Dawa iliyo na phenolic hidroksili. Mmenyuko wa oxidation ya alkoholi kwa aldehidi. Dawa za Hydroxyl za arenes

Uchambuzi wa kazi wa vitu vya kikaboni vya dawa

Idadi kubwa ya zile zinazotumika katika mazoezi ya matibabu vitu vya dawa ni misombo asili ya kikaboni. Tofauti na uchambuzi wa vitu vya isokaboni, ambavyo hutumia mali ya ioni zinazounda, msingi wa uchambuzi wa kikaboni. vitu vya dawa tengeneza mali vikundi vya kazi.

Vikundi vya kazi- hizi ni atomi za mtu binafsi au vikundi vya atomi vinavyohusishwa na radical ya hydrocarbon, ambayo, kutokana na mali zao za tabia, inaweza kutumika kwa madhumuni ya kutambua na kuhesabu vitu vya dawa.

Uwepo wa vikundi kadhaa vya utendaji huathiri athari za baadhi majibu ya jumla na juu ya mali ya bidhaa zilizoundwa kama matokeo ya mtiririko wao.

Uainishaji wa vikundi vya kazi

1. Vikundi vya utendaji vilivyo na oksijeni:

OH - hydroxyl (pombe au phenolic);

C=O; -C = O - carbonyl (ketone au aldehyde);

COOH - carboxyl;

C-O- - kikundi cha ester;

CH-(CH 2) n -C=O - kikundi cha laktoni.

NH 2 - kikundi cha msingi cha amino, aliphatic au kunukia;

NO 2 - kikundi cha nitro yenye kunukia;

NH- - kikundi cha amino cha sekondari;

N- - atomi ya nitrojeni ya juu;

C-NH- - kikundi cha amide;

CH-(CH 2) n -C=O - kikundi cha lactam;

С-NH-C- - kikundi cha kuiga;

SO 2 -NH- - kikundi cha sulfamide;

CH = N- - kikundi cha azomethine;

3. Vikundi vingine vya utendaji:

Kunukia (phenyl) radical;

- pete ya pyridine;

R―Gal - halojeni iliyounganishwa kwa ushirikiano (Cl, Br, I, F);

R―S― - salfa iliyofungwa kwa ushirikiano.

Hidroksili ya pombe:Alk- HE

Pombe hidroksili ni hidroksili iliyounganishwa na radikali ya hidrokaboni ya alifatiki. Ina alkoholi, asidi ya kaboksili na chumvi zake, terpenes, derivatives ya phenylalkylamine, misombo ya steroid, antibiotics yenye kunukia na vitu vingine vya dawa.

Utambulisho

1. Majibu ya esterification na asidi au anhidridi zao mbele ya mawakala wa kuondoa maji. Kulingana na mali ya pombe kuunda esta. Katika kesi ya misombo ya chini ya uzito wa Masi, esta hugunduliwa na harufu, na katika uchambuzi wa vitu vya juu vya uzito wa Masi - kwa kiwango cha kuyeyuka.

C 2 H 5 OH + CH 3 COOH + H 2 SO 4 k. → CH 3 -C = O + H 2 O

pombe ethyl ethyl acetate (harufu ya matunda)


2. Mmenyuko wa oksidi. Inategemea mali ya pombe ili oxidize kwa aldehydes, ambayo hugunduliwa na harufu. Wakala mbalimbali wa vioksidishaji hutumiwa kama vitendanishi: pamanganeti ya potasiamu, dichromate ya potasiamu, potasiamu hexacyanoferrate (III), nk. Panganeti ya potasiamu ina thamani kubwa zaidi ya uchambuzi, ambayo, ikipunguzwa, hubadilisha hali ya oxidation kutoka.

7 hadi +2 na inakuwa imebadilika rangi, i.e. hufanya majibu kuwa na ufanisi zaidi.

C 2 H 5 OH + [O] → CH 3 -C=O + H 2 O

pombe ethyl acetaldehyde (harufu ya tufaha)

Oxidation inaweza kuambatana na athari za kemikali za upande. Kwa mfano, katika kesi ya ephedrine - mtengano wa hydramine, katika kesi ya asidi lactic - decarboxylation.

3. Mmenyuko wa utata, kwa kuzingatia mali ya pombe za polyhydric kuunda misombo tata na sulfate ya shaba (II) katika mazingira ya alkali.

CuSO 4 + 2 NaOH → Cu(OH) 2 + Na 2 SO 4

bluu glycerini tata

Aminospirates (ephedrine, mezatone, nk) hutoa majibu sawa ya rangi. Hidroksili ya pombe na kikundi cha amino cha sekondari hushiriki katika malezi tata. Mchanganyiko wa rangi unaosababishwa una muundo:

Katika kesi ya ephedrine, tata inayotokana, inapotolewa kwenye etha, huipa rangi ya violet-nyekundu, wakati safu ya maji huhifadhi rangi ya bluu.

kiasi

1. Njia ya Acetylation: alkalimetry, chaguo la kutogeuza, njia ya titration isiyo ya moja kwa moja. Kulingana na mali ya alkoholi kuunda esta zisizoyeyuka. Acetylation inafanywa na ziada ya anhidridi ya asetiki inapokanzwa mbele ya pyridine. Wakati wa mchakato wa titration, kiasi sawa cha asidi ya asetiki hutolewa, ambayo ni titrated na hidroksidi ya sodiamu na kiashiria phenolphthalein.

CH 2 -OH CH 2 -O-COCH 3

CH -OH + 3 (CH 3 CO) 2 O → CH -O-COCH 3 + 3 CH 3 COOH

CH 2 -OH CH 2 -O-COCH 3

Wakati huo huo, asidi inayoundwa wakati wa hidrolisisi ya ziada ya anhidridi ya asetiki iliyochukuliwa kwa ajili ya acetylation pia itapunguzwa, hivyo majaribio ya udhibiti ni muhimu.

(CH 3 CO) 2 O + H 2 O → 2 CH 3 COOH

CH 3 COOH + NaOH → CH 3 COONA + H 2 O E=M/3

2. Bichromatometry. Njia hiyo inategemea uoksidishaji wa pombe na ziada ya bichromate ya potasiamu ndani mazingira ya tindikali. Katika kesi hiyo, pombe ya ethyl ni oxidized kwa asidi asetiki, glycerin - kwa dioksidi kaboni na maji. Oxidation hutokea kwa muda na kwa hiyo njia ya titration ya nyuma hutumiwa.

3 C 2 H 5 OH + 2 K 2 Cr 2 O 7 + 16 HNO 3 → 3 CH 3 COOH + 4 Cr(NO 3) 3 + 4 KNO 3 + 11 H 2 O

Dichromate ya ziada ya potasiamu imedhamiriwa iodometrically na kiashiria - wanga:

K 2 Cr 2 O 7 + 6 KJ + 14 HNO 3 → 3 J 2 + 2 Cr(NO 3) 3 + 8 KNO 3 + 7 H 2 O

J 2 + 2 Na 2 S 2 O 3 → 2 NaJ + Na 2 S 4 O 6 E=M/4

3. Cuprimetry. Njia hiyo inategemea mali ya alkoholi kuunda misombo ngumu ngumu na sulfate ya shaba katika mazingira ya alkali. Titration ya moja kwa moja. Titrant - sulfate ya shaba. Kiashiria ni murexide. Njia hiyo hutumiwa katika udhibiti wa ubora wa intrapharmacy wa fomu za kipimo na chloramphenicol.

Phenolic hidroksili: Ar- HE

Ni haidroksili inayofungamana na radical yenye kunukia. Ina vitu vya dawa vya kundi la phenoli, asidi ya phenolic na derivatives yao, derivatives ya phenanthrene isoquinoline, synestrol, adrenaline, nk.

Utambulisho

1. Mmenyuko wa utata phenolic hidroksili yenye ioni za chuma (III). Inategemea sifa za phenolic hidroksili kuunda misombo changamano mumunyifu, mara nyingi rangi ya bluu (phenol) au urujuani (resorcinol, salicylic acid), mara chache nyekundu (PAS sodiamu) na kijani (quinosol).

Muundo wa tata, na, kwa hivyo, rangi yao imedhamiriwa na kiasi cha hydroxyls ya phenolic: bluu (phenol) au violet (resorcinol), ushawishi wa vikundi vingine vya kazi (asidi ya salicylic, sodiamu PAS, quinosol), na athari. ya kati (resorcinol).

asidi salicylic

2. Mmenyuko wa bromination pete ya kunukia. Kulingana na uingizwaji wa elektroniki wa hidrojeni ndani O- Na P- nafasi kwenye bromini kuunda derivative ya bromini nyeupe isiyoyeyuka. Kwa ziada ya maji ya bromini, bidhaa ya oxidation na halogenation (tetrabromocyclohexadien-2,5-moja) huundwa kwa namna ya precipitate ya njano.

Phenolic hidroksili ni haidroksili inayofungamana na radikali yenye kunukia. Ina madawa ya kulevya kutoka kwa kundi la phenol (phenol, resorcinol); asidi ya phenolic na derivatives yao (asidi salicylic, phenyl salicylate, salicylamide, oxafenamide); derivatives ya phenanthrene isoquinolini (morphine hidrokloride, apomorphine); Sinestrol, adrenaline, nk.

Sifa za kemikali za misombo iliyo na hidroksili ya phenolic imedhamiriwa na mwingiliano wa jozi ya elektroni na π-elektroni za pete ya kunukia. Mwingiliano huu husababisha kuhama kwa msongamano wa elektroni kutoka kwa kundi la OH hadi pete, usumbufu wa usambazaji sare wa elektroni ndani yake, na kuunda chaji hasi ya ziada kwenye ortho. O)- na jozi ( P) -nafasi. Atomi ya hidrojeni ya kikundi cha hidroksi ionizes na kutoa fenoli sifa dhaifu za asidi (pKa ya phenol = 10.0; pKa ya resorcinol = 9.44). Kwa hivyo, tofauti na alkoholi, huunda chumvi na alkali (saa pH 12-13), misombo tata ya mumunyifu na kloridi ya chuma (III) (katika suluhisho la neutral, kidogo la alkali na tindikali).

Phenoli huonyesha sifa za kupunguza nguvu na huoksidishwa kwa urahisi hata na vioksidishaji dhaifu. Wanaunda misombo ya rangi na muundo wa quinoid.

Athari za uingizwaji wa elektroniki wa hidrojeni ndani O- Na P-nafasi za pete ya kunukia - halogenation (bromination), condensation na aldehydes, nitration, mchanganyiko na chumvi diazonium.

Kulingana na mali ya phenolic hydroxyl na pete yenye harufu nzuri iliyoamilishwa nayo, athari zifuatazo hutumiwa katika uchambuzi wa madawa ya kulevya:

1 - malezi magumu;

2 - halojeni (bromination);

3 - mchanganyiko wa azo;

4 - oxidation;

5 - malezi ya rangi ya indophenol;

6 - condensation na aldehydes.

Utambulisho

2.1. Athari ngumu na ioni za chuma (III)

Inategemea mali ya phenolic hidroksili kuunda misombo tata mumunyifu, mara nyingi rangi ya bluu (phenol) au violet (resorcinol, salicylic acid), mara nyingi nyekundu (PAS - sodiamu) na kijani (quinosol, adrenaline).

Muundo wa complexes, na, kwa hiyo, rangi yao imedhamiriwa na kiasi cha hidroksili za phenolic, ushawishi wa vikundi vingine vya kazi, na majibu ya mazingira.

Ikiwa kuna ziada ya phenol:

Muundo unaowezekana wa bidhaa ya mwisho katika athari na phenol:

2.2. Mmenyuko wa kunukia wa kunukia wa pete

Kulingana na uingizwaji wa elektroniki wa hidrojeni ndani O- Na P- nafasi kwenye bromini na uundaji wa derivative ya bromini isiyoyeyuka (precipitate nyeupe).

Sheria za msingi za kuota:

Bromini inachukua nafasi ya hidrojeni ndani O- Na P- nafasi zinazohusiana na phenolic hidroksili (inayofanya kazi zaidi ni P- nafasi):

Ikiwa inapatikana ndani O- au P- nafasi za pete ya kunukia ya vibadala, atomi chache za bromini huguswa;

Ikiwa ndani O- au P- nafasi kuna kikundi cha carboxyl, basi mbele ya bromini iliyozidi, decarboxylation hufanyika na malezi ya derivative ya tribromo:

Ikiwa naibu yuko m- msimamo, basi haiingiliani na uundaji wa derivative ya tribromo:

Ikiwa kiwanja kina hidroksili mbili za phenolic ndani m- msimamo, basi kama matokeo ya mwelekeo wao ulioratibiwa, derivative ya tribromo huundwa:

Ikiwa vikundi viwili vya hydroxyl viko ndani O- au P- nafasi kwa kila mmoja, hufanya kinyume: bromination haifanyiki kwa kiasi kikubwa:

Ikiwa, pamoja na hidroksili za phenolic, kiwanja kina kikundi cha amide au ester (salicylamide, phenyl salicylate), hidrolisisi ya awali ni muhimu kwa tathmini yao ya kiasi na bromatometry.

2.3. Azo coupling mmenyuko

Mchanganyiko pia huenda kwa O- Na P- masharti, katika kesi hii, pamoja na bromination, ni vyema P- nafasi. Kitendanishi cha Diazo ni chumvi ya diazonium (diazotized sulfanilic acid). Mazingira ni ya alkali. Bidhaa ya mmenyuko ni rangi ya azo.

2.4. Mmenyuko wa oksidi

Phenoli inaweza kuwa oxidized kwa misombo mbalimbali, lakini mara nyingi kwa O- au P-quinones (diketoni za mzunguko), rangi ya pink au, chini ya kawaida, njano.

2.5. Mmenyuko wa malezi ya rangi ya indophenol

Inategemea oxidation ya phenoli kwa quinones, ambayo, wakati imefupishwa na amonia au derivative ya amino na ziada ya phenol, huunda rangi ya indophenol, rangi ya violet.

Tofauti ya mmenyuko huu ni mmenyuko wa nitro wa Lieberman; ni tabia ya phenoli ambazo hazina vibadala katika O- Na P- masharti.

Inapofunuliwa na nitriti ya sodiamu katika mazingira ya tindikali, huunda P-nitrosophenol, isomerizing kwa P- quinoidoxime, ambayo, ikijibu na phenol nyingi katika mazingira ya tindikali, huunda indophenol:

2.6. Uundaji wa misombo ya nitroso

Wakati wa kuingiliana na mwanamke aliyeachwa asidi ya nitriki phenols inaweza nitrati kwenye joto la kawaida, na kutengeneza O- Na P- derivatives ya nitro. Matokeo ya derivative ya nitro ina P- nafasi ya atomi ya hidrojeni ya rununu ya kikundi cha hidroksili, fomu ya aci ya tautomeric na muundo wa quinoid huundwa, kawaida hutiwa rangi. njano. Kuongezewa kwa alkali huongeza rangi kwa sababu ya malezi ya chumvi iliyotenganishwa vizuri:

2.7. Mmenyuko wa condensation na aldehidi au anhidridi asidi

Pamoja na formaldehyde mbele ya asidi ya sulfuriki iliyokolea kuunda auric (arylmethane) rangi ya rangi nyekundu.

Mmenyuko ni pharmacopoeial kwa asidi salicylic. Asidi ya sulfuriki iliyokolea ina jukumu la wakala wa kuondoa maji katika hatua ya kwanza ya mmenyuko, na hufanya kama wakala wa vioksidishaji katika pili.

Pamoja na anhidridi ya phthalic (muunganisho na kufutwa kwa baadaye kwa kuyeyuka katika alkali) inapendekezwa na pharmacopoeia kwa kutambua phenol na resorcinol.

kiasi

2.8. Bromatometry

Njia hiyo inategemea uingizwaji wa kielektroniki wa atomi za hidrojeni za pete yenye kunukia na bromini, iliyotengwa katika mmenyuko wa bromati ya potasiamu na bromidi ya potasiamu katika mazingira ya tindikali.

