Քիմիական հատկություններ. Անդորրագիր. Նիտրիլային ձեռնոցներ. Որտեղի՞ց է առաջացել նիտրիլը, ինչ է այն և ինչպես ճիշտ օգտագործել: Մեթանոլի կատալիտիկ կարբոնիլացում

· Օքսալաթթու՝ սինթեզ, դեկարբոքսիլացում, դեկարբոնիլացում, օքսիդացում։ Դիէթիլ օքսալատի և էսթերի խտացման ռեակցիաներ.

· Մալոնիկ թթու և դրա ածանցյալները. խտացում կարբոնիլային միացություններով, դեկարբոքսիլացում և դրա առաջացման հեշտության պատճառները: Մալոնիկ էսթերի հատկությունները և սինթետիկ օգտագործումը. Ակտիվացված բազմակի կապի միջոցով ավելացում (Մայքլ ռեակցիա), խտացում կարբոնիլային միացություններով (Knoevenagel ռեակցիա), նատրիումի մալոնիկ էսթերի ձևավորում, ալկիլացում, կարբոքսիլաթթուների արտադրություն։

· Սուկինինային և գլյուտարային թթուներ. ցիկլային անհիդրիդների և իմիդների առաջացում: Սուկցինիմիդ, նրա փոխազդեցությունը բրոմի և ալկալիի հետ, N-բրոմոսուկցինիմիդի օգտագործումը օրգանական սինթեզում։

· Ադիպաթթու և դրա ածանցյալները. հատկություններ և օգտագործման եղանակներ.

· Ֆտալաթթուներ. Ֆտալային անհիդրիդ, օգտագործում են տրիֆենիլմեթանային ներկերի, անտրաքինոնի սինթեզի համար։ Ֆտալիմիդների սինթեզ, էսթերներ և դրանց գործնական կիրառություն. Տերեֆտալաթթու և դրա ածանցյալների օգտագործումը.

Նիտրիլներ

Նիտրիլները օրգանական միացություններ են, որոնք իրենց մոլեկուլներում պարունակում են նիտրիլ (ցիանիդ) խումբ։

Չնայած նիտրիլների բանաձևում ոչինչ ցույց չի տալիս կարբոքսիլաթթուները, դրանք համարվում են օրգանական նյութերի այս հատուկ դասի ածանցյալներ: Նման նշանակման միակ հիմքը այն փաստն է, որ նիտրիլների հիդրոլիզը հանգեցնում է կարբոքսիլաթթուների կամ դրանց ամիդների (տես վերևում):

Նիտրիլները կարելի է ձեռք բերել ամիդների ջրազրկմամբ՝ օգտագործելով ուժեղ ջրահեռացնող նյութեր:

Նիտրիլները ավելի դժվար են կրճատվում, քան կարբոքսիլաթթվի այլ ածանցյալները: Դրանց կրճատումը կարող է իրականացվել՝ կատալիտիկ հիդրոգենացման, բարդ մետաղների հիդրիդների կամ նատրիումի սպիրտի միջոցով։ Երկու դեպքում էլ առաջանում է առաջնային ամին:

Բազմաջրային ֆենոլների և դրանց էսթերների հետ ռեակցիաներում առաջնային նիտրիլները կարող են գործել որպես ացիլացնող նյութեր (Hoesch-Gouben ռեակցիա):

Այս ռեակցիան արոմատիկ կետոններ ստանալու հարմար միջոց է։

Կարբոքսիլաթթուների հալոգենացում

Կարմիր ֆոսֆորի առկայության դեպքում բրոմը արձագանքում է՝ a դիրքում ջրածինը փոխարինելով կարբոքսի խմբին (Դժոխք-Վոլհարդ-Զելինսկի ռեակցիա):

Ֆոսֆորի բացակայության դեպքում ռեակցիան շատ դանդաղ է ընթանում։ Ֆոսֆորի դերը PBr 3-ի ձևավորման մեջ, որը շատ ավելի ակտիվ է ռեակցիայի մեջ, քան բրոմը: Ֆոսֆորի տրիբրոմիդը փոխազդում է թթվի հետ՝ առաջացնելով թթու բրոմիդ։ Այնուհետև տեղի է ունենում ռեակցիա, որը նման է կարբոնիլային միացությունների հալոգենացմանը դեպի a դիրք: Ռեակցիայի վերջին փուլում կարբոքսիլաթթուն վերածվում է բրոմի և շարունակում է ռեակցիան, իսկ վերջինս վերածվում է a-bromocarboxylic թթվի։

Ռեակցիան հանգեցնում է բացառապես a-halogen ածանցյալների և սահմանափակվում է միայն կարբոքսիլաթթուներով, որոնք ունեն առնվազն մեկ ջրածնի ատոմ այս դիրքում: Քլորի ածանցյալները սովորաբար չեն ստանում քլորացման գործընթացի ավելի ցածր ընտրողականության պատճառով: Այս դեպքում ռեակցիան գրեթե միշտ բարդանում է ածխաջրածնային շղթայի բոլոր ատոմներում ազատ ռադիկալների փոխարինման գործընթացով։

a-bromo թթուները օգտագործվում են որպես սկզբնական արտադրանք տարբեր փոխարինված կարբոքսիլաթթուների պատրաստման համար: Հեշտությամբ առաջանում են հալոգենի նուկլեոֆիլ փոխարինման ռեակցիաները, օրինակ՝ հիդրօքսի կամ ամինաթթուների ձևավորմամբ, ինչպես նաև ջրհալոգենացման ռեակցիաներ՝ չհագեցած կարբոքսիլաթթուների արտադրությամբ։

Dicarboxylic թթուներ

Dicarboxylic թթուները միացություններ են, որոնց մոլեկուլը պարունակում է երկու կարբոքսիլ խմբեր: Կարբոքսային խմբերի դասավորությունը կարող է լինել ամեն ինչ. a--ից (հարևան ածխածինների մոտ մինչև անսահման հեռավոր: Կախված ածխաջրածինների մնացորդի կառուցվածքից, դրանք կարող են լինել ալիֆատիկ, արոմատիկ և այլն: Որոշ երկկարբոքսիլաթթուներ և դրանց անունները տրվել են ավելի վաղ:

Երկկարբոքսիլաթթուներ կարելի է ստանալ դինիտրիլների հիդրոլիզով, առաջնային դիոլների և դիալդեհիդների օքսիդացումով և դիալկիլբենզոլների օքսիդացումով։ Այս մեթոդները քննարկվում են նախորդ բաժիններում:

Որոշ ալիֆատիկ երկկարբոքսիլաթթուներ կարող են հարմար կերպով պատրաստվել ցիկլոալկիլ կետոնների օքսիդատիվ տրոհման միջոցով: Օրինակ, ցիկլոհեքսանոլի օքսիդացումը հանգեցնում է ադիպաթթվի:

Մալոնիկ էսթերի օգտագործմամբ երկկարբոքսիլաթթուների սինթեզի մեթոդները կքննարկվեն այս բաժնում ավելի ուշ:

Քիմիական հատկություններ

Dicarboxylic թթուների թթվայնությունը ավելի ցայտուն է, քան մոնոդրիվատներում։ Պետք է հաշվի առնել, որ կարբոքսի խմբերը տարանջատվում են հաջորդաբար և ոչ միաժամանակ։

Առաջին և երկրորդ դիսոցման հաստատունները նկատելիորեն տարբերվում են: Ընդհանուր առմամբ, այս շարքի թթվայնությունը կախված է կարբոքսիլային խմբերի դիրքից։ Քանի որ դրանք ցուցադրում են ընդունող հատկություններ, մոտիկությունը մեծացնում է թթվայնությունը: Օքսալաթթուն ունի առաջին pK մոտ 2: Երկրորդ տարանջատումը դժվար է, քանի որ կարբոքսիլատային անիոնը դոնոր փոխարինող է: Բոլոր երկկարբոքսիլաթթուների համար երկրորդ կարբոքսի խմբի դիսոցման հաստատունը փոքր է քացախաթթվինից։ Միակ բացառությունը օքսալաթթուն է: Օքսալաթթվի տարանջատման երկրորդ հաստատունը մոտ է քացախաթթվին: Հետևաբար, դիաթթուները, կախված պայմաններից, կարող են ձևավորել թթվային և կրկնակի աղեր։

