Гидроксисоединения – это вещества, которые в своем составе содержат гидроксильные группы.
К ним относятся спирты, фенолы и др. классы органических соединений.
Спирты – это гидроксосоединения, в молекулах которых гидроксильные группы находятся у насыщенного атома углерода в состоянии sp3 гибридизации.
Спирты классифицируют по количеству гидроксильных групп на одноатомные, содержащие 1 гидроксильную группу (напр., этанол) и многоатомные, содержащие 2 или более гидроксильных групп (напр., глицерин, сорбит). Сорбит применяется в качестве заменителя сахара.
Инозит – это структурный компонент липидов мозгового вещества.
(гидр1,2,3)
В зависимости от характера звеньев, с которыми соединяются гидроксильные группы, спирты делятся на:
1. первичные, в которых гидроксильные группы находятся у первичного звена атома углерода. Пр. СН3–CH2–CH2–OH (пропанол-1);
2. вторичные спирты - у которых гидроксильная группа соединяется со вторичным звеном атома углерода. Пр.: пропанол-2 (гидр4)
3. третичные – в которых гидроксильные группы соединяются с третичным звеном атома С. Пр.: 2-метилпропанол-2 (гидр5)
Химические свойства спиртов
- Реакции окисления спиртов. В организме окисление спиртов протекает в присутствии ферментов, которые называются дегидрогеназы. При этом происходит дегидрирование спиртов. Молекула спирта теряет 2 атома водорода – это эквивалентно отщеплению двух протонов и двух электронов (2Н+ и 2е—) или Н+ и одного гидрид-иона (Н-).
1. Окисление первичных спиртов [пропанол-1 в пропаналь +НАДН+ Н+, (гидр6)]
2. Окисление вторичных спиртов. [пропанол-2 в ацетон +НАДН+ Н+, (гидр7)]
Т.о., при окислении первичных спиртов образуются альдегиды, а вторичных – кетоны.
- Реакции нуклеофильного замещения (SN)
в общем виде.
[субстрат+реагент-нуклеофил=продукт+уходящая группа нуклеофуг, (гидр8)]
В ходе реакций нуклеофильного замещения атакующий реагент - нуклеофил отдает свою пару электронов субстрату, образуя продукт. Уходящая группа – нуклеофуг отделяется со своей парой электронов. Рассмотрим реакцию нуклеофильного замещения на примере получения хлорэтана из этанола. (гидр9)
Поскольку гидроксильная группа (-ОН) в составе субстрата этанола является плохо уходящей группой, то прямое нуклеофильное замещение осуществить не удается. Поэтому гидроксильную группу в присутствии ионов Н+ переводят в ониевую группировку, при этом образуется ион этилоксония, от которого отделяется молекула воды – хорошо уходящая группа. Реагент - нуклеофил Сl- с парой электронов присоединяется к атому углерода субстрата, образуя продукт - хлорэтан, который в медицинской практике используется для ингаляционного наркоза.
- Реакции хелатообразования. Многоатомные спирты, проявляя более выраженные кислотные свойства, по сравнению с одноатомными спиртами, вступая в реакции с Сu(ОН)2 (осадком голубого цвета в щелочной среде) образуют растворимый хелатный комплекс ярко-синего цвета - эта реакция используется как качественная на многоатомные спирты. При этом в молекулах многоатомных спиртов реагируют гидроксильные группы a-диольного фрагмента. Например: a-диольный фрагмент, (гидр10)
[2глицерина+ Cu(OH)2+ 2OH-= анионный хелатный комплекс глицерата меди (II)+ 4воды, (гидр11)]
Фенолы
Фенолы - это гидроксисоединения, в молекулах которых гидроксильные группы соединяются с атомомами углерода бензольного кольца.
Фенолы классифицируют по количеству гидроксильных групп на:
1. одноатомные, содержащие одну гидроксильную группу, напр., фенол;
2. многоатомные, содержащие 2 или более гидр. групп. Многоатомные: пирокатехин в организме является структурным компонентом биологически активных соединений; резорцин используется для лечения кожных и инфекционных соединений; гидрохинон участвует в о-в процессах. [пирокатехин, резорцин, гидрохинон, (гидр12,13,14)]
Химические свойства фенолов
- Реакции окисления фенолов.
[гидрохинон в хинон, (гидр15)]
Система хинон-гидрохинон в организме участвует в биологическом окислении.
- Реакции электрофильного замещения (SE).
[субстрат+ реагент-электрофил=продукт+ уходящая группа-электрофуг, (гидр16)]
Рассмотрим механизм реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду на примере нитрования бензола.
1. образование реагента-электрофила: HNO3+2H2SO4®H3O++NO2++2HSO4-
2. взаимодействие реагента-электрофила с бензолом. (гидр17)
Образование p-комплекса реагента-электрофила и бензольного кольца происходит за счет пары электронов сопряженной системы. Преобразование p-комплекса в s-комплекс сопровождается нарушением ароматичности и переходом атома углерода в состояние sp3 гибридизации. При отщеплении протона от s-комплекса ароматичность восстанавливается и образуется производное бензола – нитробензол. К реакциям электрофильного замещения относятся реакции: нитрования, сульфирования фенола. Рассмотрим сульфирование фенола:
[фенол+ 3 серной к-ты= 2,4,6-трисульфофенол+ 3воды, (гидр18)]
Дата добавления: 2014-12-18; просмотров: 89 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |