Transcript CHEMICKÉ VLASTNOSTI ALKOHOLŮ

CHEMICKÉ VLASTNOSTI ALKOHOLŮ
KYSELOST
+I EFEKT ALKYLU POTLAČUJE DISOCIACI - OH SKUPINY → KYSELOST SE
SNIŽUJE, ALKOHOLY JSOU SLABŠÍ KYSELINY NEŽ VODA
TVORBA SOLÍ - ALKOHOLÁTŮ:
R - OH + NaOH →
R - OH + Na
→
netvoří se
R - O-Na+ alkoholát sodný + 1/2 H2
TVORBA ESTERŮ - ESTERIFIKACE
kyselina + alkohol → ester + H2O
REAKCE PROBÍHÁ S ORGANICKÝMI I MINERÁLNÍMI KYSELINAMI
ODLIŠNÁ TVORBA VODY → ZJIŠTĚNO POMOCÍ SLOUČENIN OBSAHUJÍCÍCH
IZOTOP 18O
ESTERIFIKACE
ESTERIFIKACE S MINERÁLNÍMI KYSELINAMI
GLYCEROL A KYSELINA DUSIČNÁ → TRINITRÁT GLYCEROLU NITROGLYCERIN, VÝBUŠNINA
POUŽITÍ:
DYNAMIT
NEPLÉST NITRÁTY (ESTERY) A NITROSLOUČENINY!!!
REESTERIFIKACE
VÝROBA BIONAFTY
DEHYDRATACE ALKOHOLŮ
PROBÍHÁ VLIVEM DEHYDRATAČNÍCH ČINIDEL (H2SO4, H3PO4, P2O5)
PRŮBĚH PODLE ZAJCEVOVA PRAVIDLA
SNADNOST DEHYDRATACE
TERCIÁRNÍ → SEKUNDÁRNÍ → PRIMÁRNÍ ALKOHOLY
DEHYDRATACÍ (= ELIMINAČNÍ REAKCÍ) VZNIKÁ NENASYCENÁ VAZBA
POKUD VZNIKNE NESTABILNÍ STRUKTURA, NAPŘ. ENOLOVÁ, MOLEKULA
SE STABILIZUJE PŘESMYKEM
DEHYDRATACE GLYCEROLU
DEHYDROGENACE
= ODŠTĚPENÍ VODÍKU
KATALYTICKÁ REAKCE
1) katalyzátor Ni, Pt, vysoký tlak (150 atm)
2) enzymová dehydrogenace
DEHYDROGENACE PROBÍHÁ POUZE U PRIMÁRNÍCH A SEKUNDÁRNÍCH
ALKOHOLŮ:
PRIMÁRNÍ ALKOHOLY
→
ALDEHYDY
SEKUNDÁRNÍ ALKOHOLY
→
KETONY
TERCIÁRNÍ ALKOHOLY ZA TĚCHTO PODMÍNEK ODŠTĚPUJÍ VODU
= DEHYDRATUJÍ
TERCIÁRNÍ ALKOHOLY
→
NENASYCENÁ SLOUČENINA
OXIDACE
ZA RŮZNÝCH PODMÍNEK:
MÍRNÁ NEBO ENERGICKÁ
MÍRNÁ OXIDACE:
PRIMÁRNÍ ALKOHOL → MONOTOPICKÝ DIOL → ALDEHYD
SEKUNDÁRNÍ ALKOHOL →MONOTOPICKÝ DIOL → KETON
TERCIÁRNÍ ALKOHOL → reakce neprobíhá
VZNIKLÉ ALDEHYDY MOHOU OXIDOVAT AŽ NA KYSELINY
ENERGICKÁ OXIDACE:
OXIDAČNÍ ŠTEPENÍ MOLEKULY ZA VZNIKU SMĚSI KYSELIN
TAKTO PROBÍHÁ U VŠECH TYPŮ ALKOHOLŮ, ZEJMÉNA SEKUNDÁRNÍCH A
TERCIÁRNÍCH
FENOLY
Ar - OH
BENZENOL - FENOL
BENZENDIOLY - PYROKATECHOL, RESORCINOL, HYDROCHINON
