 47.
Исходя из бензола и других необходимых неорганических веществ предложите схему (схемы) получения нейлона-6,6.
Упр. 48.
По реакции Виттига получите следующие соединения:
(а) метиленциклопентан, (б) 1,2-дифенилметан, (в) 2-фенилпропен,
(г) 2-метил-1-фенил-1-пропен, (д) 1-фенил-1,3-бутадиен, (е) 1,2-дифенилэтан.
Упр. 49.
Какие продукты образуются в результате взаимодействия пропаналя с нижеследующими соединениями: (а) NaBH 4
в водной NaOH; (б) C 6
H 5
MgBr, затем вода; (в) LiAlH 4
, затем вода; (г) Ag(NH 4
) +
; (д) (C 6
H 5
) 3
P=CH 2
; (е) H 2
и Pt; (ж) HOCH 2
CH 2
OH и Н +
; (з) СН 3
СН=Р(С 6
Н 5
) 3
; (и) гидроксиламин; (к) семикарбазид; (л) фенилгидразин; (м) разб. р-р KMnO 4
;т(н) HSCH 2
CH 2
SH, H +
, затем никель Ренея.
Упр. 50.
Напишите схему реакции п-толуилового альдегида с: (а) уксусным ангидридом в присутствии ацетата натрия (реакция Перкина), (б) анилином, (в) фенолом (2 моля), (г) ацетоном в присутствии щелочи (0.5 моля), (д) гидразином, (е) этилмагнийбромидом а затем с водой, (ж) с метилацетиленидом натрия а затем с водой.
Упр. 51.
Предложите схему (схемы) получения капрона исходя из бензола.
Упр. 52.
Исходя из бензола, Сl, CO и Н 2
и других необходимых
неорганических веществ предложите схему (схемы) получения фенолформаль-дегидной смолы.
Упр. 53.
Исходя из бензола и пропена, а также фоcгена предложите схему получения лексана (мерлона).
Упр. 54.
Исходя из бензола и других необходимых реагентов предложите схему получения ацетилсалициловой кислоты (аспирина) и напишите ее реакцию с бикарбонатом натрия.
Галогенирование, галоформная реакция

Насыщенные альдегиды и кетоны при взаимодействии с галогенами дают исключительно продукты замещения атомов водорода в a-положении к карбонильной группе:
Реакции галогенирования альдегидов и кетонов имеют следующие характерные особенности:
- скорости реакции со всеми галогенами одинаковы;
- скорость образования продукта не зависит от концентрации галогена;
- реакции промотируются основаниями и катализируются кислотами.
Наиболее изученной является реакция бромирования ацетона. Подробное ее изучение привело к выводу о том, что она проходит стадию предварительного превращения в енольную форму.
В присутствии оснований сначала медленно образуются еноляты или енолы, которые далее быстро реагируют с галогенами:
В присутствии кислоты галогенирование происходит через стадию образования енола, быстро реагирующего с галогеном:
При галогенировании метилкетонов в щелочной среде проходит галоформная реакция:
C 6
H 5
СОCH 3
+ 3X 2
+ 4NaOH ®C 6
H 5
COONa + CHX 3
+ 3NaX + 2H 2
O (53)
Механизм стадии расщепления галоформной реакции

Упр. 55.
Напишите схему взаимодействия ацетона с бромом (1:1), опишите механизм и объясните: почему скорость реакции не зависит от концентрации брома? Объясните также: почему ацетон реагирует со всеми галогенами с одинаковой скоростью?
Упр. 56.
При бромировании ацетофенона без катализатора образуется w-бромацетофенон, если же реакцию вести в присутствии хлорида алюминия, то получается м
-бромацетофенон. Напишите уравнения этих реакций и объясните их механизмы.
Использование альдольных реакций в синтезе спиртов.
Альдольные реакции широко используются в органическом синтезе для получения альдегидов, кетонов и спиртов различного строения, что легко видеть из приводимой ниже схемы.
насыщенный спирт ненасыщенный альдегид аллильный спирт
Упр. 58.
Используя альдольное присоединение, синтезируйте следующие соединения: (а) 4-гидрокси-2-пентанон; (б) 3-метил-4-гидрокси-2-пентанон, (в) 4-гидрокси-2-гептанон.
Упр. 59.
В одном из промышленных методов получения 1-бутанола в качестве исходного продукта используется ацетальдегид. Напишите реакции, лежащие в основе этого метода.
Упр. 56.
Напишите реакции получения нижеследующих соединений исходя из бутаналя: (а) 2-этил-3-гидроксигексаналь, (б) 2-этил-2-гексен-1-ол, (в) 2-этил-1-гексанол, (г) 2-этил-1.3-гександиол (репеллент насекомых “6-12”).
Протеканием альдольных реакций объясняется образование дивинила из этилового спирта по методу Лебедева:
Упр. 60.
Напишите реакцию получения циангидрина бензофенона и опишите ее механизм.
Большое практическое значение имеет реакция между ацетальдегидом и избытком формалина в щелочной среде:
Первоначально в этой реакции образуется триоксиметилацетальдегид (продукт альдольного присоединения), вступающий далее в реакцию Канниццаро еще с одной молекулой формальдегида.
Упр. 61.
Триоксиметилацетальдегид может быть получен в качестве основного продукта если смесь формалина и ацетальдегида в молярном соотношении 3:1 нагревать при 40 о
С с разбавленным раствором карбоната натрия. Напишите соответствующую реакцию и опишите ее механизм.
Пентаэритрит широко применяется в химии полимеров, а также для получения эфира азотной кислоты:
Пентаэритриттетранитрат представляет собой взрывчатое вещество.
В нитрилах a-атомы водорода также подвижны и способны участвовать в реакциях по типу альдольдольной конденсации.
Упр. 62.
Напишите реакцию фенилацетонитрила с бензальдегидом.

Название: Гидроксикарбонильные соединения. Дикарбоновые кислоты
Раздел: Рефераты по химии
Тип: учебное пособие
Добавлен 23:56:30 28 января 2009 Похожие работы
Просмотров: 428
Комментариев: 15
Оценило: 3 человек
Средний балл: 5
Оценка: неизвестно   Скачать

Срочная помощь учащимся в написании различных работ. Бесплатные корректировки! Круглосуточная поддержка! Узнай стоимость твоей работы на сайте 64362.ru
Привет студентам) если возникают трудности с любой работой (от реферата и контрольных до диплома), можете обратиться на FAST-REFERAT.RU , я там обычно заказываю, все качественно и в срок) в любом случае попробуйте, за спрос денег не берут)
Да, но только в случае крайней необходимости.

Учебное пособие: Гидроксикарбонильные соединения. Дикарбоновые кислоты
Реферат по теме Исходные категории теории и методики физической культуры
Эссе О Животных Находящихся Под Угрозой Исчезновения
Современное Технологии Дипломная Работа
Топик: Формы, значения и функции английского языка
Реферат: Вибрационная болезнь от действия локальной вибрации III ст., сенсомоторная полинейропатия рук со стойкими нейротрофическими нарушениями на кистях, нейросенсорная тугоухость III ст.
Курсовая работа: Влияние качества услуг на предприятиях гостиничного сервиса. Скачать бесплатно и без регистрации
Контрольная работа: Избирательные системы. Скачать бесплатно и без регистрации
Реферат: Разработка грунта в котловане. Скачать бесплатно и без регистрации
Отчет Студента О Педагогической Практике В Школе
Дипломная работа по теме Кривые второго порядка
Курсовая Работа На Тему Восприятие Времени
Магистерская диссертация по теме Ефективність управління розвитком підприємства
Курсовая работа по теме Совершенствование организации оплаты труда в бюджетном учреждении
Правовое Обеспечение Экономической Безопасности Личности Реферат
People Синонимы Для Эссе
Структура Содержания Курсовой
Реферат: НЭП сущность, противоречия, трудности, значения
Дипломная работа по теме Анализ работы горизонтальных скважин на Ромашкинском месторождении
Реферат по теме Виртуальные справочные службы как форма организации онлайнового СБО
Сочинение Рассуждение По Тексту Железникова
Шпаргалка: Модель процесса принятия решения покупателем и ее составляющие
Реферат: Изображение Диониса в виде козла и быка
Реферат: Амилоидоз