Чем отличаются простые эфиры от сложных

Химия

План урока:

Строение простых эфиров

Для атомов углерода насыщенных простых эфиров характерно состоянии sp 3 -гибридизации, а в ненасыщенных соединениях – sp 2 -гибридизации.

Строение молекулы диметилового эфира

Номенклатура эфиров

Если в простых эфирах R и R’ идентичны, то молекула симметрична, а если различны, то молекула несиметрична. Согласно международной номенклатуре названия простых эфиров формируются с помощью суффикса «-овый» и слова «эфир».

Например, симметричная молекула С₂Н₅-О-С₂Н₅ называется диэтиловым эфиром.

В несимметричной молекуле радикалы располагаются по алфавиту. Например, молекула СН₃-О-С₂Н₅ называется метилэтиловым эфиром.

Согласно систематической номенклатуре в сложных эфирах в спиртовом радикале суффикс заменяется на «-оат». В названиях сложных эфиров присутствуют название кислотного аниона и спиртового радикала.

Строение сложных эфиров

Название соединения в тривиальной номенклатуре формируется названием спиртового радикала, слова «эфир» и названием кислоты.

Например, C₂H₅-C(O)O-CH₃ также можно назвать как метиловый эфир этановой кислоты, а С₂Н₅-С(О)О-С₂Н₅ — этиловый эфир этановой кислоты.

Изомерия эфиров

Изомерия простых эфиров

Изомерия сложных эфиров

Классификация эфиров

Виды простых эфиров

Простые эфиры классифицируются по строению углеводородного скелета.

Виды сложных эфиров

Сложные эфиры классифицируются на несколько видов.

• Сложные эфиры, образованные низшими карбоновыми кислотами и спиртами

С₅Н₁₁-С(О)О-СН₃ – метиловый эфир пентановой кислоты

• Сложные эфиры, образованные высшими карбоновыми кислотами и спиртами

СН₃-(СН₂)₁₄-С(О)О-(СН₂)₂₉-СН₃ – мирициловый эфир пальмитиновой кислоты (один из компонентов пчелиного воска)

СН₃-(СН₂)₁₄-С(О)О-(СН₂)₁₅-СН₃ – цетиловый эфир пальмитиновой кислоты (основной компонент спермацета)

Жиры отличаются от других представителей класса тем, что они образованы от глицерина ОН-СН₂-СН(ОН)-СН₂-ОН.

Общая формула жиров

Способы получения простых и сложных эфиров

Получение простых эфиров

Простые эфиры не встречаются в природе, но есть множество химических способов получения эфиров.

• Дегидратация между молекулами спиртов

С помощью этого способа получают симметричные молекулы. Реакция дегидратации (отщепления молекулы воды) протекает в присутствии минеральной кислоты и при нагревании.

• Реакция Вильямсона (взаимодействие галогенпроизводных с алкоголятами)

С помощью этого метода можно синтезировать несимметричные молекулы.

• Окисление алкенов

Данным способом можно получать циклические соединения класса. Для проведения реакции необходимо нагревание и наличие катализатора.

Способ получения сложных эфиров

Реакция этерификации протекает в присутствии минеральной кислоты.

Физические свойства простых и сложных эфиров

Физические свойства простых эфиров

Для простых эфиров не характерно твердое состояние. Диметиловый эфир и метилэтиловый эфир – газы, а все остальные представители класса находятся в жидком состоянии. Простые эфиры кипят при более низких температурах, по сравнению со спиртами. Также им характерен приятный и сладкий запах.

Диэтиловый эфир – бесцветная жидкость, кипящая при температуре 35,5˚С. Он малорастворим в воде, но хорошо растворим в этиловом спирте. Температура воспламенения – 9,4˚С. При взаимодействии с воздухом образуется взрывоопасная смесь. Используется как растворитель. Это ядовитое вещество, которое опасно тем, что вызывает привыкание.

Диэтиловый эфир

Диоксан – хороший растворитель, из-за чего его иногда называют «органической водой». Температура кипения – 101˚С. Диоксан токсичен и ядовит.