Մոնոածանցյալների համար հայտնի քիմիական ռեակցիաների մեծ մասը տեղի է ունենում նաև երկկարբոքսիլաթթուների շարքում։ Պետք է հաշվի առնել, որ կախված ռեակցիայի պայմաններից, օրինակ, կարող են առաջանալ թթվային էսթերներ կամ դիեստերներ։ Իրավիճակը նման է երկկարբոքսիլաթթուների ամիդների դեպքում։

Նկատելի տարբերություններ են նկատվում տաքացման ժամանակ դիկարբոքսիլաթթուների վարքագծի մեջ։ Արդյունքը կախված է ածխածնային շղթայում կարբոքսի խմբերի հարաբերական դիրքից:

Եթե կարբոքսիլային խմբերի միջև կան 4 կամ ավելի CH 2 խմբեր, ապա առանց լուծիչի տաքացնելով այդպիսի թթուների կալցիումի կամ բարիումի աղերը, ստացվում են ցիկլոալկիլ կետոններ, որոնք օղակում ունեն մեկ ածխածին պակաս, քան հիմնական թթուում:

Սուկինինային և գլյուտարային թթուները (համապատասխանաբար երկու և երեք CH 2 խմբեր) տաքացնելիս ձևավորում են ցիկլային անհիդրիդներ։ Նմանատիպ ռեակցիա տեղի է ունենում չհագեցած մալեյնաթթվի դեպքում։

1. Հիդրոլիզ (թթվային և ալկալային)

Այն տեղի է ունենում ամենադժվար պայմաններում, և ի տարբերություն բոլոր թթվային ածանցյալների մեկ կամ երկու փուլով, միջանկյալ միացությունները ամիդներ են: Նիտրիլի և ջրի հավասարամոլային հարաբերակցությամբ ռեակցիան կարող է դադարեցվել ամիդի ձևավորման փուլում։ Որպես կանոն, ռեակցիան իրականացվում է ավելցուկային ջրի հետ՝ առաջացնելով կարբոքսիլաթթուներ (թթվային հիդրոլիզ) կամ դրանց աղեր (ալկալային հիդրոլիզ) և ամոնիակ։

ա) թթվային հիդրոլիզ

բ) ալկալային հիդրոլիզ

2. Նիտրիլների ալկոհոլիզացում - էսթերների սինթեզ։ Ռեակցիան տեղի է ունենում երկու փուլով՝ անկայուն իմինոէսթերների ձևավորման միջոցով, որոնց հիդրոլիզը հանգեցնում է էսթերների.

3. Նիտրիլների նվազեցում - առաջնային ամինների սինթեզ

Թեստային հարցեր «Միաբազային ածխաջրածին թթուները և դրանց ֆունկցիոնալ ածանցյալները» գլխի համար.

1. Գրի՛ր թթուների կառուցվածքային բանաձևերը՝ ա) պրոպիոնային; բ) նավթ; գ) -methylbutyric; դ) վալերիան; դ) նեյլոն. Անվանե՛ք դրանք ըստ միջազգային անվանացանկի։
2. Տրե՛ք թթուների կառուցվածքային բանաձևերը՝ ա) դիմեթիլպրոպանիկ; բ) 3-մեթիլբութան; գ) 4-մեթիլ-2-էթիլպենտան; դ) 2,2,3-տրիմեթիլբութան; ե) 3,5-դիմեթիլ-4-էթիլհեքսան. Այս միացություններին տվեք տարբեր անուններ:
3. Ի՞նչ կառուցվածք ունեն հետևյալ թթուները՝ ա) ակրիլ. բ) կրոտոն; գ) վինիլքացախ. Անվանե՛ք դրանք ըստ միջազգային անվանացանկի։ Ո՞ր թթվի համար է հնարավոր ցիս- և տրանս-իզոմերիզմը.
4. Ատոմների ո՞ր խումբն է կոչվում թթվային մնացորդ կամ ացիլ: Տրե՛ք հետևյալ թթուներին համապատասխանող ացիլները. ա) ձևային; բ) քացախ; գ) պրոպիոնաթթու; դ) յուղ. Անվանեք նրանց:
5. Բացատրեք, թե ինչու՝ ա) քացախաթթուն եռում է ավելի բարձր ջերմաստիճանում, քան էթիլային սպիրտը (bp 118C և 78C համապատասխանաբար); բ) ցածր թթուները շատ լուծելի են ջրում. գ) օքսալաթթվի հալման կետը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան քացախաթթվինը (mp 189C և 16.5C, համապատասխանաբար). դ) երկկարբոքսիլաթթուները չունեն տհաճ հոտ, բնորոշ ցածր մոլեկուլային քաշի մոնոկարբոքսիլաթթուներին։
6. Օգտագործելով ինդուկտիվ և մեզոմերական էֆեկտներ, բացատրե՛ք կարբոքսիլային խմբի ազդեցությունը թթուներում ածխաջրածինների մնացորդի վրա. ա) պրոպիոնային; բ) ակրիլ; գ) վինիլքացախաթթու. Նշեք ռադիկալում ամենաակտիվ ջրածնի ատոմները, կոտորակային լիցքերով նշեք էլեկտրոնների խտության բաշխումը:
7. Բացատրե՛ք թթվայնության փոփոխությունները ստորև բերված շարքում.

8. Յուրաքանչյուր զույգի ո՞ր թթունն է ավելի ուժեղ և ինչու՝ ա) ձևային և քացախային; բ) քացախային և տրիմեթիլքացախային; գ) -քլոր-յուղ և -քլոր-յուղ; դ) պրոպիոնիկ և ակրիլ:
9. Գրի՛ր նշված ռեակտիվների հետ պրոպիոնաթթվի ռեակցիաների հավասարումները՝ ա) Zn; բ) NaOH; գ) NaHСO3; դ) NH4OH; ե) Ca(OH)2. Պրոպիոնաթթվի ի՞նչ հատկություն է դրսևորվում այս ռեակցիաներում. Անվանե՛ք ստացված միացությունները: Նշված ռեակցիաներից ո՞րն է օգտագործվում օրգանական միացություններում կարբոքսիլային խմբերի որակական հայտնաբերման համար:

10. Գրե՛ք պրոպիոնաթթվի էսթերֆիկացման սխեման մեթիլ սպիրտով ծծմբական թթվի առկայության դեպքում: Մեխանիզմը բերեք։
11. Տրե՛ք էթիլային պրոպիոնատի թթվային և ալկալային հիդրոլիզի սխեմաներ: Բացատրեք, թե ինչու են ալկալիները կատալիզացնում են միայն եթերների հիդրոլիզը, բայց ոչ դրանց առաջացումը:
12. Գրի՛ր ռեակցիայի սխեմաներ.

Անվանեք ապրանքները. Ի՞նչ կպատահի, եթե առաջացած միացությունների վրա գործես էթիլային սպիրտով կամ դիմեթիլամինով: Տրե՛ք վերջին ռեակցիաների հավասարումներ, դիտարկե՛ք դրանցից մեկի մեխանիզմը:

13. Գրի՛ր նատրիումի ացետատի ռեակցիայի սխեման և մեխանիզմը ացետիլքլորիդի, պրոպիոնիլքլորիդի հետ։ Ի՞նչ է տեղի ունենում, երբ քացախային անհիդրիդը տաքացնում են պրոպիլ սպիրտով: Ներկայացրե՛ք այս փոխակերպման դիագրամը և մեխանիզմը:

14. Անվանե՛ք այն միացությունները, որոնք հետևյալ ռեակցիաների արգասիքներ են.

