Ответы на билеты

RC(O)H → RC(OH)2H, где  R — Н, любой алкильный или  арильный радикал.

Простейшие альдегиды  имеют резкий характерный запах (например, бензальдегид — запах миндаля).

Под действием  гидроксиламина превращаются в оксимы: СН3СНО + NH2OH = CH3C(=NOH)H + H2O

Формальдегид (от лат. formica – муравей), муравьиный альдегид, CH2O, первый член гомологического ряда алифатических альдегидов; бесцветный газ с резким запахом, хорошо растворимый в воде и спирте, tкип – 19 °С. В промышленности Ф. получают окислением метилового спирта или метана кислородом воздуха. Ф. легко полимеризуется (особенно при температурах до 100 °С), поэтому его хранят, транспортируют и используют главным образом в виде формалина и твёрдых низкомолекулярных полимеров – триоксана (см. Триоксиметилен) и параформа (см. Параформальдегид).

Ф. очень реакционноспособен; многие реакции его лежат в  основе промышленных методов получения  ряда важных продуктов. Так, при взаимодействии с аммиаком Ф. образует уротропин (см. Гексаметилентетрамин), с мочевиной – мочевино-формальдегидные смолы, с меламином – меламино-формальдегидные смолы, с фенолами – феноло-формальдегидные смолы (см. Феноло-альдегидные смолы), с фенол- и нафталинсульфокислотами – дубящие вещества, с кетеном – b-пpoпиолактон. Ф. используют также для получения поливинилформаля (см. Поливинилацетали), изопрена, пентаэритрита, лекарственных веществ, красителей, для дубления кожи, как дезинфицирующее и дезодорирующее средство. Полимеризацией Ф. получают полиформальдегид. Ф. токсичен; предельно допустимая концентрация в воздухе 0,001 мг/л.

Ацетальдегид, уксусный альдегид, CH3CHO, органическое соединение, бесцветная жидкость с резким запахом; температура кипения 20,8°C. Температура плавления — 124°С, плотность 783 кг/м3', смешивается во всех отношениях с водой, спиртом, эфиром. А. обладает всеми типичными свойствами альдегидов. В присутствии минеральных кислот он полимеризуется в жидкий тримерный паральдегид (CH3CHO)3 и кристаллический тетрамерный метальдегид (CH3CHO)4. При нагревании обоих полимеров в присутствии серной кислоты выделяется А.

Один из основных давно известных способов получения А. состоит в присоединении воды к ацетилену в присутствии солей ртути при температуре около 95°C

16. Кетоны - это органические вещества, в молекулах которых карбонильная группа связана с двумя углеводородными радикалами.

Общая формула  кетонов: R1–CO–R2. Среди других карбонильных соединений, наличие в кетонах именно двух атомов углерода, непосредственно связанных с карбонильной группой, отличает их от карбоновых кислот и их производных, а также альдегидов.

Физические  свойства. Кетоны - летучие жидкости или легкоплавкие твердые вещества, хорошо смешивающиеся с водой. Невозможность образования межмолекулярных водородных связей обуславливает несколько большую их летучесть чем у спиртов и карбоновых кислот с тем же молекулярным весом.

Методы  синтеза. Окислением вторичных спиртов.

Из третичных  пероксоэфиров перегруппировкой Криге.

Циклокетоны можно  получить циклизацией Ружички.

Ароматические кетоны могут быть получены по реакции  Фриделя-Крафтса

Химические  свойства. Существует три основных типа реакций кетонов.

Первый связан с нуклеофильной атакой по атому  углерода карбонильной группы. Например взаимодействие кетонов с цианид-анионом или металлорганическими соединениями. К этому же типу (нуклеофильного присоединения) относится взаимодействие карбонильной группы со спиртами, приводящее к ацеталям и полуацеталям.

Взаимодействие со спиртами:

CH3COCH3 + 2C2H5OH →  C2H5—O—C(CH3)2—O—C2H5

c реактивами  Гриньяра:

C2H5—C(O)—C2H5 + C2H5MgI → (C2H5)3OMgI → (C2H5)3OH, третичный спирт.  Реакции с альдегидами, и особенно  с метаналем идут заметно активнее, при этом с альдегидами образуются  вторичные спирты, а с метаналем - первичные.

Также кетоны реагируют  с азотистыми основаниями, например, с аммиаком и первичными аминами  с образованием иминов:

CH3—C(O)—CH3 + CH3NH2 →  CH3—C(N—CH3)—CH3 + H2O

Второй тип  реакций — депротонирование бета-углеродного атома, по отношению к карбонильной группе. Образующийся карбанион стабилизирован за счёт сопряжения с карбонильной группой, лёгкость удаления протона возрастает, поэтому карбонильные соединения являются сравнительно сильными С-Н кислотами.

Третий —  координация электрофилов по неподеленной паре атома кислорода, например, таких кислот Льюиса, как AlCl3

К отдельному типу реакций можно отнести восстановление кетонов - восттановление по Лейкарту с выходами близкими к количественным.

17.сравнинить 15 и 16 вопросы. 
 
 
 

18. Одноосновные предельные карбоновые кислоты (одноосновные насыщенные карбоновые кислоты) – карбоновые кислоты, в которых насыщенный углеводородный радикал соединен с одной карбоксильной группой -COOH. Все они имеют общую формулу СnH2n+1COOH, где n = 0, 1, 2, ...

Номенклатура. Систематические названия одноосновных предельных карбоновых кислот даются по названию соответствующего алкана с добавлением суффикса -овая и слова кислота.

Изомерия скелета  в углеводородном радикале проявляется, начиная с бутановой кислоты, которая имеет два изомера:

СН3–CH2–CH2–COOH н-бутановая  кислота; СН3–CH(СН3)–COOH 2-метилпропановая кислота.

Межклассовая  изомерия проявляется, начиная с  уксусной кислоты:

CH3–COOH уксусная  кислота; H–COO–CH3 метилформиат (метиловый эфир муравьиной кислоты); HO–CH2–COH гидроксиэтаналь (гидроксиуксусный альдегид); HO–CHO–CH2 гидроксиэтиленоксид.

19. Сложные эфиры — органические соединения, производные карбоновых или минеральных кислот, в которых гидроксильная группа -OH кислотной функции заменена на спиртовой остаток. Отличаются от простых эфиров, в которых два углеводородных радикала соединены атомом кислорода (R1-O-R2).

Жиры, или триглицериды — природные органические соединения, полные сложные эфиры глицерина и одноосновных жирных кислот; входят в класс липидов. Наряду с углеводами и белками, жиры — один из главных компонентов клеток животных, растений и микроорганизмов. Жидкие жиры растительного происхождения обычно называют маслами — так же, как и сливочное масло.

Карбо́новые кисло́ты — класс органических соединений, молекулы которых содержат одну или несколько функциональных карбоксильных групп -COOH. Кислые свойства объясняются тем, что данная группа может сравнительно легко отщеплять протон. За редкими исключениями карбоновые кислоты являются слабыми. Например, у уксусной кислоты CH3COOH константа кислотности равна 1,75·10−5. Ди- и трикарбоновые кислоты более сильные, чем монокарбоновые.

Жир - хороший  теплоизолятор, поэтому у многих теплокровных животных он откладывается  в подкожной жировой ткани, уменьшая потери тепла. Особенно толстый подкожный жировой слой характерен для водных млекопитающих (китов, моржей и др.). В то же время у животных, обитающих в условиях жаркого климата (верблюды, тушканчики) жировые запасы откладываются на

Структурная функция

Фосфолипиды составляют основу бислоя клеточных мембран, холестерин - регуляторы текучести мембран. У  архей в состав мембран входят производные изопреноидных углеводородов. Воски образуют кутикулу на поверхности  надземных органов (листьев и  молодых побегов) растений. Их также производят многие насекомые (так, пчёлы строят из них соты, а червецы и щитовки образуют защитные чехлы).

Регуляторная

Витамины —  липиды (A, D, E)

Гормональная (стероиды, эйкозаноиды, простагландины и прочие.)

Кофакторы (долихол)

Сигнальные молекулы (диглицериды, жасмоновая кислота; МP3-каскад)

Защитная (амортизационная)

Толстый слой жира защищает внутренние органы многих животных от повреждений при ударах (например, сивучи при массе до тонны могут  прыгать на каменистый берег со скал высотой 4-5 м).

20-21-22. Одноосновные непредельные кислоты - производные ненасыщенных углеводородов, у которых один атом водорода замещен карбоксильной группой.

Номенклатура, изомерия. В группе непредельных кислот наиболее часто используют эмпирические названия: СН2=СН-СООН - акриловая (пропеновая) кислота, СН2=С(СН3)-СООН - метакриловая (2-метилпропеновая) кислота. Изомерия в группе непредельных одноосновных кислот связана с:

а) изомерией  углеродного скелета; б) положением двойной связи; в) цис-транс-изомерией.

Способы получения.1. Дегидрогалогенирование галогенозамещенных кислот:

СН3-СН2-СНСl-СООН ---KOH(конц)---> СН3-СН=СН-СООН

2. Дегидратация  оксикислот:  НО-СН2-СН2-СООН -> СН2=СН-СООН

Физические  свойства. Низшие непредельные кислоты - жидкости, растворимые в воде, с сильным острым запахом; высшие - твердые, не растворимые в воде вещества, без запаха.

Химические  свойства непредельных карбоновых кислот обусловлены как свойствами карбоксильной группы, так и свойствами двойной связи. Специфическими свойствами обладают кислоты с близко расположенной от карбоксильной группы двойной связью - альфа, бета-непредельные кислоты. У этих кислот присоединение галогеноводородов и гидратация идут против правила Марковникова:  СН2=СН-СООН + НВr -> СН2Вr-СН2-СООН

При осторожном окислении образуются диоксикислоты: СН2=СН-СООН + [О] + Н20 -> НО-СН2-СН(ОН)-СООН

При энергичном окислении происходит разрыв двойной  связи и образуется смесь разных продуктов, по которым можно установить положение двойной связи. Олеиновая  кислота С17Н33СООН - одна из важнейших  высших непредельных кислот. Это - бесцветная жидкость, затвердевает на холоде. Ее структурная формула: СН3-(СН2)7-СН=СН-(СН2)7-СООН.

23. Двухосновные предельные  карбоновые кислоты (двухосновные насыщенные карбоновые кислоты) – карбоновые кислоты, в которых насыщенный углеводородный радикал соединен с двумя карбоксильными группами –COOH. Все они имеют общую формулу HOOC(CH2)nCOOH, где n = 0, 1, 2, …

Номенклатура. Систематические названия двухосновных предельных карбоновых кислот даются по названию соответствующего алкана с добавлением суффикса -диовая и слова кислота.

Изомерия скелета  в углеводородном радикале проявляется, начиная с бутандиовой кислоты, которая имеет два изомера:

HOOC–CH2–CH2–COOH н-бутандиовая  кислота (этан-1,2-дикарбоновая кислота);

СН3–CH(COOH)–COOH этан-1,1-дикарбоновая кислота.

24-25. ОКСИКИСЛОТЫ (гидроксикарбоновые кислоты) , имеют в молекуле наряду с карбоксильной группой - COOH гидроксильную группу - OH, напр. HOCH2COOH (гликолевая кислота). Содержатся в растительных и животных организмах (молочная, лимонная, винная и другие кислоты).

Распространение в природе

Оксикислоты весьма широко распространены; так, винная, лимонная, яблочная, молочная и другие кислоты  относятся к оксикислотам, а их название отражает первичный природный  источник, в котором было найдено  данное вещество.