1,4-диоксан

Простые эфиры не растворимы в воде. Эта особенность связана с неспособностью образовывать водородные связи. Простые эфиры – отличные растворители.

Физические свойства сложных эфиров

Сложные эфиры, образованные от низших карбоновых кислот и спиртов, находятся в жидком состоянии. Они обладают приятными запахами и не растворяются в воде. Приятные цветочные и плодовые запахи обусловлены наличием сложных эфиров.

У сложных эфиров более низкие температуры плавления и кипения, чем у карбоновых кислот. Эта особенность связана с отсутствием межмолекулярных водородных связей.

Сложные эфиры, образованные от высших карбоновых кислот и спиртов – воски. У них отсутствуют запахи. Также они совсем не растворимы в воде, но растворимы в органических растворителях. Воски бывают растительными, животными, ископаемыми и синтетическими.

Соты из пчелиного воска

Растительные воски можно встретить на поверхностях листовых пластин, стеблей, плодов. Они защищают от проникания лишней воды, высыхания, попадания микроорганизмов. Наиболее популярный животный воск – пчелиный. Из него насекомые строят соты. Также животный воск находится на шерсти животных. Он предотвращает попадание избыточной влаги на кожу.

Ланолин (воск шерсти животных)

Представитель ископаемых восков – горный воск, который представляет собой минерал из группы нефтяных битумов. Синтетические воски получают на основе нефтяных и смоляных парафинов и их производных.

Химические реакции простых и сложных эфиров

Химические реакции простых эфиров

• Взаимодействие с йодоводородной (HI) или бромоводородной (HBr) кислотой

Под действием концентрированной кислоты происходит разложение простого эфира.

R-O-R’ + HI →R-OH + R’-I

• Взаимодействие с соляной кислотой (HCl)

В результате данной реакции образуются нестойкие соли оксония.

• Взаимодействие с кислородом (окисление)

При хранении простых эфиров на воздухе образуются перекиси.

Из-за образованных перекисей в процессе перегонки эфира может произойти взрыв, поэтому особенно важно очищать эфиры перед началом работы.

Химические реакции сложных эфиров

Химические реакции сложных эфиров обусловлены нуклеофильной атакой по атому углерода, находящимся в карбонильной группе, и замещением алкоксигруппы.

• Взаимодействие с водой (гидролиз)

При кислотном гидролизе сложный эфир превращается в исходную карбоновую кислоту и спирт. Реакция проходит в присутствии минеральной кислоты.

При щелочном гидролизе образуются соль карбоновой кислоты и спирт. Данная реакция необратима.

Следует обратить внимание на то, что кислотный гидролиз обратим.

• Взаимодействие с водородом (гидрирование, или восстановление)

В процессе гидрирования образуются две молекулы спирта. Реакция идет при наличии катализатора.

• Взаимодействие с аммиаком

При взаимодействии сложных эфиров и аммиака образуются амиды кислот и спирты.

• Взаимодействие с кислородом (горение)

Применение эфиров

Простым эфирам характерна химическая инертность, поэтому они могут играть роль растворителя. Эфиры с разветвленными радикалами применяются в качестве антидетонационных добавок в моторных топливах. Также благодаря приятным запахам их можно встретить в парфюмерной продукции.

Сложные эфиры используются в парфюмерной, косметической продукции, пищевой промышленности, производстве лаков, красок, клеев и лекарственных препаратов. Также они могут выступать в роли растворителей.

Применение сложных эфиров.

Из сложных эфиров низших карбоновых кислот и спиртов, производят различные эссенции, а от ароматических спиртов – парфюмерную продукцию. Воски входят в состав смазочных веществ, кремов и мазей.

В XIX-ХХ веках ученые получили и изучили сложные эфиры, которые легли в основу многих лекарств. В число препаратов из эфиров входят салол, валидол. Раньше в качестве обезволивающего средства использовался метилсалицилат, который на современном рынке вытеснен другими эффективными лекарственными препаратами.