Համեմատեք արտադրանքի հիմնական հատկությունները բնօրինակ ամինների հետ:

15. Ո՞ր քիմիական պրոցեսն է կոչվում ացիլացում: Բերե՛ք N- և O-ացիլացման ռեակցիաների օրինակներ: Համեմատե՛ք հետևյալ միացությունների ացիլացման ունակությունը. ա) CH3CH2COOH; բ) CH3CH2COCl; գ) CH3CH2COOCH3; դ) (CH3CH2CO)2O; ե) CH3CH2CONH2. Թթուների ո՞ր ֆունկցիոնալ ածանցյալներն են ամենաուժեղ ացիլացնող ռեագենտները:
16. Գրի՛ր յուղաթթվի ածանցյալների հիդրոլիզի սխեման՝ ա) թթվի քլորիդ; բ) անհիդրիդ; գ) էսթեր; դ) ամիդ. Բացատրեք այս գործընթացում թթուների և հիմքերի կատալիտիկ ազդեցությունը:
17. Ի՞նչ միացություններ են առաջանում, երբ էթիլացետատի վրա գործում են հետևյալ ռեագենտները՝ ա) H2O (H+); բ) H2O (NaOH); գ) CH3OH (H+); դ) CH3CH2CH2OH (կատ. RO); ե) NН3, t; ե) LiAlH4 (եթեր), ապա H2O. Տրե՛ք ռեակցիայի ամբողջական հավասարումներ:
18. Համեմատե՛ք միացությունների հիմնային և թթվային հատկությունները՝ ա) էթիլամին. բ) ացետամիդ; գ) N,N-դիմեթիլացետամիդ. Բացատրեք ցանկացած տարբերություն: Գրե՛ք այս միացությունների ռեակցիաները HCl-ի հետ եթերի մեջ, և NaNH2-ի հետ՝ NH3-ում, եթե կա փոխազդեցություն։
19. Անվանե՛ք յուղաթթվի ամիդից առաջացած միացությունները հետևյալ ռեագենտներով՝ ա) H2O (H+); բ) Br2+KOH; գ) LiAlH4 (եթեր), ապա H2O; դ) P2O5, t; ե) HNO2 (H2O).
20. Գրե՛ք իզոբուտիրաթթվի նիտրիլի փոխազդեցության սխեմաներ նշված ռեագենտների հետ՝ ա) H2O, H+, t; բ) CH3CH2MgBr, ապա H2O; գ) LiAlH4. Անվանեք ռեակցիայի արտադրանքները:
21. Գրի՛ր ակրիլաթթվի ռեակցիաները հետևյալ միացությունների հետ՝ ա) Na2СO3; բ) CH3CH2OH (H+); գ) SOСl2; դ) HBr; ե) Br2. Ներկայացրե՛ք HBr-ով ռեակցիայի մեխանիզմը:
22. Յուրաքանչյուր զույգ միացությունների համար տվեք քիմիական ռեակցիա, որը թույլ է տալիս տարբերակել այս միացությունները՝ ա) HCOOH և CH3COOH; բ) CH3COOH և CH3COOC2H5; գ) CH3CH2COOH և CH2=CHCOOH; դ) CH2=CHCOOH և HC?CCOOH; ե) CH3CON(CH3)2 և (CH3CH2)3N; զ) CH3CONH2 և CH3COONH4.

23. Գրի՛ր ռեակցիայի հավասարումները: Անվանեք սկզբնական և ավարտվող կապերը.

24. Անվանե՛ք այն թթուները, որոնք հանդիսանում են հետևյալ ռեակցիաների արգասիքները.

25. Ներկայացրե՛ք նշված մեթոդներով համապատասխան միացություններից իզոբուտիրաթթվի ստացման սխեմաներ՝ ա) սպիրտի օքսիդացում. բ) նիտրիլի հիդրոլիզ; գ) Գրգնարդի ռեակցիա; դ) մալոնիկ էսթերի ալկիլացում.
26. Ստացեք պրոպիոնաթթու հետևյալ միացություններից՝ ա) պրոպանոլ-1. բ) պրոպեն; գ) էթիլբրոմիդ.
27. Գրի՛ր դրա ածանցյալները պրոպիոնաթթվից ստանալու սխեմաներ՝ ա) նատրիումի աղ. բ) կալցիումի աղ; գ) թթու քլորիդ; դ) ամիդ; ե) նիտրիլ; ե) անհիդրիդ; է) էթիլային եթեր.
28. Անվանե՛ք միացությունները և ներկայացրե՛ք դրանց սինթեզի սխեմաներ համապատասխան թթուներից՝ ա) CH3CH2COOCH3; բ) (CH3)2CHСONН2; գ) CH3CH2CH2CN.

29. Լրացրե՛ք փոխակերպման դիագրամները: Անվանեք ստացված բոլոր միացությունները.

հանգեցնում է ձևավորման

Ամիդային նվազեցում.

abs. եթեր

Էսթերների ձևավորում

Հոֆմանի վերադասավորում

րդ

Նիտրիլներ

Սահմանում.

Անվանակարգ.Համաձայն IUPAC անվանացանկի՝ կարբոքսիլաթթվային նիտրիլների անվանումը ձևավորվում է նույն թվով ածխածնի ատոմներով մայր ածխաջրածնի անվանը ավելացնելով «նիտրիլ» վերջածանցը։ Նիտրիլները կոչվում են նաև թթվային ածանցյալներ՝ անվանման մեջ փոխարինելով «-carboxylic acid»-ը «-carbo-nitrile»-ով։ Թթվի աննշան անունից նիտրիլ անվանումը ձևավորվում է «-յուղ» (կամ «-իլ») վերջածանցը փոխարինելով «-onitrile»-ով։ Նիտրիլները կարելի է համարել հիդրոցյանաթթվի ածանցյալներ և կոչվում են ալկիլ կամ արիլ ցիանիդներ։

Ստանալու մեթոդները

: R–Br + KCN ¾¾® R–CN + KBr

R–CH=N–OH ¾¾¾® R–C≡N + Н2О

Քիմիական հատկություններ.

Նիտրիլների հիդրոլիզ թթվային միջավայրերումե

մի քանի փուլ

Ալկոհոլիզմ

Վերականգնում

R–C≡N + H2 ¾¾® R–CH2–NH2

ՏԵՍՆԵԼ ԱՎԵԼԻՆ:

Քիմիական հատկություններ

Ամիդների հիմնական քիմիական ռեակցիաները ներառում են հիդրոլիզը թթվային և ալկալային միջավայրերում, նվազեցում, ջրազրկում, երբ տաքացվում են ջուրը հեռացնող նյութերով և Հոֆմանի վերադասավորում։

Ամիդների հիդրոլիզ թթվային կամ ալկալային միջավայրերում հանգեցնում է ձևավորման

համապատասխանաբար կարբոքսիլաթթուների կամ դրանց աղերի առաջացումը։ Թթվային միջավայրում ամիդների հիդրոլիզի մեխանիզմը հետևյալն է.

Ամիդների հիդրոլիզի մեխանիզմը ալկալային միջավայրում.

Ամիդային նվազեցում. Երբ կարբոքսիլաթթվի ամիդները վերականգնվում են լիթիումի ալյումինի հիդրիդով, առաջանում են առաջնային ամիններ, N-փոխարինված կամ N,N-փոխփոխարինված ամիդների դեպքում առաջանում են համապատասխանաբար երկրորդական կամ երրորդական ամիններ.

abs. եթեր

Էսթերների ձևավորում հանքային թթուների առկայությամբ սպիրտների հետ փոխազդելիս.

Առաջնային կարբոքսիլաթթվի ամիդների ջրազրկում երբ ջեռուցվում է ջրահեռացնող ռեակտիվներով՝ առաջացնելով նիտրիլներ.

Հոֆմանի վերադասավորում առաջնային ամիդներից հիպոհալիդների ազդեցության տակ առաջնային ամիններ արտադրելու համար.

Առաջնային ամիդների փոխազդեցությունը ազոտաթթվի հետրդկարբոքսիլաթթուների և ազոտի արտազատմամբ.

Նիտրիլներ

Սահմանում.Նիտրիլները R–C≡N բանաձևով միացություններ են։

Կարբոքսիլաթթուների անհիդրիդներ. Կետեններ. Նիտրիլներ

Նիտրիլները կոչվում են նաև թթվային ածանցյալներ՝ անվանման մեջ փոխարինելով «-carboxylic acid»-ը «-carbo-nitrile»-ով։ Թթվի աննշան անունից նիտրիլ անվանումը ձևավորվում է «-յուղ» (կամ «-իլ») վերջածանցը փոխարինելով «-onitrile»-ով։ Նիտրիլները կարելի է համարել հիդրոցյանաթթվի ածանցյալներ և կոչվում են ալկիլ կամ արիլ ցիանիդներ։

էթանոնիտրիլ, ացետոնիտրիլ, ֆենիլացետոնիտրիլ, ցիկլոհեքսաէկարբոնիտրիլ,

մեթիլ ցիանիդ, նիտրիլ բենզիլ ցիանիդ, նիտրիլ նիտրիլ ցիկլոհեքսան-

propionic թթու phenylacetic թթու carboxylic թթու

Ստանալու մեթոդները

Հալոգենացված ածխաջրածինների փոխազդեցությունը ալկալիական մետաղների ցիանիդների հետ : R–Br + KCN ¾¾® R–CN + KBr

Կարբոքսիլաթթվի ամիդների ջրազրկում երբ ջեռուցվում է ջրահեռացնող ռեագենտներով, օրինակ՝ P2O5.

Ալդեհիդային օքսիմները ենթարկվում են ջրազրկման նմանատիպ եղանակով.

