p19-organska kemija2

8/13/2019 P19-organska kemija2

1/42

ORGANSKA KEMIJA2.diood alkohola do kiselina


2/42

*prisustvo kisikova atoma u funkcionalnoj skupini

ALKOHOLI FENOLI ETERI

FUNKCIONALNASKUPINA -OH -OH -O-

OPA FORMULA R O H Ar O - H

R O - RR O R1

-OH skupinavezana

jednostrukomvezom za alkilnuili cikloalkilnuskupinu

-OH skupinavezana

jednostrukomvezom za arilnuskupinu (najeebenzenski prsten)

kisik vezannajee s dvije jednostruke vezeza ugljikovodineskupine kojemogu biti jednakeili razliite


3/42

Alkoholi (R-OH)Nomenklatura ( -ol )-OH vezana na alkilnu ili cikloalkilnu skupinu

Prema ugljikovom atomu na koji je vezana hidroksilna skupinaalkoholi se dijele na primarne , sekundarne i tercijarne .


4/42


5/42

Dobivanje alkohola Hidratacijom alkena-adicija vode Hidroksilacijom alkena djelovanje oksidansa na alkene Reakcijom alkilhalogenida s hidroksidom

Fizikalna svojstva- meusobno se veu vodikovim vezama - visoka vrelita - topivi u vodi, topivost pada s veliinom alkilne skupine

Redukcijom karbonilnih spojeva

redukcijom aldehida primarni alkoholi

redukcijom ketona sekundarni alkoholi

redukcijom estera- hidroliza uzkiselinu ili bazu


6/42

ALKOHOLNO VRENJEnajstarija industrijska metoda dobivanja alkohola

Danas se isti etanol u velikim koliinama proizvodi hidratacijom

(C6H12O5)n + n H2O C12H22O11 + H2O C6H12O6krob maltoza glukoza

C6H12O6 2 C2H5OH + 2CO2glukoza etanol

enzim enzim

enzim


7/42

Kemijska svojstva alkohola

Nastajanje ALKOKSIDA

Nastajanje ALKENA DEHIDRATACIJA ALKOHOLA s jakom kis.

OKSIDACIJA do ALDEHIDA i KETONA s jakim oksidansima

- u vodenim otopinama i fizikim uvijetima neutralni- u prisutnosti reagensa svojstva slabe kiseline ili slabe baze

Test za dokaz alkoholaCr(IV) se oksidira uspoj zelenkaste boje Cr(III)


8/42

S kiselinama daju ESTERE,

pri emu se hidroksilna skupina kiselinezamjenjuje s alkoksidnom skupinom.


9/42

REAKCIJE SUPSTITUCIJE

*Reakcije alkohola s halogenovodinim kiseli npr. bromiranje:

CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CH2Br + H 2O1-butanol 1-brombutan

HBr

*Reakcije nastajanja kloralkana s fosforovimkloridima (PCl3 ili PCl5)


10/42

PREDSTAVNICIMetanol, CH 3OHEtanol, C

2H

5OH ( 95 %-apsolutni alkohol, 70 %-antiseptik)

Etilen-glikol (1,2-etandiol)Glicerol (1,2,3-propantriol)

blaga oksidacija glicerola


11/42

Inozitol (heksahidroksicikloheksan)

alicikliki alkohol fiz. znaajan mio-inozitol: sastavni je dio fosfolipida


12/42

Fenoli (Ar-OH)

fenolnajjednostavnijipredstavnik

krezolimetilni derivati fenola

naftolihidroksi derivati naftalena

Dihidroksi- itrihidroksi-fenoli trivijalna imena


13/42

Fizikalna svojstva fenola

bezbojne tekuine ili vrste tvari imaju svojstva slabih kiselina lako podlijeu oksidaciji vodikove veze

fenol kristalna tvarkarakteristinog mirisa


14/42

Kemijska svojstva fenola reakcije na vezi kisik vodik (reakcije u

kojima se zamijenjuje vodik) sline sureakcijama alkohola, npr.:

reakcija alkohola s natrijem

2R O-H + 2Na 2R-O -Na+ + H2alkohol natrijev alkoksid

fenol fenoksid


15/42

Kemijska svojstva fenola- jae kiseline od alkohola, ali slabije od karboksilnih kiselina -fenol i fenoksid-anion su REZONANTNI HIBRIDI pet moguih struktura

REZONANTNA STRUKTURA FENOLA

REZONANTNA STRUKTURA ANIONA

samo negativan naboj

i pozitivan i neg.naboj

MANJA STABILNOST

STABILIZACIJA DO KOJE DOLAZI ZBOG REZONANCIJE VEA KOD FENOANIONA


16/42

Fenoli se mogu prevesti u fenokside s metalnim hidroksidima

Reakcije: 1) ELEKTROFILNE SUPSTITUCIJE- fenolna skupina otputa elektrone i aktivira aromatski pr - supstituente smjeta u orto i para poloaj- objanjenje :REZONANCIJA

-npr.bromiranje fenola

2,4,6-tribromfenol

djelomino negativan nabojna orto- i para- poloaju = napad EL. REAGENSA


17/42

2) OKSIDACIJA FENOLA-najlake:orto- i para- izomeri dihidroksi-fenola, katehol i hidrokinon daju KINONE-nije mogua kod meta-izomera zbog nestabilne konjugirane strukture meta-kinona

hidrokinon p-benzokinon = redoks-sustav

Oksidacijom naftalena nastaju naftokinoniOksidacijom antracena nastaju antrakinoni

KINONSKI PRSTEN SADRE MNOGI BIOLOKI VANISPOJEVI.ONI DJELUJU U METABOLIPROCESIMA KAO REVERZIBILNIREDOKS SUSTAVI!


18/42

PREDSTAVNICI:

fenol rezorcinol (m-dihidroksibenzen)-

keratolitik hidrokinon (p-dihidroksibenzen)

pirogalol (1,2,3-trihidroksibenzen) katehol (o-dihidroksibenzen)

kateholamini(adrenalin i noradrenalin)


19/42

Eteri (R 1-O-R 2)

Nomenklatura:Korijenu imena osnovnog ugljikovodikaalkilne skupine s manjim brojem C-atoma doda se nastavak oksi, a takodobivenom predmetku doda se nazivosnovnog ugljikovodika druge alkilneskupine.

CH3OCH2CH3 CH3CH2OCH2CH3met oksietan et oksietanetil metileter


20/42

Eteri (R 1-O-R 2) Nomenklatura:

Dobivanje simetrinih (R1=R2) etera dehidratacijom alkohola


21/42

Fizikalna i kemijskasvojstva etera

slabo polarni; u vodi slabo topljivi otapalo za nepolarne tvari nia vrelita u usporedbi s vrelitima alkohola

sline molekulske mase (izmeu molekula eternema vodikovih veza) na zraku lako prelaze u nestabilne perokside

eksplozija

kemijski dosta inertni, otporni prema luinamaoksidansima i reducensima PREDSTAVNICI

dietil-eter (ETER) anestetik (sredstvo zanarkozu)


22/42

eteri ne reagiraju s natrijem ili kalijem, kao ni snjihovim hidroksidima, jer nema kiselog vodikovog

atoma (-OH skupine) reagiraju s jakom halogenovodinim kiselinam(HBr, HI) pri emu nastaju alkil-halogenidi:

CH3CH2-O-CH2CH3 + HBr CH3CH2OH + CH3CH2Brdietil-eter EtOH brommetan


23/42

Aldehidi i ketoni

skupine srodnih organskih spojeva jerimaju istu funkcionalnu skupinu

karbonilna skupina C = O


24/42

rasprostranjenost karbonilne skupine

karboksilne kiseline COOH

esteri COOR

amidi CONH2


25/42

O O

C C

R H R R 1

aldehid keton

-al-on


26/42

Aldehidi i ketoni Funkcionalna skupina:Aldehidi: jednu alkilnu ili arilnu skupinu vezanu

na ugljikov atom karbonilne skupineKetoni: dvije alkilne ili arilne skupine vezane na

ugljikov atom karbonilne skupine- karbonilna skupina je polarna- aldehidi su reaktivniji i mogu se lake

oksidirati

NomenklaturaAldehidi: IUPAC: -al

Triv: k.k + aldehidKetoni: IUPAC: -on

Triv: k.k + keton

Fizikalna svojstva- vodikove veze izmeu aldehida i ketona

- vodikove veze izmeu kisika karbonilneskupine i vode

DOBRA TOPLJIVOST U VODI

karbonilna skupina


27/42

Kemijska svojstva aldehida i ketona

aldehidi oksidacija u kiseline reakcije ADICIJE na dvostruku vezu

karbonilne skupine

C = O-..

..