ПРОСТЫЕ И СЛОЖНЫЕ ЭФИРЫ

Эфирами называют кислородсодержащие органические соединения, в которых две атомные группировки (органические или органическая и неорганическая) связаны кислородным атомом.

Эфиры могут быть простыми (I) и сложными (II):

В зависимости от характера радикала, связанного с атомом кислорода, эфиры могут быть предельными и непредельными:

ПРОСТЫЕ ЭФИРЫ (ОКСИДЫ АЛКИЛОВ)

Простые эфиры — это органические соединения, в которых два углеводородных радикала связаны между собой атомом кислорода (кислородным мостиком).

Общая формула простых эфиров R—О—R

Строение. Простые эфиры можно рассматривать как продукты замещения двух водородных атомов в молекуле воды на углеводородные радикалы:

или замещение гидроксильного водорода в молекуле спирта на один радикал:

Простые эфиры изомерны спиртам. Например, молекулярной формуле СгНбО соответствуют простой эфир — диметиловый СН_Я—0—СН₃ и этиловый спирт С2Н5ОН.

Электронное строение диметилового эфира можно представить формулой:

Номенклатура. Названия простых эфиров обычно связывают с названиями радикалов, соединенных с атомом кислорода:

По систематической номенклатуре вначале называют алкоксигруппу (R—0 — ), а затем углеводород, с которым она связана:

Если два радикала, связанные с кислородом, одинаковые, то приставку ди- опускают. Например, диметиловый эфир называют метиловым, диэтиловый — этиловым.

Изомерия. Структурная изомерия простых эфиров зависит от изомерии углеводородных радикалов, связанных с кислородом:

Получение. Простые эфиры в природе не встречаются. Их получают синтетическим путем:

1. Дегидратацией спиртов под влиянием минеральных кислот.

Механизм этой реакции заключается в следующем. Протон присоединяется к электронной паре атома кислорода. Образуется оксониевое соединение:

От неустойчивого оксониевого соединения отщепляется молекула воды и образуется карбкатион:

Этот карбкатион электрофильно атакует вторую молекулу спирта, которая предоставляет электронную пару для образования связи 0—С:

Реакция заканчивается отщеплением протона:

2. Взаимодействием галогеналкилов с алкоголятами:

Физические свойства. Диметиловый и метилэтиловый эфиры — газы, начиная с диэтилового — бесцветные, легкоиспаряющиеся горючие жидкости. Высшие простые эфиры — твердые вещества. Простые эфиры плохо растворяются в воде. Служат хорошими растворителями для органических веществ. Из-за отсутствия водородных связей между молекулами эфира их температуры кипения гораздо ниже, чем у соответствующих спиртов.

Химические свойства. Простые предельные эфиры — довольно инертные соединения. В отличие от сложных эфиров они не гидролизуются (не омыляются). Однако концентрированная серная кислота разлагает эти эфиры:

Металлический натрий при нагревании также расщепляет простые эфиры:

При взаимодействии эфира с концентрированным HI образуются спирт и йодистый алкил:

Непредельные простые эфиры (в отличие от предельных) легко гидролизуются в кислой среде:

Отдельные представители. Диэтиловый эфир, или этиловый эфир, С2Н5—О — С2Н5 — очень подвижная, крайне огнеопасная жидкость с сильным «эфирным» запахом. Т. кип. 34,5 °С. Пары эфира в 2,5 раза тяжелее воздуха, поэтому они способны «стелиться» по поверхности и могут воспламеняться от малейшей искры даже на расстоянии. С воздухом эфир образует взрывоопасную смесь. Окисляясь (особенно на свету), он образует гидропероксид, который разлагается со взрывом. Чтобы избавиться от гидропероксида, достаточно взболтать эфир с раствором едкой щелочи или железного купороса. Для проведения некоторых синтезов часто требуется не только чистый, но и безводный эфир (абсолютный). Для получения такого эфира необходимо вначале проверить его на отсутствие гидропероксидов, а затем взболтать с водой для устранения следов спирта. Затем воду отделяют на делительной воронке, а ее следы удаляют с помощью металлического натрия. Этиловый эфир применяют в качестве растворителя, в производстве бездымного пороха, искусственного шелка. Широко используют в медицине.