R–CH=N–OH ¾¾¾® R–C≡N + Н2О

Արդյունքում կարելի է ստանալ արոմատիկ թթուների նիտրիլներ միաձուլելով անուշաբույր սուլֆոնաթթուների աղերը ալկալիական մետաղների ցիանիդների հետ :

Քիմիական հատկություններ.Նիտրիլները բնութագրվում են թթվային կամ ալկալային միջավայրում հիդրոլիզի ռեակցիաներով և նվազեցման ռեակցիաներով։

Նիտրիլների հիդրոլիզ թթվային միջավայրերումեապահովում է կարբոքսիլաթթուների արտադրությունը ամիդների ձևավորմամբ՝ որպես միջանկյալ ռեակցիայի արտադրանք.

մի քանի փուլ

Նիտրիլների հիդրոլիզը ալկալային միջավայրում ավարտվում է կարբոքսիլաթթվի աղերի ձևավորմամբ.

Ալկոհոլիզմ նիտրիլները հանգեցնում են եթերների.

R–C≡N + R’–OH + H2O ¾¾® R–COOR’ + NH3

Վերականգնումնիտրիլները հանգեցնում են առաջնային ամինների արտադրությանը.

R–C≡N + H2 ¾¾® R–CH2–NH2

ՏԵՍՆԵԼ ԱՎԵԼԻՆ:

Ընդհանուր բանաձև

Դասակարգում

(այսինքն՝ մոլեկուլում կարբոքսիլային խմբերի քանակը).

(միածխածին) RCOOH; Օրինակ:

CH3CH2CH2COOH;

HOOC-CH2-COOH պրոպանդիոիկ (մալոնիկ) թթու

(եռաքարբոքսիլ) R(COOH)3 և այլն:

Քիմիական հատկություններ

սահման; օրինակ՝ CH3CH2COOH;

չհագեցած; օրինակ՝ CH2=CHCOOH պրոպենային (ակրիլային) թթու

Օրինակ:

Հագեցած մոնոկարբոքսիլաթթուներ

(միահիմն հագեցած կարբոքսիլաթթուներ) - կարբոքսիլաթթուներ, որոնցում հագեցած ածխաջրածնային ռադիկալը միացված է մեկ կարբոքսիլ խմբի՝ COOH: Նրանք բոլորն ունեն ընդհանուր բանաձեւ

Անվանակարգ

Միհիմնական հագեցած կարբոքսիլաթթուների համակարգային անվանումները տրվում են համապատասխանի անունով՝ վերջածանցի ավելացմամբ - և բառով.

1. HCOOH մեթան (մրջնաթթու):

2. CH3COOH էթանային (քացախաթթու):

3. CH3CH2COOH պրոպանային (պրոպիոնիկ) թթու

Իզոմերիզմ

Ածխաջրածնային ռադիկալում կմախքի իզոմերիզմը դրսևորվում է ՝ սկսած բութանաթթվից, որն ունի երկու իզոմեր.

Միջդասակարգային իզոմերիզմը հայտնվում է քացախաթթվից սկսած.

- CH3-COOH քացախաթթու;

- H-COO-CH3 մեթիլֆորմատ (մաթթվի մեթիլ էսթեր);

- HO-CH2-COH հիդրօքսիեթանալ (հիդրօքսաքացախային ալդեհիդ);

— HO-CHO-CH2 հիդրօքսիէթիլենային օքսիդ.

Հոմոլոգ շարք

Չնչին անուն	IUPAC անվանումը
Մրջնաթթու	Մեթանաթթու
Քացախաթթու	Էթանաթթու
Պրոպիոնաթթու	Պրոպանաթթու
Բուտիրաթթու	Բութանաթթու
Վալերիկ թթու	Պենտանաթթու
Կապրոիկ թթու	Hexanoic թթու
Էնանտաթթու	Հեպտանաթթու
Կապրիլաթթու	Octanoic թթու
Պելարգոնիկ թթու	Nonanoic թթու
Կապրիկ թթու	Decanoic թթու
Undecylic թթու	Undecanoic թթու

Պալմիտիկ թթու	Hexadecanoic թթու
Ստեարաթթու	Octadecanoic թթու

Թթվային մնացորդներ և թթվային ռադիկալներ

	Թթվային մնացորդ	Թթվային ռադիկալ (ացիլ)
UNDC մրջյուն	NSOO- ձևաչափել
CH3COOH քացախ	CH3COO- ացետատ
CH3CH2COOH պրոպիոնիկ	CH3CH2COO- պրոպիոնատ
CH3(CH2)2COOH յուղ	CH3(CH2)2COO- բուտիրատ
CH3(CH2)3COOH վալերիան	CH3(CH2)3COO- վալերիատ
CH3(CH2)4COOH նեյլոն	CH3(CH2)4COO- կապրոնացնել

Կարբոքսիլաթթվի մոլեկուլների էլեկտրոնային կառուցվածքը

Բանաձևում ներկայացված էլեկտրոնի խտության տեղաշարժը դեպի կարբոնիլ թթվածնի ատոմը առաջացնում է ուժեղ բևեռացում O-N միացումներ, որի արդյունքում հեշտանում է ջրածնի ատոմի աբստրակցիան պրոտոնի տեսքով - ջրային լուծույթներում տեղի է ունենում թթվի տարանջատման գործընթացը.

RCOOH ↔ RCOO- + H+

Կարբոքսիլատային իոնում (RCOO-), p, տեղի է ունենում հիդրօքսիլ խմբի թթվածնի ատոմի միայնակ զույգ էլեկտրոնների π-կոնյուգացիա՝ π-կապ ձևավորող p ամպերով, որի արդյունքում տեղի է ունենում π կապի տեղակայում և ա. Թթվածնի երկու ատոմների միջև բացասական լիցքի միասնական բաշխում.

Այս առումով կարբոքսիլաթթուները, ի տարբերություն ալդեհիդների, չեն բնութագրվում ավելացման ռեակցիաներով։

Ֆիզիկական հատկություններ

Թթուների եռման կետերը զգալիորեն ավելի բարձր են, քան նույն քանակությամբ ածխածնի ատոմներով սպիրտների և ալդեհիդների եռման կետերը, ինչը բացատրվում է ջրածնային կապերի պատճառով թթվային մոլեկուլների միջև ցիկլային և գծային ասոցիացիաների ձևավորմամբ.

Քիմիական հատկություններ

I. Թթվային հատկություններ

Թթուների ուժը նվազում է հետևյալ հաջորդականությամբ.

HCOOH → CH3COOH → C2H6COOH →…

1. Չեզոքացման ռեակցիաներ

CH3COOH + KOH → CH3COOC + n2O

2. Ռեակցիաներ հիմնական օքսիդների հետ

2HCOOH + CaO → (HCOO)2Ca + H2O

3. Ռեակցիաներ մետաղների հետ

2CH3CH2COON + 2Na → 2CH3CH2COONa + H2

4. Ավելի թույլ թթուների (ներառյալ կարբոնատների և բիկարբոնատների) աղերի հետ ռեակցիաները.

2CH3COOH + Na2CO3 → 2CH3COONa + CO2 + H2O

2НСООН + Mg(HCO3)2 → (НСОО)2Мg + 2СО2 + 2Н2O

(HCOOH + HCO3- → HCOO- + CO2 + H2O)

5. Ռեակցիաներ ամոնիակի հետ

CH3COON + NH3 → CH3COONH4

II. -OH խմբի փոխարինում

1. Ալկոհոլների հետ փոխազդեցություն (էսթերիֆիկացման ռեակցիաներ)

2. Փոխազդեցությունը NH3-ի հետ տաքացման ժամանակ (առաջանում են թթվային ամիդներ)

Թթվային ամիդներ հիդրոլիզացնել՝ առաջացնելով թթուներ.

կամ նրանց աղերը:

3. Թթվային հալոգենիդների առաջացում

Նրանք ամենակարևորն են: Քլորացնող ռեակտիվներ - PCl3, PCl5, թիոնիլքլորիդ SOCl2:

4. Թթվային անհիդրիդների առաջացում (միջմոլեկուլային ջրազրկում)

Թթվային անհիդրիդները ձևավորվում են նաև թթվային քլորիդների արձագանքից կարբոքսիլաթթուների անջուր աղերի հետ; այս դեպքում հնարավոր է ձեռք բերել տարբեր թթուների խառը անհիդրիդներ. Օրինակ:

Մրջնաթթվի կառուցվածքի և հատկությունների առանձնահատկությունները

Մոլեկուլի կառուցվածքը

Մրջնաթթվի մոլեկուլը, ի տարբերություն այլ կարբոքսիլաթթուների, պարունակում է իր կառուցվածքում

Քիմիական հատկություններ

Մրջնաթթուն ենթարկվում է ինչպես թթուներին, այնպես էլ ալդեհիդներին բնորոշ ռեակցիաների։ Ցուցադրելով ալդեհիդի հատկությունները, այն հեշտությամբ օքսիդացվում է ածխաթթու.