Nu:- E+


28/42

Reakcije adicije s:alkoholimamjeovitim metalnim hidridim organometalnim spojevima


29/42

Keto-enolna tautomerija:izomeri nastaju prijelazom H-atoma s -

ugljikovog atoma na kisikov atomkarbonilne skupine

Aldolna reakcija:

odcjepljenje vodika s -ugljikovogatoma i premjetanje na atom kisiuz posredovanje baza, pri emunastaje tzv. enolatni ion -metabolizam ugljikohidrata

K ij k j t ld hid i k t


30/42

Kemijska svojstva aldehida i ketona1) NUKLEOFILNE ADICIJE na karbonilnu skupinu 2) Reakcije do kojih dolazi uslijed poveane kiselosti-vodika , vodikavezanog na ugljik koji se nalazi neposredno uz karbonilnu skupinu ( -poloaj)

a)Adicija alkohola nukleofilna molekula

i eter i alkohol .Kod ketona adicijom alkohola-poluketali i ketali.

Ugljik - viak + naboja, prihvaa nukleofilne reagense bogate elektronima, baze Kisik elektronegativan, prihvaa elektrofilne estice, protone

Poluacetali i acetali, poluketali i ketali vani u kemiji ugljikohidrata!!!!!!


31/42

U reakciji s hidrazinom nastaju hidrazoni

U reakciji s fenilhidrazinom nastaju fenilhidrazoni

b) Adicija derivata amonijaka

U reakciji s aminima nastaju Schiffove bazekoje su vani meuprodukti enzimskih reakcija

U reakciju s hidroksilaminom nastaju oksimi

Eliminacija

vodeProdukti znaajni u kao spojev

u ivom organizmu i kao lijek OKSIMI u lijeenjutrovanja s insekticidima jer imasposobnost reaktivacije enizima acetilkolin-esteraze,koja je inhibirana s organofosfornim spojevima

2) R k ij d k jih d l i lij d ki l i


32/42

2) Reakcije u do kojih dolazi uslijed poveane kiselosti vodikaKarbonilna skupina olakava kidanje veze C-H, na atomu UGLJIKA u susjedstvu karbonilneskupine, preuzima dio negativnog naboja i stabilizira negativno nabijen ion KARBANION.

KARBANION nastaje ionizacijom, gubitkom H + iona

Vei dio negativnog naboja je na kis

Primitkom protona prelazi u

enolni oblik karbonilnog spoja.


33/42

Reakcije aldolne adicije- reakcije koja ukljuuju karbanion, odnosno eno-ion

Enolat-ion nastao iz jedne molekule karbonilnog spoja

vee se kaoNUKLEOFILNI REAGENS

na karbonilnu skupinu molekule koja nije enolizirana.

Reakcija tee u prisutnosti razrjeene baze.

Reakcije u kojima nastaju aldoli te reakcije cijepanja aldola vane su u biokemiji metabolizam UH .


34/42

Reakcije oksidacije aldehidi se lako oksidiraju u karboksilne kiseline, uz blage oksidanse pri oksidaciji ketona mora doi do kidanja veze izmeu dva ugljika, uz snane

Reakcije redukcije

PREDSTAVNICI: formaldehid ili metanal

- dezinficijens- konzervans za anatomske preparate- proizvodnja polimera

acetaldehid ili etanal- kao trimer-paraldehid, - hipnotik

aceton ili propanon- izvanredno otapalo- ketonsko tijelo- pojavljuje se u

krvi i u urinu kod Diabetes mellitus -a

FORMALIN!


35/42

KARBOKSILNE KISELINEO

C OH


36/42

Karboksilne kiseline

Nomenklatura

etan-kiselina(octena kiselina)

cis-9-oktadekan-kiselina(oleinska kiselina) benzojeva kiselina


37/42

Fizikalna svojstva Izrazita polarnost zbog funkcionalne skupine Vodikove veze

Visoka vrelita i talita Kiseline s manjim brojem C-atoma dobro topljive u vodi Nii lanovi homolognog niza alifatskih monokarbonskih kiselina tekui

otrog mirisa Vie kiseline vrste tvari, netopive u vodi Slaba disocijacija karboksilne skupine

Kemijska svojstva


38/42

Kemijska svojstva Odcjepljenje i zamjena protona hidroksilne skupine Zamjena hidroksilne skupine derivati kiselina Supstitucija na ugljikovodinom ostatku kiseline supstituirane

kiseline Dekarboksilacija supstituiranih kiselina Oksidacija masnih kiselinaa) Nastajanje soli neutralizacijab) Dobivanje derivata kiselina (NUKLEOFILNA SUPSTITUCIJA)


39/42

kiselinski halogenidi su vrlo reaktivni spojevi prekokojih se nukleofilnom supstitucijom mogu dobiti drugi

acilni spojevi s amonijakom nastaju amini

s alkoholom nastaju esteri


40/42

Kemijska svojstva karboksilnih kiselina


41/42

-oksidacija masnih kiselina


42/42

Monokarbonske kiseline Dikarbonske kiseline

p19-organska kemija2

Documents