VLASTNOSTI:
TUHÉ LÁTKY - VYTVÁŘEJÍ H-MŮSTKY A MAJÍ VYSOKOU
MOLEKULOVOU HMOTNOST
ROZPUSTNOST VE VODĚ KLESÁ S MOLEKULOVOU
HMOTNOSTÍ A ROSTE S POČTEM OH-SKUPIN
ROZPUSTNOST V NEPOLÁRNÍCH ROZPOUŠTĚDLECH MÁ
OPAČNÝ TREND
KYSELOST:
-I EFEKT ZESILUJE KYSELOST → JSOU KYSELEJŠÍ NEŽ
ALKOHOLY
Ar - OH + Na-OH → Ar - O-Na+ fenolát sodný
BIOLOGICKÉ VLASTNOSTI FENOLŮ
FENOL: LEPTAVÝ, JEDOVATÝ
BYL POUŽIT JAKO PRVNÍ DESINFEKCE
(Joseph Lister, anglický chirurg, 19.století)
FENOLOVÝ EKVIVALENT
NÁSOBEK ÚČINNOSTI DESINFEKCE VE SROVNÁNÍ S
ÚČINNOSTÍ FENOLU
SOUČASNÉ DESINFEKCE: 40 - 50 x ÚČINNĚJŠÍ
JEDOVATOST KLESÁ S POČTEM OH SKUPIN
LYSOL:
ROZTOK FENOLU S MÝDLEM
KRESOL:
METHYLFENOLY (o-, m-, p-)
HRUBÁ DESINFEKCE
CHEMICKÉ VLASTNOSTI FENOLŮ
OXIDOVATELNOST
CHINONY:
1,2-BENZENDIOL A 1,4-BENZENDIOL
ZACHOVÁNA KONJUGACE DVOJNÝCH VAZEB
1,3-BENZENDIOL NEOXIDUJE
TVORBA BAREVNÝCH KOMPLEXŮ
KYS. SALYCILOVÁ + Fe3+ → FIALOVÉ ZBARVENÍ (LABORKY!!!)
PŘÍRODNÍ FENOLY (TANIN) + Fe3+ → BAREVNÉ SLOUČENINY, ZBARVENÍ
RŮZNÉ PODLE POČTU A POLOHY OH SKUPINY → INKOUST
např. DUBĚNKOVÝ INKOUST
VÝROBA A POUŽITÍ FENOLU
1)
IZOLACE Z ČERNOUHELNÉHO NEBO HNĚDOUHELNÉHO DEHTU
2)
KUMENOVÁ SYNTÉZA
ALKYLACE BENZENU PROPENEM (SE) NA KUMEN, OXIDACE A
ROZKLAD KUMENU, VZNIKÁ FENOL A ACETON
POUŽITÍ FENOLU:
VÝROBA PLASTŮ
FENOL-FORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE - FENOPLASTY
BAKELIT, ELEKTROSOUČÁSTKY - OBJÍMKY, VYPÍNAČE
MOČOVINO-FORMALDEHYDOVÉ PRASKYŘICE - AMINOPLASTY
IZOLAČNÍ A NÁTĚROVÉ HMOTY, KELÍMKY
EPOXIDOVÉ PRYSKYŘICE
LAKY, LEPIDLA
PŘÍRODNÍ POLYFENOLY
PŘÍRODNÍ LÁTKY VÝHRADNĚ ROSTLINNÉHO PŮVODU
PATŘÍ MEZI TZV. SEKUNDÁRNÍ METABOLITY
ZATÍM OBJEVENO A IDENTIFIKOVÁNO NĚKOLIK TISÍC ZÁSTUPCŮ
STRUKTURA:
DERIVÁTY KYS. BENZOOVÉ
DERIVÁTY KYS. SKOŘICOVÉ A ODVOZENÉ
FENYLPROPANOIDY (struktura C6-C3)
17 SKUPIN RŮZNÝCH STRUKTUR