Մասնավորապես, HCOOH-ը օքսիդանում է Ag2O-ի և պղնձի (II) հիդրօքսիդի Cu(OH)2 ամոնիակային լուծույթով, այսինքն՝ որակական ռեակցիաներ է տալիս ալդեհիդային խմբին.

Խտացված H2SO4-ով տաքացնելիս մրջնաթթուն քայքայվում է ածխածնի մոնօքսիդի (II) և ջրի.

Մրջնաթթուն նկատելիորեն ավելի ուժեղ է, քան մյուս ալիֆատիկ թթուները, քանի որ դրանում առկա կարբոքսիլային խումբը կապված է ջրածնի ատոմի հետ, այլ ոչ թե էլեկտրոն նվիրաբերող ալկիլ ռադիկալի հետ:

Հագեցած մոնոկարբոքսիլաթթուների ստացման մեթոդներ

1. Սպիրտների և ալդեհիդների օքսիդացում

Սպիրտների և ալդեհիդների օքսիդացման ընդհանուր սխեման.

Որպես օքսիդացնող նյութեր օգտագործվում են KMnO4, K2Cr2O7, HNO3 և այլ ռեակտիվներ։

Օրինակ:

5C2H5OH + 4KMnO4 + 6H2S04 → 5CH3COOH + 2K2SO4 + 4MnSO4 + 11H2O

2. Եթերների հիդրոլիզ

3. Կրկնակի և եռակի կապերի օքսիդատիվ կտրվածք ալկեններում և ալկիններում

HCOOH ստանալու մեթոդներ (հատուկ)

1. Ածխածնի մոնօքսիդի (II) ռեակցիան նատրիումի հիդրօքսիդի հետ

CO + NaOH → HCOONa նատրիումի ֆորմատ

2HCOONa + H2SO4 → 2НСООН + Na2SO4

2. Օքսալաթթվի դեկարբոքսիլացում

CH3COOH-ի արտադրության մեթոդներ (հատուկ)

1. Բութանի կատալիտիկ օքսիդացում

2. Սինթեզ ացետիլենից

3. Մեթանոլի կատալիտիկ կարբոնիլացում

4. Էթանոլի քացախաթթվային խմորում

Այսպես է ստացվում ուտելի քացախաթթու։

Բարձրագույն կարբոքսիլաթթուների պատրաստում

Բնական ճարպերի հիդրոլիզ

Չհագեցած մոնոկարբոքսիլաթթուներ

Ամենակարևոր ներկայացուցիչները

Ալկենաթթուների ընդհանուր բանաձևը.

CH2=CH-COOH պրոպենային (ակրիլ) թթու

Ավելի բարձր չհագեցած թթուներ

Այս թթուների ռադիկալները բուսական յուղերի մի մասն են:

C17H33COOH - օլեինաթթու կամ cis-octadiene-9-oic թթու

Օլեինաթթվի տրանս իզոմերը կոչվում է էլայդիկ թթու:

C17H31COOH - լինոլաթթու, կամ cis, cis-octadiene-9,12-oic թթու

C17H29COOH - լինոլենաթթու, կամ cis, cis, cis-octadecatriene-9,12,15-oic թթու

Ի լրումն կարբոքսիլաթթուների ընդհանուր հատկությունների, չհագեցած թթուները բնութագրվում են ածխաջրածնային ռադիկալի մի քանի կապերով ավելացման ռեակցիաներով: Այսպիսով, չհագեցած թթուները, ինչպես ալկենները, հիդրոգենացված են և գունազրկում են բրոմային ջուրը, օրինակ.

Dicarboxylic թթուների ընտրված ներկայացուցիչներ

Հագեցած երկկարբոքսիլաթթուներ HOOC-R-COOH

HOOC-CH2-COOH պրոպանդիոիկ (մալոնիկ) թթու, (աղեր և եթերներ՝ մալոնատներ)

HOOC-(CH2)2-COOH բութադիոին (սուկինին) թթու, (աղեր և եթերներ՝ սուկցինատներ)

HOOC-(CH2)3-COOH պենտադիոիկ (գլյուտարական) թթու, (աղեր և եթերներ՝ գլյուտորատներ)

HOOC-(CH2)4-COOH hexadioic (adipic) թթու, (աղեր և եթերներ - ադիպատներ)

Քիմիական հատկությունների առանձնահատկությունները

Dicarboxylic թթուները շատ առումներով նման են monocarboxylic թթուներին, բայց ավելի ուժեղ են: Օրինակ, օքսալաթթուն գրեթե 200 անգամ ավելի ուժեղ է, քան քացախաթթուն:

Dicarboxylic թթուները վարվում են երկհիմնական թթուների պես և ձևավորում են աղերի երկու շարք՝ թթվային և չեզոք.

HOOC-COOH + NaOH → HOOC-COONa + H2O

HOOC-COOH + 2NaOH → NaOOC-COONa + 2H2O

Երբ տաքացվում են, օքսալային և մալոնաթթուները հեշտությամբ ապակարբոքսիլացվում են.

Ամիդներ R-CONH2- կարբոքսիլաթթուների ածանցյալներ, որոնցում հիդրոքսիլ խումբը -OH փոխարինվում է ամինային խմբով -NH2: Վերնագրերդրանք կառուցված են ամիդ բառից գումարած համապատասխան թթվի անվանումը։

Կարբոքսիլաթթուների նիտրիլներ

Օրինակ՝ քացախաթթվի ամիդ CH 3 -CONH 2 (ացետամիդ):

Ամիդները ստացվում են թթուները ամոնիակի հետ փոխազդելովերբ ջեռուցվում է ստացված ամոնիումի աղը քայքայելու համար.

Ամիդների ջրային լուծույթները տալիս են չեզոք ռեակցիադեպի լակմուս, որն արտացոլում է հիմնականության բացակայությունը (H + ավելացնելու ունակություն) ազոտի ատոմին, որը կապված է էլեկտրոններ հանող C=O խմբի հետ։

Ամիդները հիդրոլիզվում են թթուների առկայությամբ(կամ հիմքեր)՝ համապատասխան կարբոքսիլաթթուն (կամ դրա աղը) ձևավորելու համար.

Միզանյութ- մարդկանց և կենդանիների մարմնում ազոտի նյութափոխանակության վերջնական արտադրանքը, որը ձևավորվում է սպիտակուցների քայքայման ժամանակ և արտազատվում մեզի հետ միասին:

Բնության մեջ կարևոր դեր են խաղում պոլիմերային ամիդները, որոնք ներառում են սպիտակուցներ։ Սպիտակուցի մոլեկուլները կառուցված են α-ամինաթթուների մնացորդներից՝ ամիդային խմբերի մասնակցությամբ՝ պեպտիդային կապեր -CO-NH- ըստ սխեմայի.

Նիտրիլներ R-C-=N – օրգանական միացություններ, որոնցում ածխաջրածնային ռադիկալը կապված է –C-=N (ցիան) խմբի հետ, որոնք ֆորմալ առումով հանդիսանում են HC≡N հիդրոցյանաթթվի C-փոխարինված ածանցյալներ: Նիտրիլները սովորաբար համարվում են համապատասխան թթուների ածանցյալներ (CH 3 -CN - քացախաթթու նիտրիլ (ացետոնիտրիլ)): Անվանակարգ.որպես համապատասխան կարբոքսիլաթթուների ածանցյալներ, օրինակ՝ CH3C≡N - ացետոնիտրիլ (քացախաթթվի նիտրիլ), C6H5CN - բենզոնիտրիլ (բենզոաթթվի նիտրիլ): Համակարգային նոմենկլատուրան օգտագործում է կարբոնիտրիլ վերջածանցը՝ նիտրիլներ անվանելու համար, օրինակ՝ պիրոլ-3-կարբոնիտրիլ։

Հիմնական նիտրիլների արտադրության մեթոդամիդների ջրազրկումն է թթվային կատալիզատորների վրա՝ ջրահեռացնող ռեակտիվների առկայության դեպքում.

Նիտրիլների հիդրոլիզկարբոքսիլաթթուներ են ստացվում.

Նիտրիլները նվազեցնելիսԱռաջնային ամինները ձևավորվում են.

Հրապարակման ամսաթիվ` 2015-03-29; Կարդալ՝ 2068 | Էջի հեղինակային իրավունքի խախտում

studopedia.org - Studopedia.Org - 2014-2018 (0.001 վ)…

1. Կարբոքսիլաթթվի անհիդրիդներ

Կարբոքսիլաթթվի անհիդրիդները երկու թթվային մոլեկուլներից ջրի մոլեկուլի հեռացման արտադրանք են:

1.1. Կարբոքսիլաթթվի անհիդրիդների պատրաստման մեթոդներ

Կարբոքսիլաթթվի անհիդրիդները, ինչպես նոր տեսանք (3.1), կարելի է պատրաստել թթվային քլորիդներից և կարբոքսիլաթթուների աղերից։ Բացի այդ, դրանք կարելի է ձեռք բերել ակիլ քլորիդներից և կարբոքսիլաթթուներից՝ պիրիդինի առկայությամբ.

ակիլ քլորիդ թթու պիրիդին անհիդրիդ պիրիդինիում քլորիդ

Շատ կարբոքսիլաթթուների անհիդրիդները առաջանում են համապատասխան կարբոքսիլաթթուների տաքացման արդյունքում, և հաճախ օգտագործվում են ջրազրկող նյութեր։ Այսպիսով, քացախաթթվի անհիդրիդը պատրաստվում է քացախաթթուն խտացված ծծմբաթթվով տաքացնելով.

(28)

քացախային անհիդրիդ

Էժան քացախային անհիդրիդը երբեմն օգտագործվում է որպես ջրազրկող միջոց.

Վարժություն 19. Բենզոյաթթվի անհիդրիդը կարելի է պատրաստել՝ ավելացնելով մեկ մոլային համարժեք ջուր բենզոիլ քլորիդի երկու մոլային համարժեքին։ Գրեք այս արձագանքը.

Dicarboxylic թթուների ցիկլային անհիդրիդները հաճախ ձևավորվում են դրանք պարզապես տաքացնելով.

(31)

succinic թթու succinic անհիդրիդ

Մալեին անհիդրիդ ստանալու արդյունաբերական մեթոդը բենզոլի կամ 2-բուտենի օքսիդացումն է օդով.

(32)

Ֆտալային անհիդրիդը արտադրվում է արդյունաբերական եղանակով՝ նաֆթալինի կամ օ-քսիլենի օքսիդացման միջոցով.

(33)

Քացախային անհիդրիդը արտադրվում է արդյունաբերական եղանակով ացետալդեհիդի օքսիդացումով մթնոլորտային թթվածնով պղնձա-կոբալտ կատալիզատորի առկայության դեպքում.

Վարժություն 20. Մալեինաթթուն 200 o C-ում վերածվում է մալեյնային անհիդրիդի: Ֆումարաթթվից մալեյնային անհիդրիդ ստանալու համար շատ ավելին է պահանջվում: ջերմություն. Ինչո՞վ է սա բացատրվում: Գրի՛ր համապատասխան արձագանքները:

Վարժություն 21. Գրե՛ք պրոպիոնային անհիդրիդի ռեակցիաները ա) ջրի, բ) էթանոլի, գ) ամոնիակի, դ) էթիլամինի հետ և նկարագրե՛ք դրանց մեխանիզմը։

Վարժություն 22. Որո՞նք են քացախային անհիդրիդ պատրաստելու տեխնիկական մեթոդները: Որո՞նք են դրա արդյունաբերական կիրառությունները:

Վարժություն 23. Լրացրեք ռեակցիաները

1.2. Կարբոքսիլաթթվի անհիդրիդների ռեակցիաները

Կարբոքսիլաթթվի անհիդրիդները ենթարկվում են նույն ռեակցիաներին, ինչ թթվային քլորիդները.

(35)

մեթիլացետատ

(M 6)

(37)

ացետամիդ

Ցետիլային խմբեր պարունակող միացությունները ամենից հաճախ պատրաստվում են քացախաթթվի անհիդրիդից. այն էժան է, մատչելի, ոչ շատ ցնդող և չի արտանետում քայքայիչ HCl:

(38)

քացախային անհիդրիդ նիլին ացետանիլիդ

(M 7)

Վարժություն 24. Գրե՛ք ացետանի հիդրիդի (ա) ռեակցիաները անիլինի և բ) սալիցիլաթթվի հետ և նկարագրե՛ք դրանց մեխանիզմը։

Ֆորմալ առումով քետենները կարելի է համարել որպես RCH=C=O մոնոկարբոքսիլաթթուների ներքին անհիդրիդներ։ Ամենապարզ քետենը CH 2 =C=O պարզապես կոչվում է քետեն:

Կետենը ստացվում է թթուների բարձր ջերմաստիճանի ջրազրկմամբ

(39)

կամ ացետոնի պիրոլիզ

Կետենը ենթարկվում է ավելացման ռեակցիաների՝ ձևավորելու նույն արտադրանքները, որոնք կարելի է ստանալ ացետանի հիդրիդից և ացետիլ քլորիդից.

Օրինակ՝ 25. Գրի՛ր քետենի ռեակցիաները՝ ա) ջրի, բ) 1-պրոպանոլի, գ) ֆենոլի, դ) մեթիլամինի, ե) անիլինի հետ։

Կետենը հեշտությամբ վերածվում է դիմերիզացման՝ դառնալով դիետեն.

Դիկետենը ենթարկվում է ավելացման ռեակցիաների հետևյալ սխեմայի համաձայն.

ացետոքացախային էսթեր

Օրինակ՝ 26. Գրի՛ր դիկետենի ռեակցիաները (ա) ջրի, (բ) մատանոլի, (գ) ամոնիակի, (դ) անիլինի հետ։

3. Նիտրիլներ

Նիտրիլները կոչվում են տարբեր ճանապարհներ:

CH 3 CN CH 2 =CHCN PhCN NC (CH 2) 4 CN

ethanenitrile propenenitrile benzenecarbonitrile adiponitrile

(ացետոնիտրիլ) (ակրիլոնիտրիլ) (բենզոնիտրիլ)

3.1. Նիտրիլների արտադրության մեթոդներ

3.1.1. Նիտրիլների պատրաստում ամիդների ջրազրկմամբ

Ամիդների ջրազրկումը, որը մենք քննարկեցինք նախորդ բաժնում, կարող է ծառայել որպես կարբոքսիլաթթվի այս թթվի նիտրիլ փոխակերպումների շղթայի վերջին փուլը.

Այս բոլոր ռեակցիաները հաճախ զուգակցվում են մեկ գործընթացում՝ կարբոքսիլաթթվի և ամոնիակի խառնուրդն անցնելով ալյումինի օքսիդի միջով 500 o C ջերմաստիճանում.

Վարժություն 46. Գրե՛ք ադիպոնաթթվից ադիպոնիտրիլի ստացման արդյունաբերական մեթոդի ռեակցիան։

3.1.2. Նիտրիլների պատրաստում ածխաջրածինների օքսիդատիվ ամոնոլիզով

Ածխաջրածինների օքսիդացումն ուսումնասիրելիս մենք տեսանք, որ հիդրոցյանաթթուն (մրջնաթթու նիտրիլ) և այլ թթուների նիտրիլները ստացվում են համապատասխան ածխաջրածինների օքսիդատիվ ամոնոլիզով ըստ սխեմայի.

Վարժություն 47. Գրե՛ք ա) ակրիլոնիտրիլի, բ) բենզոնիտրիլի, գ) ացետոնիտրիլի և դ) տերեֆտալաթթվի նիտրիլի պատրաստման ռեակցիաները համապատասխան ածխաջրածինների օքսիդատիվ ամոնոլիզով։

3.1.3. Նիտրիլների պատրաստում Կոլբեի ռեակցիայով

Երբ հալոածխաջրածինները փոխազդում են կալիումի ցիանիդի հետ ջրային էթանոլում S N 2 մեխանիզմի միջոցով, ձևավորվում են նիտրիլներ.