Винилбутиловый эфир СН2=СН—0—С4Н9 — жидкость с т.кип. 94,1 °С, плохо растворима в воде. Получают взаимодействием ацетилена с бутиловым спиртом. Используют для получения некоторых сополимеров, а также для синтеза поливипилбутиловою эфира:

Этот полиэфир известен как бальзам Шостаковскою, который применяют при лечении ран и язв.

Разница между эфиром и эфиром

Ключевое различие между сложным эфиром и эфиром заключается в том, что функциональная группа сложного эфира –COO, тогда как функциональная группа простого эфира –O-. Сложный эфир и эфир — это органиче

Содержание:

• Что такое Эстер?
• Что такое эфир
• В чем разница между эфиром и эфиром?
• Резюме — эфир против эфира

Ключевое различие между сложным эфиром и эфиром заключается в том, что функциональная группа сложного эфира –COO, тогда как функциональная группа простого эфира –O-.

Сложный эфир и эфир — это органические молекулы с атомами кислорода. Сложные эфиры имеют группу –COO. Здесь один атом кислорода связан с углеродом двойной связью, а другой кислород связан одинарной связью. Поскольку только три атома соединяются с атомом углерода, он имеет тригональную плоскую геометрию вокруг него. Кроме того, атом углерода sp 2 гибридизированный. Кроме того, сложный эфир представляет собой производное карбоновой кислоты. С другой стороны, простой эфир имеет атом кислорода с двумя простыми связями с двумя алкильными или арильными группами. Атом кислорода также имеет две неподеленные электронные пары.

1. Обзор и основные отличия
2. Что такое эфир
3. Что такое эфир
4. Параллельное сравнение — сложный эфир против эфира в табличной форме
5. Резюме

Что такое Эстер?

Сложный эфир — это органическое соединение, которое образуется при реакции оксикислоты с гидроксильным соединением (например, спиртом и фенолом). Он напоминает карбоновую кислоту, у которой атом водорода группы –COOH заменен алкильной или арильной группой. Сложные эфиры — полярные молекулы, но их температуры кипения ниже, чем у карбоновых кислот аналогичного веса. Это потому, что сложные эфиры не могут образовывать водородные связи между собой. Однако они могут образовывать водородные связи между своими атомами кислорода и атомами водорода молекул воды. Поэтому сложные эфиры плохо растворяются в воде.

Кроме того, сложный эфир имеет фруктовый запах, который отличается от запаха соответствующей карбоновой кислоты (кислоты обычно имеют неприятный запах). На самом деле, эти сложные эфиры являются причиной запаха многих фруктов; например, ананас получает запах от этилэтаноата. И это явление привело к использованию сложных эфиров в пищевой промышленности.

Однако сложные эфиры, которые мы используем в конкретном продукте для получения желаемого фруктового запаха, — это не те соединения, которые присутствуют в натуральном источнике. Тем не менее, сложные эфиры могут иметь тот же вкус и запах. Более того, хотя состав не такой, как в натуральных фруктах, употребление этих пищевых продуктов не опасно, поскольку структура сложного эфира очень похожа на структуру природного соединения.

Что такое эфир

Эфир — это органическое соединение, которое имеет атом кислорода, связанный с двумя алкильными или арильными группами. Мы можем назвать простой эфир алкиловым эфиром, потому что он содержит две небольшие алкильные группы, присоединенные к атому кислорода. В его номенклатуре нам нужно перечислить алкильные группы в алфавитном порядке и добавить термин «эфир» в конце. Например, если простой эфир имеет метильную группу и н-бутильную группу, связанные с атомом кислорода, мы называем его «н-бутилметиловым эфиром».