V BIOLOGICKÉM MATERIÁLU SE VYSKYTUJÍ VOLNĚ NEBO VE VAZBĚ NA
SACHARIDY JAKO GLYKOSIDY (větší rozpustnost ve vodě)
VLASTNOSTI:
ANTIOXIDANTY - OXIDACE NA CHINONY - OCHRANA
CITLIVÝCH SLOUČENIN (vit. C, nenasycení mastné kyseliny,
DNA) PROTI OXIDACI
BIOSYNTÉZA FENOLŮ
PŘÍKLADY STRUKTUR
DERIVÁTY KYSELINY BENZOOVÉ
kys. salicylová, gallová, kávová, ferulová,
kumarová, sinapová
DERIVÁTY KYSELINY SKOŘICOVÉ
estery (methyl-, ethyl- ovocné až květinové vůně
parfémy
FLAVON A STRUKTURY ODVOZENÉ (FLAVONOIDY)
anthokyany - červená, fialová až modrá rostlinná
barviva - jahody, borůvky, černý bez, vinná réva
VÝZNAM POLYFENOLŮ
1) ŽLUTÁ BARVIVA - ATRAKTANTY - KVĚTY, PLODY, KŮRA, DŘEVO (DUB)
2) FYTOALEXINY - ROSTLINNÉ OBRANNÉ LÁTKY PROTI MIKROBIÁLNÍM
PATOGENŮM
3) ALLELOCHEMIKÁLIE - LÁTKY FUNGUJÍCÍ V KONKURENČNÍM BOJI
ROSTLINNÝCH DRUHŮ
4) FYTOINSEKTICIDY - LÁTKY PŮSOBÍCÍ PROTI HERBIVORNÍMU HMYZU
5) ANTIOXIDANTY - VÝZNAM PRO PRODUCENTA I PRO KONZUMENTA (tedy i
pro člověka), brání oxidaci krevních lipidů (LDL), prevence onemocnění srdce
(infarkt) a cév (mrtvice, atheroskleróza), pravděpodobně působí proti rozvoji
rakovinového bujení
ETHERY
PATŘÍ MEZI HYDROXYSLOUČENINY
R1 - O - R1
SYMETRICKÉ ETHERY
Ar - O - R
NESYMETRICKÉ ETHERY
VLASTNOSTI:
NEVYTVÁŘÍ H-MŮSTKY → NIŽŠÍ TEPLOTY VARU
VYSOKÁ TĚKAVOST
NÍZKÁ ROZPUSTNOST VE VODĚ
TV(ETHANOL) = 78,5°C, TV (DIMETHYLETHER) = -24,9°C
BIOLOGICKÉ ÚČINKY:
DIETHYLETHER - PÁRY VE VZDUCHU (4%) VYVOLÁVAJÍ NARKÓZU
VYŠŠÍ KONCENTRACE ZPŮSOBUJÍ OTRAVU AŽ SMRT
POUŽITÍ:
VYNIKAJÍCÍ NEPOLÁRNÍ ROZPOUŠTĚDLO
SYNTÉZA ETHERŮ
NESYMETRICKÉ ETHERY (WILLIAMSONOVA SYNTÉZA)
R1 - ONa
+
→
R2 - X
R1 - O - R2
+
Na - X
+
H2O
SYMETRICKÉ ETHERY
R - OH + OH - R
→
R-O-R
INTERMOLEKULÁRNÍ DEHYDRATACE
DEHYDRATAČNÍ ČINIDLO: H2SO4 , KONTROLOVANÉ TECHNOLOGICKÉ
PODMÍNKY (TEPLOTA)
DIETHYLETHER TVOŘÍ PŘI SKLADOVÁNÍ NA SVĚTLE VÝBUŠNÉ PEROXIDY!
→ SKLADOVAT V TMAVÉ LAHVI