Քանի որ ցիանիդ անիոնը ամբիդենտ իոն է, իզոնիտրիլները ձևավորվում են որպես կողմնակի արտադրանք, որոնք հեռացվում են ռեակցիայի խառնուրդը նոսր աղաթթվով թափահարելով:

Վարժություն 48. Գրե՛ք պատրաստման ռեակցիաները համապատասխան հալոածխաջրածինների միջոցով՝ ա) պրոպիոնիտրիլ՝ էթիլենից, բ) բուտիրոնիտրիլ՝ պրոպիլենից, գ) սուկցինաթթու դինիտրիլ՝ էթիլենից, դ) վինիլքացախաթթու նիտրիլ՝ պրոպիլենից, ե) ֆենիլքացախաթթու նիտրիլ։ տոլուոլից, (զ) ացետիլենից ադիպաթթու դինիտրիլ.

Վարժություն 49. Լրացրեք ռեակցիաները.

(ա) (բ)

3.2. Նիտրիլների ռեակցիաները

3.2.1. Նիտրիլների հիդրոգենացում

Նիտրիլները հեշտությամբ հիդրոգենացվում են ամինների: Հիդրոգենացումն իրականացվում է կամ ջրածնով տարանջատման պահին (C 2 H 5 OH + Na) կամ կատալիտիկ.

Վարժություն 50. Գրե՛ք ա) պրոպիոնիտրիլի, բ) բուտիրոնիտրիլի, գ) սուկցինաթթվի դինիտրիլի, դ) վինիլաքացախաթթվի նիտրիլի, ե) ֆենիլքացախաթթվի նիտրիլի, զ) ադիպաթթվի դինիտրիլի հիդրոգենացման ռեակցիաները։

3.2.2. Նիտրիլների հիդրոլիզ

Նիտրիլները, որոնք ստացվում են մետաղական ալկիլհալոգենիդներից և ցիանիդներից՝ նուկլեոֆիլային փոխարինմամբ, լավ մեկնարկային արտադրանք են կարբոքսիլաթթուների պատրաստման համար։ Դա անելու համար դրանք ենթարկվում են հիդրոլիզի թթուների կամ հիմքերի առկայության դեպքում.

Վարժություն 51. Ի՞նչ թթուներ են առաջանում հետևյալ նիտրիլների հիդրոլիզի ժամանակ.

ա) պրոպիոնիտրիլ, (բ) բուտիրոնիտրիլ, (գ) սուկցինաթթու դինիտրիլ, (դ) վինիլաքացախաթթու նիտրիլ, (ե) ֆենիլքացախաթթու նիտրիլ, (զ) ադիպաթթու դինիտրիլ:

Այս սխեմայի համաձայն, ֆենիլքացախաթթուն ստացվում է մատչելի բենզիլ քլորիդից.

(87)

Վարժություն 52. Առաջարկել տոլուոլից սկսած ֆենիլքացախաթթվի պատրաստման սխեմա: Նկարագրե՛ք համապատասխան ռեակցիաների մեխանիզմները:

Մալոնիկ թթուն հիմնականում ստացվում է քլորաքացախաթթվից՝ ըստ հետևյալ սխեմայի.

Վարժություն 53. Էթիլենի և այլ անհրաժեշտ ռեակտիվների հիման վրա առաջարկել բութանադիոիկ (սուկինին) թթվի արտադրության սխեմա:

Վարժություն 54. Օգտագործելով համապատասխան հալոածխաջրածինները և նիտրիլները, առաջարկեք հետևյալ թթուների պատրաստման սխեմաներ. ա) պրոպիոնաթթու էթիլենից, բ) բուտիրաթթու պրոպիլենից, գ) սուկինինաթթու էթիլենից, դ) վինիլքացախաթթու պրոպիլենից, ե) տոլուոլից ֆենիլքացախաթթու, ացետիլենից ադիպաթթու:

Առկա ցիանոհիդրիններից ստացվում են ա-հիդրօքսի թթուներ.

(89)

Վարժություն 55. Հիմնվելով համապատասխան ալդեհիդների և կետոնների և այլ անհրաժեշտ ռեակտիվների վրա՝ առաջարկեք սխեմաներ՝ ա) 2-հիդրօքսիպրոպիոնաթթվի և

բ) 2-մեթիլ-2-հիդրօքսիպրոպիոնաթթու.

3.3. Նիտրիլների ալկոհոլիզ

Նիտրիլները փոխազդում են ջրածնի քլորիդի հետ՝ ձևավորելով իմինոքլորիդներ.

(90)

իմինոքլորիդ

Ալկոհոլում քլորաջրածնի ազդեցությունը նիտրիլների վրա հանգեցնում է իմինոէսթերի հիդրոքլորիդների առաջացմանը, որոնց հետագա հիդրոլիզը տալիս է էսթերներ.

Մեթիլ մետակրիլատը արդյունաբերական եղանակով ստացվում է ացետոնից ցիանոհիդրինի միջոցով.

ացետոն ացետոն ցիանոհիդրին մեթիլ մետակրիլատ

Մեթիլ մետակրիլատ պոլիմեր - պոլիմեթիլ մետակրիլատը օգտագործվում է անվտանգության ապակու (պլեքսիգլաս) արտադրության մեջ:

Օրինակ՝ 56. Ի՞նչ մթերք է առաջանում կալիումի ցիանիդի, էթանոլի հաջորդական գործողության արդյունքում քլորաջրածնի առկայությամբ, վերջապես ջրի բենզիլքլորիդի վրա: Գրի՛ր համապատասխան արձագանքները:

Օրինակ՝ 57. Ի՞նչ մթերք է առաջանում ացետալդեհիդի, ապա ծծմբաթթվի առկայության դեպքում հիդրոցիանաթթվի, իսկ հետո մեթանոլի հաջորդական գործողության արդյունքում: Գրի՛ր համապատասխան արձագանքները:

4. Ցիանամիդ

Գործնական մեծ նշանակություն ունի հիդրոցյանաթթվի ամիդը՝ ցիանամիդը։ Արդյունաբերության մեջ այն արտադրվում է կալցիումի կարբիդից և ազոտից 1000-1100 o C կամ 650-800 o C ջերմաստիճանում մոտավորապես 10% կալցիումի քլորիդի առկայության դեպքում:

կալցիումի ցիանամիդ

Ստացված կալցիումի ցիանամիդի և ածխածնի սև խառնուրդն ուղղակիորեն օգտագործվում է որպես պարարտանյութ։ Երբ կալցիումի ցիանամիդը մշակվում է ծծմբաթթվով, ստացվում է ցիանամիդ.

Պինդ վիճակում և լուծույթներում ցիանամիդը հավասարակշռության մեջ է կարբոդիիմիդի հետ.

ցիանամիդ կարբոդիիմիդ

Միզանյութը ստացվում է ցիանամիդի մասնակի հիդրոլիզով.

(94)

Երբ ջրածնի սուլֆիդը փոխազդում է ցիանամիդի հետ, ձևավորվում է թիուրիա.

(95)

թիուրիա

Ամոնիակի հետ դրա փոխազդեցությունը հանգեցնում է գուանիդինի ձևավորմանը.

(96)

գուանիդին

Տաքացնելիս ցիանամիդը վերածվում է մելամինի։

1. Հիդրոլիզ(թթվային և ալկալային)

ա) թթվային հիդրոլիզ

բ) ալկալային հիդրոլիզ

2. Ալկոհոլիզմ նիտրիլներ- եթերների սինթեզ. Ռեակցիան ընթանում է երկու փուլով՝ անկայուն իմինոէսթերների ձևավորման միջոցով, որոնց հիդրոլիզը հանգեցնում է էսթերների։

3. Նիտրիլի վերականգնում- առաջնային ամինների սինթեզ.

Թեստային հարցեր «Միաբազային ածխաջրածին թթուները և դրանց ֆունկցիոնալ ածանցյալները» գլխի համար.

1. Գրի՛ր թթուների կառուցվածքային բանաձևերը՝ ա) պրոպիոնային; բ) նավթ; գ) -մեթիլբուտիրիկ; դ) վալերիան; դ) նեյլոն. Անվանե՛ք դրանք ըստ միջազգային անվանացանկի։

2. Տրե՛ք թթուների կառուցվածքային բանաձևերը՝ ա) դիմեթիլպրոպանիկ; բ) 3-մեթիլբութան; գ) 4-մեթիլ-2-էթիլպենտան; դ) 2,2,3-տրիմեթիլբութան; ե) 3,5-դիմեթիլ-4-էթիլհեքսան. Այս միացություններին տվեք տարբեր անուններ:

3. Ի՞նչ կառուցվածք ունեն հետևյալ թթուները՝ ա) ակրիլ. բ) կրոտոն; գ) վինիլքացախ. Անվանե՛ք դրանք ըստ միջազգային անվանացանկի։ Ո՞ր թթվի համար է դա հնարավոր: cis - Եվ տրանս- իզոմերիզմ?