K BrO 3 + 5KBr + 6 HCl → 3Br 2 + 6KCl + 3H 2 O

Njia za moja kwa moja na za nyuma za titration hutumiwa. Moja kwa moja - titrate na bromate ya potasiamu mbele ya bromidi ya potasiamu na kiashiria cha rangi ya machungwa ya methyl au nyekundu ya methyl kutoka pink hadi kupauka. Katika hatua ya usawa, tone la ziada la bromate ya potasiamu hutoa bromini, ambayo huongeza kiashiria na suluhisho inakuwa isiyo na rangi. Wakati wa titration ya nyuma, bromate ya potasiamu ya ziada huletwa, bromidi ya potasiamu huongezwa, mazingira ya tindikali huundwa, wakati unaohitajika kwa bromination huhifadhiwa, na kisha bromini ya ziada imedhamiriwa iodometrically (wanga kama kiashiria).

Br 2 + 2KI → I 2 + 2KBr

I 2 + 2Na 2 S 2 O 3 → Na 2 S 4 O 6 + 2NaI

Kwa titration moja kwa moja, thymol imedhamiriwa na GF, na phenol, resorcinol, salicylic asidi, synestrol na madawa mengine ni kuamua na titration reverse.

M.E. = ¼ M.m. (thymol)

M.E. = 1/6 M.m. (phenol, resorcinol, asidi salicylic)

M.E. = 1/8 M.m. (sinestrol)

2.9. Iodometri

Kulingana na uingizwaji wa kielektroniki wa atomi za hidrojeni za pete ya kunukia na iodini.

Kufunga asidi hidroiodiki, kuhamisha usawa ndani upande wa nyuma, ongeza acetate ya sodiamu au bicarbonate.

HI + NaHCO 3 → NaI + H 2 O + CO 2

HI + CH 3 COONA → NaI + CH 3 COOH

Njia za moja kwa moja na za nyuma za titration hutumiwa. Mwishowe, iodini ya ziada hutiwa na thiosulfate ya sodiamu.

I 2 + 2NaS 2 O 3 → 2NaI + Na 2 S 4 O 6

M.E. = 1/6 M.m. (phenoli)

2.10. Kloometri ya iodini

Njia hiyo inategemea uingizwaji wa electrophilic wa atomi za hidrojeni za pete yenye kunukia na iodini, ambayo ni sehemu ya monochloride ya iodini.

Njia ya titration ya nyuma hutumiwa - ziada ya monochloride ya iodini imedhamiriwa iodometrically.

ICl + KI → I 2 + KCl

I 2 + 2Na 2 S 2 O 6 → 2NaI + Na 2 S 4 O 6

M.E. = 1/6 M.m. (phenoli)

2.11. Njia ya Acetylation

Inatumika kulingana na GF X kwa quantification sinestrol.

M.E. = ½ M.m.

2.12. Njia ya alkalimetric ya neutralization katika kutengenezea protophilic dimethylformamide (DMF).

Vikundi vya madawa ya fenoli vinaonyesha mali dhaifu ya asidi; uamuzi wao kwa njia ya alkalimetric ya neutralization katika vyombo vya habari vya maji au mchanganyiko hauwezekani, kwa hiyo titration hutumiwa katika kati ya vimumunyisho visivyo na maji, hasa DMF. Njia hiyo inategemea uundaji wa chumvi ya asidi dhaifu iliyoamuliwa (phenol) na titrant (sodium methylate) katika kutengenezea protophilic ambayo huongeza mali ya asidi.

Jumla:

2.13. Photocolorimetry (FEC) na spectrophotometry (SPM)

Inategemea mali ya ufumbuzi wa rangi ya kunyonya mwanga usio na monochromatic (FEC) au monochromatic (SPM) katika eneo linaloonekana la wigo.

Kupata ufumbuzi wa rangi;

Upimaji wa wiani wa macho (D), ambayo ni sifa ya ngozi ya mionzi ya umeme na ufumbuzi ulio na analyte;

Kufanya mahesabu kulingana na sheria ya msingi ya kunyonya mwanga kwa kutumia grafu ya urekebishaji, mgawo mahususi wa ufyonzaji na sampuli ya suluhu ya kawaida.

Wakati wa kuamua dawa zilizo na hydroxyl ya phenolic kwa njia hizi, misombo ya rangi hupatikana kulingana na athari za ugumu na ioni za chuma (III), azo coupling na chumvi ya diazonium na malezi ya rangi ya indophenol.

REACTIONS juu ya OH - kundi la 2. REACTIONS kwenye pete ya kunukia

- mali ya asidi(+ Na, NaOH; phenoksidi ni asidi dhaifu, + H 2 CO 3) - uingizwaji wa umeme

-badala ya nukleofili- bromination

Mwingiliano na alkanes halojeni → etha - nitration, angalia mada "Harufu

Mwingiliano na halidi za asidi → esta - usuluhishaji wa hidrokaboni za kemikali"

Alkylation

3. OXIDATION. Imeoksidishwa kwa urahisi na oksijeni ya anga ( kulinganisha na benzene?).

PHENOL → p-QUINONE → msingi umeharibiwa.

Fenoli za diatomiki hutiwa oksidi kwa urahisi zaidi: RESORCIN → m-QUINONE → p-QUINONE

PYROCATECHIN → o-QUINONE → p-QUINONE kulinganisha- ni phenoli gani iliyooksidishwa?

HYDROQUINONE → p-QUINONE kwa haraka zaidi?

Fenoli zote hutoa misombo 3 ya rangi na suluhisho la FeCl:

Phenoli za monohydric → rangi ya violet;

Polyatomic → rangi ya vivuli mbalimbali (resorcinol → violet, pyrocatechin → kijani, hidrokwinoni → kijani chafu, kugeuka kuwa njano).

MAOMBI:

PHENOL (asidi ya carbolic) - kwa disinfection ya vyombo, kitani, vitu vya huduma ya wagonjwa, majengo; kwa kuhifadhi vitu vya dawa na seramu. Wakati mwingine wakati magonjwa ya ngozi katika marashi. PICRInic ACID - katika matibabu ya kuchoma, reagent katika kemia ya uchambuzi (kwa Na +). THIMOL - antiseptic kwa magonjwa ya njia ya utumbo, anthelmintic, katika daktari wa meno kama anesthetic, kama kihifadhi cha dawa. madawa. RESORCIN - nje kwa magonjwa ya ngozi (eczema, mycoses). ADRENALINE - huongeza shinikizo la damu; katika pumu ya bronchial, athari za mzio, kwa mshtuko, glaucoma, nk.

MUHTASARI WA USULI KUHUSU MADA “ETHERS”

ETHERS ni bidhaa za uingizwaji wa atomi ya hidrojeni katika kundi la hidroksili la alkoholi au fenoli yenye radikali ya hidrokaboni.

Fomula ya jumla ni R 1 - O - R 2.

NOMENCLATURE: kulingana na nomenclature radical-functional, radicals zimeorodheshwa kwa mpangilio wa alfabeti, na kuongeza jina la darasa "etha".

ISOMERIA: miundo (isomerism ya radicals - mnyororo wa moja kwa moja na wa matawi); interclass ISOMERIA (ethers ni isomeri na alkoholi).

TABIA ZA KIKEMIKALI (inatenda kazi kidogo):

- mali ya msingi(pamoja na dil. HC1) → chumvi za oxonium (sio thabiti).

- kupasuka kwa ether(conc. H 2 SO 4) → pombe + alkili asidi ya sulfuriki

(conc. HI) → pombe + halogenated alkane

(ziada conc. HI) → 2 halojeni alkane

- oxidation: etha → peroksidi → hidroperoksidi → aldehidi (inayowasha Mashirika ya ndege)

(kulipuka)

Mchanganyiko wa peroxide ni R - O - O - R, formula ya hidroperoksidi ni R - O - OH.

KUANGALIA VIUNGO VYA PEROXIDE KATIKA SULUHISHO LA ETHA:


KI huongezwa kwa suluhisho la ether katika suluhisho la asidi ya sulfuri. Ikiwa kuna misombo ya peroxide katika suluhisho la ether, basi KI (wakala wa kupunguza) ni oxidized kwa I2 ya bure, ambayo hugunduliwa na bluu ya wanga. Ikiwa hakuna misombo ya peroxide katika suluhisho, basi suluhisho la wanga halitageuka bluu.

MAOMBI:

DIETHYL ETHER (ethoxyethane) - nje katika utungaji wa marashi na liniments, kwa ajili ya uzalishaji wa tinctures na dondoo katika dawa. viwanda. Katika upasuaji wa anesthesia ya kuvuta pumzi.

BUTYLVINYL ETHER (vinyl→vinylene, au zeri ya Shostakovsky) - kwa matibabu ya majipu; vidonda vya trophic, kuungua.

DEMIDROL - antihistamine (anti-mzio), kidonge cha kulala kidogo.

MATENDO YA UBORA KWA DIMEDROL:

Diphenhydramine + conc. H 2 SO 4 → dimedroloxonium hydrosulfate (kuchorea kutoka njano hadi nyekundu ya matofali), maji yanapoongezwa, rangi huharibiwa, => chumvi huharibiwa.

MUHTASARI WA UTANGULIZI JUU YA MADA "ALDEHYDES NA KETONI".

ALDEHYDES ni misombo ya kabonili ambayo ina kundi la aldehyde. //

Fomula ya jumla R - C

KETONI ni misombo ya kabonili ambayo ina kundi la keto. Fomula ya jumla R – C – R

NOMENCLATURE: aldehidi - inayoitwa alkane + al, ketoni - inayoitwa alkane + Yeye.

TABIA ZA KIKEMIKALI:

1.MADHARA KWENYE KIKUNDI CHA CARBONYL - NYONGEZA YA NUCLEOPHILIC

Hidrojeni → malezi ya pombe monohydric

Hydration (ketoni haziingiliani na H 2 O) → uundaji wa pombe ya dihydric

Ongezeko la HCN na chumvi zake → malezi ya hydroxynitrile

Ongezeko la NaHSO 3 → uundaji wa kiwanja cha hydrosulfite

Ongezeko la pombe (ketoni haziingiliani) → malezi ya hemiacetals (pamoja na molekuli 1 ya pombe), asetali (pamoja na molekuli 2 za pombe)

Upolimishaji: 1) mzunguko (fuatilia asidi ya madini- H 2 SO 4, HC1, nk) → paradehyde

2) linear (T, H +) → fungua minyororo ya molekuli ya urefu mbalimbali

(ketoni hazipolimishi)

Uboreshaji wa aldol (katika kati ya alkali) → aldol (hydroxyaldehydes)

(ketoni haziingii kwenye mmenyuko wa condensation).

2. MADHARA YA KUBADILISHA ATOMU YA “O” KATIKA KIKUNDI CHA CARBONYL - miitikio ni tabia sawa kwa aldehidi na ketoni.

Kubadilisha na halojeni (kutoka PC1 5) → alkanes halojeni

Mwingiliano na NH 3 na viasili vyake (amini, NH 2 - NH 2, NH 2 OH, NH 2 - NHC 6 H 5)→ Misingi ya schiff (imine, mine, hidrozoni, oxime, phenylhydrazone).

3. MADHARA YA OXIDATION (aldehyde inaoksidishwa kwa urahisi zaidi, ketoni hutiwa oksidi na vioksidishaji vikali kwa mgawanyiko wa mnyororo wa kaboni)

Mwitikio wa "kioo cha fedha" chenye kitendanishi cha Tollens - (Ag(NH 3) 2)OH→mipako ya fedha kwenye kuta za bomba la majaribio

Na kitendanishi cha Nessler - K 2 НgI 4 katika KOH → mvua nyeusi Нg

Pamoja na suluhu iliyotayarishwa upya ya Cu(OH) 2 → mvua ya tofali-nyekundu Cu 2 O.

4. HYDROCARBON RADICAL REACTIONS

Kwa aldehaidi iliyojaa - miitikio isiyolipishwa ya uingizwaji wa radical (tazama mada ALKANES)

Kwa aldehaidi yenye kunukia - miitikio ya kielektroniki badala ya (tazama mada ya ARENA)

MAOMBI: FORMALDEHYDE (formalin) - dawa ya kuua vijidudu, wakala wa kuondoa harufu kwa kunawa mikono, kunawa ngozi wakati kuongezeka kwa jasho, kwa ajili ya kuhifadhi anatomical na vitu vya kibiolojia; METHENAMINE (urotropine, hexamethyleneamine) - wakala wa kuambukiza kwa magonjwa Kibofu cha mkojo, kama anti-gout, kwa rheumatism. Imejumuishwa katika dawa ya kupambana na mafua "Kalceks"; HYDRATE CHLORAL - hypnotic, sedative, anticonvulsant.

MUHTASARI WA USULI JUU YA MADA "MONOBASIC CARBOXYLIC ACIDS"

CARBOXYLIC ACDS ni misombo ya kikaboni iliyo na kikundi cha carboxyl (- COOH).

UAINISHAJI

kwa idadi ya vikundi vya kaboksili kwa asili ya itikadi kali ya hidrokaboni

(monobasic - moja - COOH, dibasic - mbili - COOH) (iliyojaa, isiyojaa, yenye kunukia)

NOMNCLATURE: alkane + asidi ya oic

TABIA ZA KIKEMIKALI:

1.ACIDIC PROPERTIES - kutengana (viashiria hubadilisha rangi katika ufumbuzi wa maji asidi ya kaboksili)

mmenyuko wa neutralization (mwingiliano na alkali na madini ya alkali duniani, oksidi zao na besi).

2. MATUKIO YA NUCLEOPHILIC SUBSTITUTION - mmenyuko wa esterification (muundo wa ester)

Mwingiliano na PC1 5 (kuundwa kwa halidi ya asidi)

Mwingiliano na asidi ya kaboksili (malezi ya anhidridi)

Mwingiliano na amonia (malezi ya amides)

3.MADHARA YA HYDROCARBON RADICAL

Ubadilishaji mkali wa bure wa asidi ya kaboksili iliyojaa (angalia mada ALKANES)

Nyongeza ya kielektroniki kwa asidi ya kaboksili isiyojaa (tazama mada ALKENES, majibu yanapingana na sheria ya Markovnikov),

Ubadilishaji wa kielektroniki wa asidi ya kunukia (tazama mada ya ARENA).

MAOMBI:

Asidi ya FORMIC - suluhisho la pombe la asidi " pombe ya fomu"kwa hijabu kama kichochezi.

ACETIC ACID - kihifadhi na viungo, kwa usanisi dawa.

BENZOIC ACID - nje kama wakala wa antimicrobial na antifungal.

SODIUM BENZOATE - expectorant.

MADHARA YA UBORA:

Asidi ya fomu (wakala wa kupunguza) + Kitendanishi cha tollens → mipako ya fedha kwenye kuta za bomba la majaribio

Asidi ya asetiki+ suluhisho FeCl 3 → suluhisho la kahawia-nyekundu la asetati ya chuma (111)

Asidi ya Benzoic + Suluhisho la FeCl 3 katika kati ya alkali kidogo → mvua ya machungwa-pinki ya benzoate ya msingi ya chuma (111).

MUHTASARI WA UTANGULIZI JUU YA MADA "DIBASIC CARBOXYLIC ACIDS"

DIBASIS CARBOXYLIC ACIDS ni derivatives ya hidrokaboni, katika molekuli ambayo atomi mbili za hidrojeni hubadilishwa na mbili - COOH.

FORMULA YA JUMLA O O

UAinisho - kulingana na asili ya radical ya hidrokaboni (iliyojaa, isiyojaa, yenye kunukia)

NOMNCLATURE: alkane + asidi ya dioic

TABIA ZA KIKEMIKALI:

1.MALI ZA ASIDI

Kutengana kwa safu mbili za chumvi - tindikali na wastani

Mmenyuko wa kutojali

2. NUCLEOPHILIC SUBSTITUTION REACTIONS

Uundaji wa esta

- malezi ya amides kamili na haijakamilika

Uundaji wa halidi za asidi

3. MADHARA MAALUM (kuhusiana na kupasha joto)

- decarboxylation(tabia ya asidi ya oxalic na malonic) → asidi ya kaboksili ya monobasic + CO 2

- upungufu wa maji mwilini(tabia ya homologues zingine za asidi ya dibasic carboxylic) → anhidridi ya asidi inayolingana + H 2 O

(mizunguko ya washiriki watano na sita)

MAOMBI:

OXALIC ACID – kitendanishi katika kemia ya uchanganuzi kwa Ca 2+

MAJIBU YA UBORA

NOOS – COOH + CaC1 2 → CaC 2 O 4 ↓ + 2HC1

mvua nyeupe

MUHTASARI WA USULI JUU YA MADA "AMIDES OF ACDS"

CARBOXYLIC ASIDES AMIDES ni derivatives ya asidi ya kaboksili, katika molekuli ambazo kundi la OH linabadilishwa na kundi la NH 2.

FORMULA YA JUMLA YA AMIDE O FORMULA YA UREA

// NH 2 – C – NH 2

TABIA ZA KIKEMIKALI ZA ASIDHI ZA KABOXYLIC:

1.sifa za asidi (dhaifu sana) na HgO → asidi ya zebaki kaboksili amide (11)

2. mali ya msingi (dhaifu) na HC1 → asidi ya kaboksili amide hidrokloridi

3. hidrolisisi → asidi ya kaboksili na amonia

TABIA ZA KIKEMIKALI ZA UREA (urea):

1. sifa za kimsingi (+ HNO 3, au + H 2 C 2 O 4) → urea nitrate↓, au urea hydrooscalate↓

2. hidrolisisi: a) alkali

b) tindikali

3. uundaji wa ureides (+ asidi ya kaboksili halidi) → asidi ya kaboksili ureide

4. uundaji wa asidi ya ureidi (+ α-chlorocarboxylic acid) → asidi ya ureidocarboxylic

5. malezi ya biuret.

MTEKNO WA UBORA KWA BIURET (kwa dhamana ya amide) + Cu(OH) 2 + NaOH → chelate changamano ya rangi nyekundu-violet (rangi ya bluu-violet).

MAOMBI:

UREA - kwa muundo wa dawa nyingi (kwa mfano, barbiturates),

BROMIZOVAL (asidi ya α-bromoisovaleric) - kutuliza,

URETHANE (ethyl carbamate) ni hypnotic.

MUHTASARI WA USULI JUU YA MADA “ESTERS. TRIacylGLYCEROLS - MAFUTA."

ESTS ni zao la mwingiliano wa asidi ya kaboksili na pombe. Fomula ya jumla ya esta R ni COOR 1.

MAFUTA - esta za asidi ya juu ya kaboksili na pombe ya polyhydric - glycerol. CH 2 - CH - CH 2

COR 1 KOR 2 KOR 3

Ainisho la MAFUTA:

Kwa asili (mnyama, mmea)

Kwa msimamo (imara, kioevu)

Kulingana na muundo wa asidi ya kaboksili (rahisi, ngumu).

MAFUTA NI PAMOJA NA: asidi ya palmitic C 15 H 31 - COOH iliyojaa asidi ya kaboksili

asidi ya stearic C 17 H 35 - COOH

asidi ya oleic C 17 H 33 - COOH

Asidi ya Linoleic C 17 H 31 - COOH asidi ya kaboksili isiyojaa

asidi linolenic C 17 H 29 - COOH

TABIA ZA KIKEMIKALI ZA ESTERS MALI ZA KIKEMIKALI ZA MAFUTA:

Hydrolysis: 1) katika mazingira ya tindikali - inayoweza kubadilishwa, - hidrolisisi 1) katika mazingira ya tindikali - inayoweza kubadilishwa

2) katika mazingira ya alkali - isiyoweza kutenduliwa. 2) katika mazingira ya alkali - isiyoweza kurekebishwa

Kupunguza → malezi ya molekuli 2 za SP 3) enzymatic - chini ya hatua ya lipases.

Uundaji wa asidi amide (mmenyuko na amonia) - hidrojeni (kupunguza) → uzalishaji wa mafuta ngumu

Oxidation (rancidity) → mchanganyiko wa asidi ya kaboksili.

MAOMBI:

SIAGI YA KAOA - msingi wa suppository,

CASTOR OIL - ndani, kama laxative,

LINEED OIL - nje kwa ajili ya vidonda vya ngozi,

MAFUTA YA MBOGA (peach, nk) - vimumunyisho,

LINETOL - nje kwa ajili ya kuchoma na majeraha ya mionzi ya ngozi, ndani kwa ajili ya kuzuia na matibabu ya atheroskerosis.

MUHTASARI WA USULI JUU YA MADA "AMINES"

AMINI ni vitoleo vya NH 3 ambapo atomi za hidrojeni hubadilishwa kwa sehemu au kabisa na itikadi kali ya hidrokaboni (mafuta, kunukia au mchanganyiko).

UAinisho: msingi R – NH 2, sekondari R – NH – R, elimu ya juu N(R) 3. NOMENCLATURE: radikali kwa mpangilio wa alfabeti

sawa + amini

1. Sifa za asidi. Phenoli ni asidi dhaifu, ni dhaifu kuliko asidi ya kaboni na carboxylic; pamoja na alkali wanatoa phenolates na maji:

lakini phenoli huhamishwa kutoka kwa miyeyusho ya phenolates kaboni dioksidi:


Athari zilizo hapo juu hutumiwa kutenga fenoli kutoka kwa mchanganyiko na misombo mingine.

Phenoli, kama vile alkoholi, hazibadilishi rangi ya viashiria, lakini mali zao za asidi zinaonyeshwa, ingawa ni dhaifu, lakini zenye nguvu kuliko zile za maji na alkoholi: C 6 H 5 OH > H 2 0 > C 2 H 5 OH. Katika fenoli, p-elektroni za oksijeni huunganishwa na π-elektroni za kiini (nishati ~ 2 kcal/mol), na kuongeza msongamano wa elektroni katika nafasi za ortho na para. Hii husababisha kuwezesha kiini katika miitikio ya uingizwaji wa kielektroniki na kwa mgawanyiko wa dhamana ya O←H.

Sifa za tindikali za phenoli zinaimarishwa ikiwa kuna vikundi vya kuondoa elektroni vinavyohusishwa na kiini, kama vile -N0 2, -SO 3 H, nk.

Kwa mfano, katika mfululizo huu, asidi ya picric (2,4,6-trinitrophenol) ndiyo yenye nguvu zaidi; mara kwa mara ya kujitenga kwake ni karibu na asidi ya madini.

89.

a) m-cresol + potasiamu ya caustic; b) sodiamu p-cresolate + dioksidi kaboni; c) thymol + caustic soda; d) asidi ya picric + potashi; e) phenolate ya potasiamu + dioksidi kaboni; f) 2,4-dinitrophenol + soda: g) thymolate ya sodiamu + dioksidi kaboni; h) p-cresol + caustic soda.

Mmenyuko wa ubora kwa phenoli. Ili kugundua phenoli na enoli (aina za enoli za aldehidi na ketoni), mmenyuko wa rangi hutumiwa na suluhisho la maji la kloridi ya feri. Kwa kawaida, kuonekana kwa rangi ya bluu hadi violet inaonyesha kuwepo kwa phenols, nyekundu ya damu kwa bluu ya cornflower - enols aliphatic. Tofauti na enoli, phenoli huathiri vyema uwepo wa maji:

90. Kwa phenoli zilizotolewa katika Zoezi la 87, andika milinganyo ya mmenyuko wa rangi na kloridi ya feri.

2. Mmenyuko wa malezi ya ethers na esta. Phenoli, tofauti na pombe, ni ngumu zaidi kuunda etha na esta. Phenol etha hupatikana kwa kutibu phenolates na derivatives ya halojeni mbele ya poda ya shaba:



Phenoli hazijathibitishwa moja kwa moja na asidi ya kaboksili. Esta za phenoli na asidi ya kaboksili zinaweza kutayarishwa na hatua ya anhidridi ya asidi au halidi kwenye phenolates au kwenye miyeyusho ya phenoli katika pyridine.

91. Andika milinganyo ya majibu na utaje bidhaa.

a) phenolate ya potasiamu + bromidi ya methyl;

b) phenolate ya sodiamu + kloridi ya isopropyl;

c) sodium o-cresolate + tert-butyl kloridi;

d) potasiamu m-cresolate + anhidridi ya asetiki;

e) phenol (katika pyridine) + anhidridi ya asetiki;

f) sodiamu p-cresolate + kloridi ya acetyl;

g) p-cresol (katika pyridine) + anhidridi ya asetiki;

h) sodiamu p-cresolate + anhidridi ya asetiki;

i) sodiamu p-cresolate + iodidi ya methyl;

j) sodium m-cresolate + methyl bromidi.

3. Mmenyuko wa uingizwaji wa hidroksili na halojeni katika phenoli ni ngumu zaidi kuliko pombe, kwa sababu dhamana ya C-OH katika phenoli ina nguvu zaidi. Halidi za hidrojeni hazina athari kwa phenoli, na PCl 5 huunda klorobenzene kwa mavuno ya chini. Mchakato ni ngumu na athari mbaya.

4. Kupunguza fenoli kwenye uwanja hutokea wakati wa kunereka kwa phenoli na vumbi la zinki;

C 6 H 5 - OH + Zn → C 6 H 5 + ZnO

92. Kwa phenoli zilizotolewa katika Zoezi la 87, andika milinganyo ya athari za kupunguza na vumbi la zinki. Taja bidhaa za majibu.

Kama matokeo ya mwingiliano na aldehydes, oligomers na huundwa, muundo ambao unategemea:

  • utendaji wa phenol inayotumika;
  • aina ya aldehyde,
  • uwiano wa molar wa vitendanishi;
  • pH ya kati ya majibu.

Katika kesi hii, bidhaa za mstari (au zenye matawi dhaifu) huundwa, ambazo huitwa novolaks, au oligomers zenye matawi yenye thermosetting zinazoitwa maazimio.
Katika phenoli, hidrojeni zilizopo kwenye ortho- Na jozi- nafasi kwa kundi la hidroksili. Kwa hiyo kutoka phenoli za monohydric zina utatu phenoli, na, na kutoka kwa diatomic - resorcinol:
Fenoli zisizofanya kazi mbili ni pamoja na fenoli zilizo na kibadala ndani ortho- au jozi- nafasi- O- Na p-cresols 2,3- , 2,5- Na 3,4- xylenoli:
2,6- Na 2,4-xylenols - kazi moja.

Wakati na furfural na phenoli za trifunctional, oligomers na oligomers zinaweza kupatikana. Fenoli zinazofanya kazi mbili huunda oligomeri za thermoplastic tu.
Kati ya aldehidi, ni formaldehyde na furfural pekee ndizo zenye uwezo wa kutengeneza oligomeri za thermosetting juu ya polycondensation na fenoli tatu. Aldehidi nyingine (asetiki, butyric, nk) kutokana na shughuli za kemikali zilizopunguzwa na vikwazo vya steric hazifanyi oligomers za thermoreactive.

Oligomers za thermoplastic (novolac) huundwa katika kesi zifuatazo:

  • na ziada ya phenol (uwiano phenoli: formaldehyde 1: 0.78-0.86) mbele ya vichocheo vya asidi; kwa kutokuwepo kwa phenol ya ziada, oligomers ya resol huundwa;
  • katika ziada kubwa formaldehyde (uwiano phenoli: formaldehyde 1: 2-2.5) mbele ya asidi kali kama kichocheo; oligomers zilizopatikana katika kesi hii hazigumu wakati zinapokanzwa, lakini wakati kiasi kidogo cha msingi kinaongezwa kwao, huwa hazipatikani na hazipatikani.

Oligomers za thermosetting (resol) huundwa katika kesi zifuatazo:

  • wakati wa polycondensation ya ziada ya phenol trifunctional na formaldehyde mbele ya vichocheo vya msingi (katika mazingira ya alkali, oligomers ya thermosetting hupatikana hata kwa ziada kubwa sana ya phenol, ambayo katika kesi hii inabaki kufutwa katika bidhaa ya majibu);
  • na ziada kidogo ya formaldehyde mbele ya vichocheo vya msingi na asidi.
    Upekee wa mwingiliano wa phenoli na formaldehyde ni matumizi ya formaldehyde haswa katika mfumo wa miyeyusho ya maji. Suluhisho hili lina muundo tata kwa sababu ya yafuatayo:

CH 2 O + H 2 O<=>NOSN 2 OH
HO(CH 2 O) n H + HOCH 2 OH<=>HO(CH 2 O) n+1 H + H 2 0
HO(CH 2 O) n H + CH 3 OH<=>CH 3 O (CH 2 O) n H + H 2 0

Inashiriki katika majibu na phenol formaldehyde tendaji zaidi ya bure, mkusanyiko ambao katika suluhisho ni mdogo. Wakati formaldehyde inatumiwa, mabadiliko ya usawa kwenda kushoto. Katika kesi hii, kiwango cha malezi ya formaldehyde ni kubwa zaidi kuliko kiwango cha matumizi yake katika mmenyuko na phenol. Kwa hiyo, katika mchakato wa mwingiliano wa phenol na hatua ya formaldehyde upungufu wa maji mwilini wa methylene glycol, depolymerization ya oligooxymethylene glycols Na mtengano wa hemiacetals hazina kikomo.
Kinetics na utaratibu wa malezi ya oligomers ya phenol-formaldehyde imedhamiriwa na aina ya kichocheo kinachotumiwa. Katika uwepo wa asidi, majibu huendelea kama ifuatavyo:
Hapo awali, misombo hii huundwa kwa takriban idadi sawa, basi kutokana na reactivity ya juu sehemu ya para-isoma inakuwa ndogo. Jumla ya maudhui monohydroxymethylphenols katika mmenyuko wa kati huongezeka awali, kufikia 6-8% , na kisha huanza kupungua, kwa kuwa kiwango cha athari za kuongeza ni karibu amri ya ukubwa wa chini kuliko kiwango cha athari za condensation.

Wakati condensation inavyoendelea, 4.4′- Na 2,4′-dihydroxydiphenylmethanes na kisha kwa idadi ndogo 2,2′-dihydroxydiphenylmethane:
Katika bidhaa za majibu hatua ya awali condensations pia walikuwa wanaona 1,3-benzodioxane na derivatives ya hemiacetal hydroxymethylphenols. Wakati huo huo, kuna karibu hakuna polycondensations katika bidhaa di- Na trihydroxymethylphenols Na. Mwisho huundwa na mwingiliano wa derivatives ya hydroxymethyl phenol na kila mmoja:
Mkusanyiko wa chini wa misombo hii katika molekuli ya majibu huelezewa na utulivu wao wa chini. Etha za dihydroxydibenzyl hutengana ili kutoa formaldehyde:

Pia inawezekana phenolysis ya etha dihydroxydibenzyl (K=2·10 10 saa 25 ° C), ambayo inasababisha kuundwa kwa mchanganyiko wa bidhaa zenye o-hydroxymethylphenol, 2.2′- Na 2,4′-dihydroxydiphenylmethanes, na tatu- Na msingi wa quad na vifungo vya methylene. Ifuatayo ni data juu ya viwango vya usawa vya athari hizi:

Mwitikio Usawa wa mara kwa mara
kwa 25 °C kwa 100 °C
Uundaji wa hydroxymethylphenols 8 10 3 10 2
Uundaji wa dihydroxydiphenylmethanes 10 9 3 10 6
Uundaji wa etha za dihydroxydibenzyl 8·10 -2 9·10 -3
Mgawanyiko wa dhamana ya etha ya dimethylene 2 10 6 5 10 6

Kama inavyoonekana kutoka kwa maadili ya viunga vya usawa, malezi ya daraja la methylene kati ya nuclei ya phenyl ni nzuri zaidi ya thermodynamics kuliko malezi ya daraja. -CH 2 OCH 2 -(vigezo vinavyofanana vya usawa vinatofautiana na maagizo 8-9 ya ukubwa). Katika hali ya kawaida ya awali ya oligomers ya phenol-formaldehyde, wakati wa kutumia formaldehyde kwa njia ya ufumbuzi wa maji, uundaji wa ethers dihydroxydibenzyl haiwezekani.

Wakati wa kutumia derivatives ya phenoli iliyobadilishwa na ortho, isoma za ortho zinazolingana hutulia zaidi kwa sababu ya malezi ya vifungo vya hidrojeni ya intramolecular:
Katika hatua zinazofuata mchakato wa kemikali mwingiliano hutokea monohydroxymethyl derivatives ya phenol na dihydroxydiphenylmethanes. Miitikio ya kujumlisha na ufupishaji inayotokea katika kati ya tindikali ni ya mpangilio wa kwanza kwa kila kinyunyuzi, na viwango vya kudumu vinalingana moja kwa moja na shughuli ya hidrojeni. Nishati za uanzishaji za athari za kuongeza 78.6-134.0 kJ/mol, athari za condensation ya phenol na o-hydroxymethylphenol 77.5-95.8 kJ/mol Na n-hydroxymethylphenol 57.4-79.2 kJ/mol.

Kiwango cha athari za kuongeza na condensation juu ya unsubstituted ortho- masharti oligoma ya novolac inategemea kidogo, i.e. wote ni bure ortho- nafasi zina reactivity sawa.

Kuongezeka kwa ubadilishaji wa monoma husababisha kugawanya misa ya majibu katika tabaka mbili: yenye maji na oligomeric, baada ya hapo majibu yanaendelea katika mfumo tofauti. Mwingiliano kwenye kiolesura kwa kweli si muhimu kutokana na utokeaji wa polepole kiasi wa miitikio inayozingatiwa.

Uwepo wa vikundi vitatu tendaji katika phenoli hutengeneza sharti la isomerism ya oligomers ya phenol-formaldehyde. Muundo wao wa isomeri imedhamiriwa na uwiano wa viwango vya majibu kulingana na O- Na P- masharti nafaka za phenolic. Reactivity ya nafasi hizi inategemea asili ya kichocheo, pH mazingira na joto.

Chini ya hali ya kawaida ya utengenezaji wa novolacs (kichocheo - asidi, pH=0-2, 37% ufumbuzi wa foralin, joto kuhusu 100 °C) bila kubadilishwa jozi- nafasi za vitengo vya phenolic na jozi- vikundi vya hydroxymethyl ni kazi zaidi kuliko inayolingana ortho- masharti na ortho- vikundi vya hydroxymethyl. Tofauti hii ni muhimu sana katika kesi ya athari za kufidia, kama inavyoweza kuonekana kutoka kwa data hapa chini:

Miitikio Kiwango cha mara kwa mara

k·10 5 s -1

Nishati ya uanzishaji,

KJ/mol

Phenol -> o-hydroxymethylphenol 1,5 93,5
Phenoli -> P-hydroxymethylphenol 1,8 79,6
o-Hydroxymethylphenol ->

2,2′-dihydroxydiphenylmethane

5,9 96,0
p-Hydroxymethylphenol ->

2,4′-dihydroxydiphenylmethane

35,6 79,3
o-Hydroxymethylphenol ->

2,4′-dihydroxydiphenylmethane

14,8 78,0
p-Hydroxymethylphenol ->

4,4′-dihydroxydiphenylmethane

83,9 72,5

Kasi ya athari kulingana na ortho- nafasi huongezeka kwa kuongezeka pH na halijoto. Muundo wa Isomeric wa bidhaa za polycondensation ndani suluhisho la maji inategemea kidogo juu ya asili ya asidi. Katika kesi ya polycondensation katika vimumunyisho vya kikaboni ( ethanoli, toluini, tetrachloroethane) shiriki ortho- uingizwaji hupungua katika safu ya asidi:asetiki > oxaliki > asidi ya benzenesulfoniki > hidrokloriki.
Novolaki za kawaida zina 50-60% ortho-, jozi- vifungo vya methylene, 10-25% ortho-, ortho- na 25-30% jozi-, jozi- vifungo vya methylene.
Katika mchakato wa kupata oligomers ya phenolic, mstari Na yenye matawi bidhaa. Walakini, kiwango cha matawi ni cha chini, kwani idadi ya vitengo vya phenolic vilivyobadilishwa ni 10-15% . Shahada ndogo matawi yanaelezewa na ukweli kwamba mchanganyiko wa awali wa isoma una ziada ya phenol.

Polycondensation katika mazingira ya tindikali

Katika kichocheo cha asidi, majibu yanaendelea kulingana na utaratibu ufuatao. Kwanza hutokea
Zaidi iliibuka ioni ya kaboni hushambulia phenol, kutengeneza:
Katika mazingira yenye tindikali, haidroksimethylphenoli huunda ioni za kabonii zilizo thabiti na za muda mrefu, ambazo hutenda kama mawakala wa kielektroniki na fenoli au yake. derivatives ya hydroxymethyl:
KATIKA mtazamo wa jumla mchakato wa kuzalisha novolak unaweza kuwakilishwa na mchoro ufuatao: Kupungua kwa ziada ya phenol katika mchanganyiko wa awali hufuatana na ongezeko la uzito wa Masi ya novolac kusababisha, na kwa uwiano wa karibu na equimolar, polima yenye muundo wa anga inaweza kupatikana.

Katika novolacs zilizopatikana kutoka phenoli ya tatu au mchanganyiko wa phenoli zenye angalau moja phenoli ya tatu, bado kuna haidrojeni zinazofanya kazi ndani ortho- Na jozi - nafasi za phenolic hidroksili. Kwa hivyo, wakati wa kuwatendea na formaldehyde, kuchukua nafasi ya kichocheo cha asidi na moja ya msingi, inawezekana kupata suluhisho moja kwa moja, polima isiyoweza kufyonzwa na isiyoweza kuyeyuka. kukaa tena .

Resit pia hupatikana kwa hatua ya polima za formaldehyde kwenye novolac ( vigezo, α-polyoxymethylene, β-polyoxymethylene) au hexamethylenetetramine. Katika kesi ya mwisho, inaonekana, mchakato wa kuponya unahusisha di- Na trimethylamini, iliyoundwa wakati wa kuharibika kwa hexamethylenetetramine, na amonia iliyotolewa ina jukumu la kichocheo.

Novolacs zilizopatikana kutoka kwa phenoli zisizo na kazi (O- Na P- cresols), wakati wa kutibiwa na formaldehyde, usiwe na infusible na isiyoweza kuingizwa. Walakini, ikiwa oligomers kama hizo zina joto hapo juu 180 °C, wana uwezo wa kupita, ingawa polepole, katika hali isiyoweza kuingizwa na isiyoweza kuingizwa.

Picha sawa huzingatiwa wakati 250-280 °C na kwa novolacs zilizopatikana kwa polycondensation 1 mol phenoli na 0.8 mol formaldehyde, ambayo inaweza kuelezewa na uanzishaji wa atomi za hidrojeni ndani meta- nafasi kwa hidroksili za phenolic au mwingiliano wa mwisho na uundaji wa vifungo vya etha.

Polycondensation katika mazingira ya alkali

Wakati phenoli inapomenyuka na formaldehyde katika mazingira ya alkali, kama ilivyo kwa kichocheo cha asidi, kwanza. O- Na p-hydroxymethylphenols, basi 2,4- Na 2,6-dihydroxymethylphenols na hatimaye trihydroxymethylphenols. Katika polycondensation, wanashiriki hasa jozi- vikundi vya hydroxymethyl na visivyobadilishwa jozi- nafasi za nuclei za phenolic.

Ya derivatives ya hydroxymethyl, tendaji zaidi ni 2,6-dihydrocoimeylphenol, ambayo humenyuka haraka na formaldehyde kuunda trihydroxymethylphenol. Hydroxymethylphenols inayoundwa katika mazingira ya alkali (kinyume na mazingira ya tindikali) ni imara sana. Kwa hivyo, kwa joto la mmenyuko sio juu 60 °C hydroxymethylphenols inabakia kuwa bidhaa pekee za athari.

Kwa kuongezeka kwa joto, derivatives ya hydroxymethyl huanza kuingiliana na kila mmoja na kwa phenol. Bidhaa kuu kwa homocondensation ya p-hydroxymethylphenol ni 5-hydroxymethyl-2,4′-dihydroxydiphenylmethane:
Katika kesi hiyo, kwa kufanana na kichocheo cha asidi, malezi pia hutokea 4,4′-dihydroxydiphenylmethane. Walakini, kwa kuwa kiwanja hiki pia kilipatikana kwa kukosekana kwa phenol, athari inaonekana inaendelea kupitia malezi ya kati isiyo na msimamo. etha ya dihydroxydibenzyl:

Ikumbukwe kwamba katika mazingira ya alkali, kwa ujumla misombo imara na dhamana ya dimethylene ether.

-CH 2 OCH 2 -

hazijaundwa kwa idadi inayoonekana. Uwiano wanandoa- Na ortho- hydroxymethylphenols iliyobadilishwa inategemea na kupungua pH shiriki jozi- ya bidhaa zilizobadilishwa hupungua (na pH=13 ni 0.38, na pH=8.7 ni sawa na 1.1).
Kulingana na kichocheo cha alkali kinachotumiwa katika safu ya cations, uwiano huu huongezeka katika mlolongo ufuatao:
Mg

Katika pH≤9 athari za kuongeza ni za mpangilio wa kwanza wa phenol na formaldehyde, kiwango chao kinalingana moja kwa moja na mkusanyiko. HE --ions. Kwa kichocheo NaOH kwa 57 °C na pH≈8.3 Thamani zifuatazo za viwango vya viwango na nguvu za uanzishaji zilipatikana:

Miitikio Kadiria mara kwa mara, k·10 5 , l·mol/s Nishati ya uanzishaji, kJ/mol
Phenol -> o-hydroxymethylphenol 1,45 68,55
Phenoli -> P-hydroxymethylphenol 0,78 65,20
o-Hydroxymethylphenol ->

2,6′-dihydroxymethylphenol

1,35 67,71
o-Hydroxymethylphenol ->

2,4′-dihydroxymethylphenol

1,02 60,61
P-Hydroxymethylphenol ->

2,4′-dihydroxymethylphenol

1,35 77,23
p-Hydroxymethylphenol ->

4,4′-dihydroxymethylphenol

83,9 72,5
2,6-Dihydroxymethylphenol ->

2,4,6-trihydroxymethylphenol

2,13 58,40
2,4-Dihydroxymethylphenol ->

2,4,6-trihydroxymethylphenol

0,84 60,19

Kwa hivyo, mwingiliano wa derivatives ya hydroxymethyl kwa kila mmoja hutokea kwa kasi zaidi kuliko majibu yao na phenol.
Utaratibu wa mwingiliano wa phenol na formaldehyde chini ya hali ya catalysis ya msingi ni pamoja na malezi anions ya pseudoacid na nucleophilicity ya juu:
Ujanibishaji wa malipo hasi ndani ortho- Na jozi- nafasi za asidi ya pseudo huwafanya kuwa tendaji sana kuelekea mawakala wa kielektroniki, haswa formaldehyde:
Malipo hasi ndani ioni ya phenolate huhamishwa kuelekea pete kutokana na ushawishi wa kufata neno na athari ya kuunganisha. Katika kesi hii, wiani wa elektroni ndani ortho- Na jozi- nafasi huongezeka kwa kiwango kikubwa zaidi kuliko oksijeni ya kikundi cha hydroxymethyl, tangu uhamisho wa malipo kupitia π vifungo ufanisi zaidi kuliko kupitia δ-vifungo. Ndiyo maana ortho- Na jozi- nafasi za nyuklia ni nucleophilic zaidi kuliko kundi la hydroxymethyl.

Matokeo ya hii ni mashambulizi ya wakala wa electrophilic kwenye pete, ambayo inaambatana na malezi. dhamana ya methylene(sio dimethylene etha). Kasi ya majibu ni ya juu zaidi pH=pK a vitendanishi na ni ndogo pH=4-6. Kwa maadili haya pH oligomers ya resol ndio thabiti zaidi.
Ina baadhi ya maalum mmenyuko wa phenol na formaldehyde inapotumika kama kichocheo amonia. Amonia humenyuka kwa urahisi kiasi na formaldehyde kuunda hexamethylenetetramine:
Kwa hiyo, pamoja na mwingiliano wa phenol na formaldehyde, majibu ya phenol na hexamethylenetetraamine yanaweza kutokea. Kwa kawaida, uwezekano wa mmenyuko huu unategemea uwiano CH 2 O: NH 3. Kidogo ni, uwezekano mkubwa wa mmenyuko wa pili kutokea, matokeo yake ni uwepo katika bidhaa za athari, pamoja na hydroxymethylphenols, 2-hydroxybenzylamine, 2,2′-dihydroxydibenzylamine, pamoja na derivative benzocoazine majengo:
Utumiaji wa chumvi za chuma, oksidi au hidroksidi kama kichocheo husababisha ongezeko kubwa la idadi ya oligomers zilizo na vichocheo. ortho- viini vya phenoli vilivyobadilishwa. Wana ushawishi wa mwelekeo wa ortho. Zn, Cd, Mg, Ca, Sr, Ba, Mn, Co, Ni, Fe, Pb. Athari ya mwelekeo wa ortho ya vichocheo hivi inaonekana hasa katika pH = 4-7, wakati athari ya kichocheo ya ioni H+ Na HE - Ndogo. Kwa hivyo, chumvi za asidi dhaifu ya kaboksili hutumiwa mara nyingi kama kichocheo, kwa mfano, aseti.

Elimu hydroxymethylphenols inapochochewa na hidroksidi za chuma inaweza kuwakilishwa kama ifuatavyo:
Novolacs zote mbili na resoles zinaweza kupatikana kwa njia hii. Isoma za Ortho huundwa kwa kiasi kikubwa katika kesi ya mmenyuko usio wa kichocheo, ambao utaratibu umependekezwa kulingana na ambayo majibu hutoka. H-tata phenol-formaldehyde:
Maazimio ni mchanganyiko wa bidhaa za mstari na matawi formula ya jumla:
H-[-C 6 H 2 (OH) (CH 2 OH)CH 2 ] m-[-C 6 H 3 (OH)CH 2 -] n -OH
Wapi n =2.5, m =4-10.
Masi ya molekuli resols (kutoka 400 hadi 800-1000) ni ya chini kuliko oligomers ya novolac, kwani polycondensation inafanywa haraka sana ili kuzuia gelation. Inapokanzwa, resoles hatua kwa hatua huwa ngumu, yaani, hugeuka kuwa polima na muundo wa anga.

Kuna hatua tatu katika mchakato wa uponyaji wa oligomers za resol:

  • KATIKA hatua A, pia huitwa azimio, oligoma kwa njia yake mwenyewe mali za kimwili sawa na oligoma ya novolac, kwani, kama novolac, huyeyuka na kuyeyuka katika alkali, pombe na asetoni. Lakini tofauti na novolac, resol ni bidhaa isiyo imara ambayo, inapokanzwa, inakuwa isiyoweza kuingizwa na isiyoweza kuingizwa.
  • KATIKA hatua KATIKA polima inayoitwa resitol, huyeyuka kwa sehemu tu katika pombe na asetoni, haina kuyeyuka, lakini bado huhifadhi uwezo wa kulainisha (kubadilika kuwa hali ya elastic sana, inayofanana na mpira inapokanzwa) na kuvimba katika vimumunyisho.
  • KATIKA hatua NA- hatua ya mwisho ya kuponya - polima inayoitwa kukaa tena, ni bidhaa isiyoweza kufyonzwa na isiyoweza kufyonzwa ambayo haina laini wakati inapokanzwa na haina kuvimba katika vimumunyisho.

Katika hatua ya kukaa, polima ina kiwango cha juu kutofautiana na muundo tata sana wa anga:



Fomula hii inaonyesha tu maudhui ya vikundi na vikundi fulani, lakini haionyeshi uhusiano wao wa kiasi. Kwa sasa inaaminika kuwa polima za phenol-formaldehyde zimeunganishwa kidogo (idadi ndogo ya nodi katika mtandao wa pande tatu). Kiwango cha ukamilifu wa majibu kwa hatua ya mwisho uponyaji ni mdogo. Kwa kawaida, hadi 25% ya vikundi vya kazi vinavyotengeneza vifungo katika mtandao wa tatu-dimensional hutumiwa.

Bibliografia:
Kuznetsov E. V., Albamu ya Prokhorova I.P miradi ya kiteknolojia uzalishaji wa polima na plastiki kulingana na wao. Mh. 2. M., Kemia, 1975. 74 p.
Knop A., Sheib V. Phenolic resini na vifaa kulingana nao. M., Kemia, 1983. 279 p.
Bachman A., Müller K. Phenoplastiki. M., Kemia, 1978. 288 p.
Nikolaev A.F. Teknolojia ya plastiki, Leningrad, Kemia, 1977. 366 p.

Inapakia...Inapakia...