Эфиры могут растворять широкий спектр полярных и неполярных соединений. Это происходит главным образом потому, что простые эфиры не имеют сети водородных связей, которую необходимо разорвать, чтобы растворить растворенное вещество. Следовательно, неполярные соединения имеют тенденцию растворяться в диэтиловом эфире лучше, чем спирты.

В общей структуре эфира кислород имеет пр. 3 гибридизации, и две неподеленные пары находятся на двух гибридизированных орбиталях, в то время как две участвуют в связывании с группами R. Валентный угол R-O-R ’составляет около 104,5 °, что похоже на воду. Температуры кипения простых эфиров примерно сопоставимы с температурами кипения углеводородов с той же молекулярной массой, но температуры кипения простых эфиров ниже, чем у спиртов. Хотя простые эфиры не могут образовывать водородные связи внутри себя, они способны образовывать водородные связи с другими соединениями, такими как вода. Следовательно, простые эфиры растворимы в воде, но растворимость может снижаться в зависимости от длины присоединенных углеводородных цепей.

В чем разница между эфиром и эфиром?

Сложный эфир — это органическое соединение, образованное реакцией оксикислоты с гидроксильным соединением. Напротив, эфир представляет собой органическое соединение, в котором атом кислорода связан с двумя алкильными или арильными группами. Ключевое различие между сложным эфиром и эфиром состоит в том, что функциональная группа сложного эфира –COO, тогда как функциональная группа эфира –O-. Общая химическая формула сложного эфира и простого эфира — RC (= O) OR ’и R-O-R’ соответственно. Более того, еще одно существенное различие между сложным эфиром и простым эфиром состоит в том, что сложный эфир имеет карбонильную группу в своей функциональной группе, а эфир — нет.

Что еще более важно, сложные эфиры имеют фруктовый запах, а эфир — сильный эфирный запах. Следовательно, мы можем рассматривать это также как разницу между сложным эфиром и эфиром. Кроме того, сложные эфиры имеют более низкие температуры кипения, чем карбоновые кислоты и спирты того же веса, в то время как эфир имеет температуры кипения ниже, чем сложные эфиры, карбоновые кислоты и спирты того же веса.

Резюме — эфир против эфира

Сложный эфир — это органическое соединение, которое образуется при реакции оксикислоты с гидроксильным соединением. С другой стороны, простой эфир представляет собой органическое соединение, которое имеет атом кислорода, связанный с двумя алкильными или арильными группами. Ключевое различие между сложным эфиром и эфиром состоит в том, что функциональная группа сложного эфира –COO, тогда как функциональная группа эфира –O-.

Спирты. Простые эфиры. Сложные эфиры

Спирты являются производными углеводородов, в молекуле которых один или несколько атомов водорода замещены гидроксильными группами — ОН.

По систематической номенклатуре название спиртов складывается из названия соответствующих углеводородов, и окончания –ол. Цифрой указано местоположение гидроксила.

При изучении спиртов следует обратить внимание на изомерию, которая зависит от разветвления углеродной цепи и от положения гидроксила. В зависимости от положения гидроксила различают первичные, вторичные и третичные спирты, а по количеству спиртовых групп они подразделяются на одноатомные (алкоголи), двухатомные (гликоли), трех-, четырех-, пяти-, шестиатомные и т. д.

Некоторые свойства спиртов зависят от положения гидроксильной группы (например, их отношения к окислению) и от числа гидроксильных групп в молекуле спирта (например, взаимодействие с гидроксидом меди).

Спирты не обладают ярко выраженными кислотными или основными свойствами, но алкильный радикал в молекуле спирта вызывает смещение электронной плотности к атому кислорода. Диссоциация связи С—ОН проходит в большей степени, чем диссоциация связи О—Н, поэтому легче идут реакции замещения гидроксила.

При изучении химических свойств необходимо обратить серьезное внимание на реакцию окисления первичных и вто­ричных спиртов, реакцию образования алкоголятов, гликолятов, глицератов, сахаратов, также на получение простых и сложных эфиров.

Наряду с этим надо иметь в виду, что химический харак­тер соединения определяется не только реакциями той группы, которая характеризует данный класс органических веществ, но и реакциями связанного с ней радикала. Этим объясняется различие в химических свойствах предельных и непредельных спиртов жирного ряда.

Эфиры можно рассматривать как ангидриды спиртов. Нужно изучить способы получения, номенклатуру и химические свойства их. Уяснить, что простые эфиры — довольно устойчивые соединения и в отличие от сложных эфиров они в обычных условиях не омыляются. Из отдельных представителей наибольшее значение имеет диэтиловый эфир.

Сложные эфиры. Большое значение при изучении эфиров необходимо уделить также сложным эфирам и в первую очередь эфиру, образованному трехатомным спиртом глицерином и высшими жирными кислотами (нейтральный жир).

Вопросы для самостоятельной работы

1. Что такое спирт? Указать, какие бывают спирты в зависимости от количества гидроксильных групп.

2. Написать формулы первых пяти представителей гомологического ряда предельных одноатомных спиртов, назвать их и указать, с какого представителя начинается изомерия.

3. Привести примеры первичных, вторичных, третичных спиртов и объяснить, чем они отличаются друг от друга.

4. Написать формулы бутанол-1, бутанол-2.

5. Написать уравнения реакций окисления первичного и вторичного спиртов.

6. Написать уравнение реакции образования эфира из пропанол-2 и бутанол-1.

7. Написать уравнения реакций получения алкоголята, гликолята, глицерата.

8. Написать уравнение реакции взаимодействия уксусной кислоты с этиловым спиртом.

9. Какие соединения называются тиоспиртами (меркаптанами)?

10.Написать уравнение реакции взаимодействия метантиола с NaOH.

11.Какие спирты образуются в результате щелочного гидролиза 2-бромпропана; йодистого изопропила; хлористого изобутила; этиленхлоргидрина; 1,4-дибромбутана? Назвать полученные соединения.

12 Как получить 2-метилбутанол-2 из 2-метилбутена-2?

13. Гидратацией каких этиленовых углеводородов можно получить следующие спирты: изопропиловый, третбутиловый, 2-метилбутанол-3? Написать уравнения реакций гидратации в присутствии серной кислоты.

14.Написать структурные формулы простых эфиров общей формулы С₄Н₁₀О. Назвать их.

15.Написать уравнения реакций получения этилпропилового эфира всеми известными способами.

16.Написать уравнения реакций, лежащих в основе получения диэтилового (серного) эфира методом дегидратации этилового спирта при помощи серной кислоты.

17.Схема реакции этиленгликоля с гидроксидом меди (II).

Фенолы

Фенолами называются производные ароматических углеводородов, в молекуле которых один или несколько атомов водорода в ароматическом кольце замещены гидроксильными группами. В зависимости от количества гидроксильных групп различают фенолы: одноатомные, двухатомные и трехатомные.

Необходимо уяснить различие между ароматическими спиртами и фенолами. Для них характерна одна и та же функциональная группа — ОН, но в ароматических спиртах она находится в боковой цепи углеродных атомов, а в фенолах — в ядре. Кроме различия в строении следует уяснить различие спиртов и фенолов в характере химических реакций. Различие это, содной стороны, обусловлено электроотрицательным характером фенильного радикала, который придает фенолу кислые свойства. Поэтому фенолы взаимодействуют с щелочами, а ароматические спирты этой реакции не дают, так как являются нейтральными соединениями.

С другой стороны, характерным для фенолов является то, что под влиянием гидроксильной группы атомы водорода в бензольном ядре в орто- и параположениях приобретают большую подвижность и большую способность к реакциям замещения. Бензол при обычных условиях с бромом не реагирует, но в фенолах при тех же условиях под влиянием гидроксильной группы водородные атомы легко замещаются на галогены.