Методы  синтеза

Реакция Реформатского является методом синтеза эфиров β-гидроксикарбоновых кислот.

«Фруктовые кислоты». Многие оксикислоты получили применение в косметике, в качестве кератолитиков. Название, правда, маркетологи немного изменили — для большей привлекательности в косметологии их часто называют «фруктовые кислоты». 
 
 
 
 
 

26-27. ОКСИКИСЛОТЫ (спиртокислоты), соединения двойной функции, одновременно и спирты и кислоты, содержащие и водный остаток и карбоксильную группу. Смотря но положению ОН по отношению к СООН (рядом, через одно, два, три места) различают а-, /?-, у-, б-оксикислоты. Для получения О. существует много методов, важнейшие из к-рых осторожное окисление гликолей: СН3.СН(ОН).СН2.ОН + 02 = СН3. .СН(ОН).СООН; омыление оксинитрилов CH3.CH(OH).CN —* СН3.СН(ОН).СООН; обмен галоида в галоидокислотах на ОН: СН2С1.СООН + КОН = СН2(ОН).СООН + + КС1, действие HN02 на аминокислоты: CH2(NH2). СООН + HN02 = СН2(ОН) + N2 + + Н20. В животном организме оксикислоты образуются при дезаминировании (см.) аминокислот, при окислении жирных к-т (см. Ацетоновые тела, Обмен веществ—белковый), при гликолизе (см.), брожении (см.) и др. хим. процессах. Оксикислоты—густые жидкости или кристаллич. вещества. В хим. отношении О. реагируют и как спирты и как к-ты: дают напр. как простые, так и сложные эфиры; при действии галоидных соединений фосфора замещаются на галоид оба ОН; галоидоводородные к-ты реагируют только со спиртовым ОН.—Специальные реакции характеризуют а-, /}-, у- и Ь-оксикислоты: а- оксикислоты, теряя воду из двух молекул, дают циклические сложные эфиры, лактиды: 2СН2(ОН).СООН = 2Н20 + СН2.О.СО (гликолид); со.о.сн2 /З-О., выделяя воду, образуют непредельные к-ты: СН2(ОН).СН2.СООН- Н20 = СН2:СН. .СООН; у- и д-оксикислоты образуют ангидриды — лактоны: СН3.СН(ОН).СН2.СН2.СООН= =н2о+сн3.сн.сн2.сн2.со. О. широко распространены в животном и растительном организмах. Представителями алифатических а-О. являются гли-колевая кислота, СН2ОН.СООН(оксиуксус-ная), молочная кислота; из /?-оксикислот— гидракриловая, СН2ОН.СН2СООН, /9-окси-масляная кислота; у-О. в свободном виде неизвестны, так как теряя воду, переходят в лактоны. Среди двуосновных О. важное значение имеет яблочная к-та (оксиянтар-ная); СООН.СНОН.СН2.СООН, широко распространенная в растениях; обладает левым вращением в слабых растворах, правым в крепких; синтетическая к-та недеятельна. К двухосновным четырехатомным кислотам относятся винные кислоты (диоксиянтар-ные). Из других О.—лимонная, НО.СО.СН2. .(СОН)(СООН).СН2.СООН, весьма распространена в растительном мире (в вино- граде, лимонах) и найдена в животном организме (в молоке); в виде лимоннокислого железа имеет применение в медицине. Из ароматических О. (фенолокислот) в медицине имеют значение салициловая кислота, галловая кислота и их производные; фени-ловый эфир салициловой к-ты (салол), суль-фосалициловая к-та, C6H3.OH.S03H.COOH (реактив на белок), ацетилсалициловая к-та (аспирин). В растениях встречается много различных О. ароматического ряда, к производным к-рых относятся между прочим дубильные вещества, имеющие важное техническое значение. О биол. значении отдельных О. и о методах их количественного определения—см. Ацетоновые тела, Бро-Гликолиз, Дезаминирование, Кровь, Молочная кислота, Моча, Мышцы, Бета(^)-оксимасляная кислота.