4. Ատոմների ո՞ր խումբն է կոչվում թթվային մնացորդ կամ ացիլ: Տրե՛ք հետևյալ թթուներին համապատասխանող ացիլները. ա) ձևային; բ) քացախ; գ) պրոպիոնաթթու; դ) յուղ. Անվանեք նրանց:

5. Բացատրեք, թե ինչու՝ ա) քացախաթթուն եռում է ավելի բարձր ջերմաստիճանում, քան էթիլային սպիրտը (եռման ջերմաստիճանը համապատասխանաբար 118C և 78C). բ) ցածր թթուները շատ լուծելի են ջրում. գ) օքսալաթթվի հալման կետը զգալիորեն ավելի բարձր է, քան քացախաթթվինը (մպ 189C և 16,5C, համապատասխանաբար); դ) երկկարբոքսիլաթթուները չունեն ցածր մոլեկուլային քաշով մոնոկարբոքսիլաթթուներին բնորոշ տհաճ հոտ:

6. Օգտագործելով ինդուկտիվ և մեզոմերական էֆեկտներ, բացատրե՛ք կարբոքսիլային խմբի ազդեցությունը թթուներում ածխաջրածինների մնացորդի վրա. ա) պրոպիոնային; բ) ակրիլ; գ) վինիլքացախաթթու. Նշե՛ք ռադիկալում ամենաակտիվ ջրածնի ատոմները, նշե՛ք -էլեկտրոնի խտության բաշխումը կոտորակային լիցքերով:

7. Բացատրե՛ք թթվայնության փոփոխությունները ստորև բերված շարքում.

8. Յուրաքանչյուր զույգի ո՞ր թթունն է ավելի ուժեղ և ինչու՝ ա) ձևային և քացախային; բ) քացախային և տրիմեթիլքացախային; գ) -քլորոբուտիրիկ և -քլորբուտիրիկ; դ) պրոպիոնիկ և ակրիլ:

9. Գրի՛ր նշված ռեակտիվներով պրոպիոնաթթվի ռեակցիաների հավասարումները. Ա)Zn;բ) NaOH; գ) NaHCO 3 ; դ) NN 4 OH; ե) Ca (OH) 2 . Պրոպիոնաթթվի ի՞նչ հատկություն է դրսևորվում այս ռեակցիաներում. Անվանե՛ք ստացված միացությունները: Նշված ռեակցիաներից ո՞րն է օգտագործվում օրգանական միացություններում կարբոքսիլային խմբերի որակական հայտնաբերման համար:

10. Գրե՛ք պրոպիոնաթթվի էսթերֆիկացման սխեման մեթիլ սպիրտով ծծմբական թթվի առկայության դեպքում: Մեխանիզմը բերեք։

11. Տրե՛ք էթիլային պրոպիոնատի թթվային և ալկալային հիդրոլիզի սխեմաներ: Բացատրեք, թե ինչու են ալկալիները կատալիզացնում են միայն եթերների հիդրոլիզը, բայց ոչ դրանց առաջացումը:

12. Գրի՛ր ռեակցիայի սխեմաներ.

14. Անվանե՛ք այն միացությունները, որոնք հետևյալ ռեակցիաների արգասիքներ են.

Համեմատեք արտադրանքի հիմնական հատկությունները մայր ամինների հետ:

15. Ո՞ր քիմիական պրոցեսն է կոչվում ացիլացում: Բերե՛ք N- և O-ացիլացման ռեակցիաների օրինակներ: Համեմատեք հետևյալ միացությունների ակիլացման ունակությունը. ա) CH 3 Չ 2 COOH; բ) CH 3 Չ 2 COCl; գ) CH 3 Չ 2 ՍՈՈՍՆ 3 ; դ) (CH 3 Չ 2 CO) 2 O; ե) CH 3 Չ 2 CONN 2 . Թթուների ո՞ր ֆունկցիոնալ ածանցյալներն են ամենաուժեղ ացիլացնող ռեագենտները:

16. Գրի՛ր յուղաթթվի ածանցյալների հիդրոլիզի սխեման՝ ա) թթվի քլորիդ; բ) անհիդրիդ; գ) էսթեր; դ) ամիդ. Բացատրեք այս գործընթացում թթուների և հիմքերի կատալիտիկ ազդեցությունը:

17. Ի՞նչ միացություններ են առաջանում, երբ էթիլացետատի վրա գործում են հետևյալ ռեագենտները. Ա)Ն 2 ՆԱ + ); բ) Ն 2 O (NaOH); գ) CH 3 ՆԱ Ն + ); դ) CH 3 Չ 2 Չ 2 OH (կատ. RO); ե) ՆՀ 3 , տ ; ե) LiAlH 4 (եթեր), ապա Հ 2 ՄԱՍԻՆ?Տրե՛ք ռեակցիայի ամբողջական հավասարումներ:

18. Համեմատե՛ք միացությունների հիմնային և թթվային հատկությունները՝ ա) էթիլամին. բ) ացետամիդ; V) N, N- dimethiacetamide. Բացատրեք ցանկացած տարբերություն: Գրե՛ք այս միացությունների ռեակցիաները HClեթերում և NaNН 2 Վ ՆՀ 3 , եթե կա փոխազդեցություն։

19. Անվանեք բութաթթվի ամիդից առաջացած միացությունները հետևյալ ռեագենտներով. ա) Ն 2 ՆԱ + ); բ) Եղբ 2 +KOH; գ) LiAlH 4 (եթեր), ապա Հ 2 ՄԱՍԻՆ; դ) Պ 2 ՄԱՍԻՆ 5 , տ ; ե) ՀՆՕ 2 (Ն 2 ՄԱՍԻՆ).

20.Գրել իզոբուտիրաթթվի նիտրիլի փոխազդեցության սխեման նշված ռեագենտների հետ. ա) Ն 2 ՆԱ + , տ ; բ) CH 3 Չ 2 MgBr ապա Հ 2 ՄԱՍԻՆ; գ) LiAlН 4 . Անվանեք ռեակցիայի արտադրանքները:

21. Գրի՛ր ակրիլաթթվի ռեակցիաները հետեւյալ միացությունների հետ : Ա)Նա 2 CO 3 ; բ) CH 3 Չ 2 ՆԱ Ն + ); գ) SOСl 2 ; դ) HBr; ե) Եղբ 2 . Տվեք ռեակցիայի մեխանիզմը HBr.

22. Յուրաքանչյուր զույգ միացությունների համար տվեք քիմիական ռեակցիա, որը թույլ է տալիս տարբերակել այս միացությունները. ա) UNSC և CH 3 COOH; բ) CH 3 COOH և CH 3 SOOS 2 Ն 5 ; գ) CH 3 Չ 2 COOH և CH 2 =CHCOOH; դ) CH 2 =CHCOOH և HC≡ CCOOH; ե) CH 3 ՈՐԴԻ (Չ 3 ) 2 և (CH 3 Չ 2 ) 3 N; ե) CH 3 CONN 2 և Չ 3 COONH 4 .

23. Գրի՛ր ռեակցիայի հավասարումները: Անվանեք սկզբնական և ավարտվող կապերը.

24. Անվանե՛ք այն թթուները, որոնք հանդիսանում են հետևյալ ռեակցիաների արգասիքները.

25. Ներկայացրե՛ք նշված մեթոդներով համապատասխան միացություններից իզոբուտիրաթթվի ստացման սխեմաներ՝ ա) սպիրտի օքսիդացում. բ) նիտրիլի հիդրոլիզ; գ) Գրգնարդի ռեակցիա; դ) մալոնիկ էսթերի ալկիլացում.

26. Ստացեք պրոպիոնաթթու հետևյալ միացություններից՝ ա) պրոպանոլ-1. բ) պրոպեն; գ) էթիլբրոմիդ.

27. Գրի՛ր դրա ածանցյալները պրոպիոնաթթվից ստանալու սխեմաներ՝ ա) նատրիումի աղ. բ) կալցիումի աղ; գ) թթու քլորիդ; դ) ամիդ; ե) նիտրիլ; ե) անհիդրիդ; է) էթիլային եթեր.

28. Անվանե՛ք միացությունները և համապատասխան թթուներից տրամադրե՛ք դրանց սինթեզի սխեմաներ. Ա)Չ 3 Չ 2 ՍՈՈՍՆ 3 ; բ) (CH 3 ) 2 СНСОНН 2 ; գ) CH 3 Չ 2 Չ 2 CN.