Наряду с одноатомным фенолом нужно также разобраться в строении двух- и трехатомных фенолов. Следует уяснить изо­мерию двухатомных (орто-, мета-, параизомер) и трехатомных фенолов (рядовой, несимметричный, симметричный), знать их cвойства.

Вопросы для самостоятельной работы

1.В чем различие в строении и химических свойствах фенолов и ароматических спиртов?

2.Написать все изомеры двухатомного фенола и уравнение реакции восстановления хинона в гидрохинон.

3.Написать все изомеры трехатомного фенола.

4.Какие химические реакции свойственны одноатомным фенолам? Какие производные фенола применяются в сельском хозяйстве?

5.В чем выражается взаимное влияние гидроксила и бензольного ядра в молекуле фенола?

6.Написать структурные формулы всех изомерных ароматических соединений общей формулы С₇Н₈О и назвать их.

7.Написать уравнения реакций, на которых основаны технические методы получения фенола.

8.Написать структурные формулы следующих соединений: м— крезола; 2,4,6- трибромфенола; о-нитрофенола; фенол-2,4-дисульфокислоты; пикриновой кислоты.

9.Написать уравнения реакций взаимодействия фенола со следующими веществами: едким натром (в водном растворе), уксусным ангидридом, бромной водой, азотной кислотой, серной кислотой, азотистой кислотой.

10.Какие соединения образуются при действии на фенолят натрия йодистым метилом; диметилсульфатом? Написать уравнения этих реакций.

Альдегиды. Кетоны

Альдегидами называются производные углеводородов, в молекуле которых атом водорода О О

замещен альдегидной группой — С . Общая формула альдегидов R – C

Кетоны – это соединения, в молекуле которых карбонильная группа –С– связана с двумя углеводородными радикалами.

Общая формула R – C – R

Таким образом, как альдегиды, так и кетоны характеризуются наличием карбонильной группы, но отличаются различным ее местоположением. Надо знать, что электронное строение двойной связи карбонильной группы характеризуется наличием одной σ-связи и одной π-связи, эта двойная связь соединяет атом углерода с электроотрицательным атомом кислорода, сильно притягивающим электроны, поэтому эта связь сильно поляризована. Наличие в карбонильной группе альдегидов и кетонов сильно поляризованной двойной связи является причиной реакционной способности этих соединений.

Наиболее характерны для альдегидов и кетонов реакции присоединения, которые нужно уметь написать. Следует сопоставить химические свойства альдегидов и кетонов, указать реакции, отличающие эти два вида соединений, знать, какие реакции свойственны альдегидам, какие кетонам: как протекает у них реакция полимеризации и конденсации, как и какие продукты получаются при окислении. Обратить внимание на подвижность водорода при углеродном атоме, т. е. углероде, непосредственно связанном с карбонильной группой.

Вопросы для самостоятельной работы

1.Написать структурные формулы следующих соединений:

а) изоамиловый альдегид; б) метилизопропилкетон;

в)2-метилпенталь; г) 2,2,6-триметилгептанон-4.

2.В чем основное отличие электронной структуры двойной связи в карбонильной группе от двойной углерод-углеродной связи в этилене?

3.Написать реакции гидролиза следующих дигалогенпроизводных:

б)3,3-дихлор-2-метилпентан. Назвать полученные соединения. 4.Какие соединения получатся при сухой перегонке кальциевых солей смесей

а) муравьиной и масляной б) уксусной и пропионовой

Чем отличаются простые эфиры от сложных

Физические свойства этеров и эстеров

Простые эфиры — малорастворимые в воде, легкокипящие жидкости, легко воспламеняются. При комнатной температуре, простые эфиры — приятно пахнущие бесцветные жидкости.

Структура простых и сложных эфиров

Оба соединения имеют простую эфирную связь (-О-), но в сложных эфирах она входит в состав более сложной функциональной группы (-COO), в которой первый атом кислорода связан с атомом карбона одинарной связью (-О-), а второй двойной (=О).

Схематически можно изобразить так:

1. Простой эфир: R–O–R1
2. Сложный эфир: R—COO—R1

В зависимости от радикалов в R и R1, простые эфиры делят на:

1. Симметричные эфиры – такие у которых алкильные радикалы идентичны, например, дипропиловыйэфир, диэтиловый эфир, дибутиловый эфир и т.п.
2. Асимметричные эфиры или смешанные – с разными радикалами, например, этилпропиловый эфир,метилфениловый эфир, бутилизопропиловый и т.д.

Сложные эфиры подразделяют на:

1. Сложные эфиры спирта и минеральной кислоты: сульфатной (-SO3H), нитратной (-NO2) и др.
2. Сложные эфиры спирта и карбоновой кислоты, например, С2Н5СО-, С5Н9СО-, СН3СО- и т. д.

Рассмотрим химические свойства эфиров. Простые эфиры имеют низкую реакционную способность, именно благодаря этому их часто применяют как растворители. Они реагируют только в экстремальных условиях, или с высокореакционными соединениями. В отличии от этеров, сложные эфиры более реакционноспособные. Они легко вступают в реакции гидролиза, омыления и др..

Простые эфиры

Реакция простых эфиров с галогеноводородами:

Большинство простых эфиров могут разлагаться под воздействием бромоводородной кислоти (HBr) с образованием алкилбромидов или при взаимодействии с иодоводородной кислотой (HI) с получениемалкилиодидов.

СН3—О—СН3 + НI = СН3—ОН + СН3I

СН3—ОН + НI = СН3I + Н2О

Образование оксониевых соединений:

Серная, иодная и др. сильные кислоты при взаимодействии с простыми эфирами, образуют оксониевые соединения – продукты соединения высшего порядка.

СН3—О—СН3 + HCl = (CH3)2О ∙ HCl

Взаимодействие простых эфиров с металлическим натрием:

При нагревании с основными металлами, например, металлическим натрием, простые эфиры расщепляются на алкоголяты и алкилнатрий.

СН3—О—СН3 + 2Na = СН3—ОNa + СН3—Na

Автоокисление простых эфиров:

В присутствии кислорода, простые эфиры медленно автоокисляются с образованием гидроперекиси идиалкил пероксида. Автоокисление является спонтанным окислением соединения в воздухе.

С2Н5—О—С2Н5 + О2 = СН3—СН(ООН)—О—С2Н5

Сложные эфиры

Гидролиз сложных эфиров:

В кислой среде эстер гидролизует, образуя соответствующую кислоту и спирт.

СН3—СОО—С2Н5 = СН3—СООН + Н2О

Омыление сложных эфиров:

При повышенной температуре эстеры реагируют с водными растворами сильных оснований, таких как гидроксид натрия или калия, образуя соли карбоновых кислот. Соли жрных карбоновых кислот называют мылами. Побочным продуктом реакции омыления является спирт.

СН3—СОО—С2Н5 + NaОН = СН3—СООNa + С2Н5—ОН

Реакции переэстерефикации (обмена):

Сложные эфиры вступают в реакции обмена при действии спирта (алкоголиз), кислоты (ацидолиз), или при двойном обмене, при взаимодействии двух сложных эфиров.

СН3—СОО—С2Н5 + С3Н7—ОН = СН3—СОО—С3Н7 + С2Н5—ОН

СН3—СОО—С2Н5 + С3Н7—СООН = С3Н7—СОО—С2Н5 + СН3—СООН

СН3—СОО—С2Н5 + С3Н7—СОО—СН3 = СН3—СОО—СН3 + С3Н7—СОО—С2Н5

Реакции взаимодействия с аммиаком:

Сложные эфиры могут взаимодействовать с аммиаком (NН3) с образованием амида и спирта. По тому же принципу реагируют они и с аминами.

СН3—СОО—С2Н5 + NН3 = СН3—СО—NН2 + С2Н5—ОН

Реакции восстановления эстеров:

Эфиры могут быть восстановлены водородом (Н2) в присутствии хромита меди (Cu(CrO2)2).