Vanliga flervärdiga alkoholer. 1,2,3-Propantriol Glycerol Ingår i fett (ogiftig) Etandiol Etylenglykol Antifrysvätska (giftig)

Transkript

1 Funktionella grp med Syre. Fö ALKLE - Funktionell grupp - (alifatisk bunden) Derivat av kolväte där - byts ut mot - Namnges genom att -ol läggs till motsvarande kolväte (-an -anol) 3 Metanol Träsprit Etanol 2-propanol isopropanol Jäsning av kolhydrater Bl.a. spolarvätska butanol 2-butanol primär alkohol sekundär alkohol Nomenklatur exempel: 4-Isopropyl-2heptanol 2-metyl-2-propanol tertiär alkohol Alkoholgrupen som substituent kallas : hydroxi- 3-ydroxicyklohexen Vanliga flervärdiga alkoholer 2 2 Etandiol Etylenglykol Antifrysvätska (giftig) 2 2 1,2,3-Propantriol Glycerol Ingår i fett (ogiftig) Alkoholer har relativt andra funktionella grupper hög kokpunkt: Propan Dimetyleter Etanol K.p.:

2 Fysikaliska egenskaper Vätebindningar medför att smältpunkt och kokpunkt är högre för alkoholer än för vanliga alkaner: Lägre alkoholer ( = kolkedja < 4) är lösliga i vatten: Lägre alkoholer liknar vatten medan högre alkoholer har liknande egenskaper som alkaner och är lipofila: opolära del polär del Lipofil ydrofil starkt polär avtagande polära egenskaper och minskad vattnlöslighet Vätebindning med vatten solvatiserar alkoholen Större -grp sämre solvatisering Framställning:av alkoholer: exempel: ydratisering av eten 2 2 / 2 S Addition Etanolproduktion i USA Substitution av -X 3 Br 3 S N / 3 Br 3 S N 1 3 3

3 ETA -- Namnges: som Alkyl alkyl eter eller Alkoxialkan 3 3 Dimetyleter Metoximetan Dietyleter Etoxietan "vanlig" eter 3 Fenylmetyleter Metoxibensen Anisol Finns i anisfrö 3 3 Tert. butylmetyleter (TBME) Tillsats i bensin 3 3 Som substituent kallas eter alkoxi- 3 2,5-Dimetoxi-3-hepten Fysikaliska egenskaper: 3 Kokpunkt lägre än motsvarande alkohol, etanol (pga inga intermolekylära vätebindningar) Etrar är generellt rel. oreaktiva, vattenolösliga, eldfarliga lösningsmedel. Kan bilda explosiva peroxider (---) om de utsetts för ljus. FENLE Ar- föreningar med en hydroxylgrupp bunden direkt till en aromatisk ring reagerar olika jämfört med alkoholer -. fenoler är svaga syror (se kommande sidor) fenol Ph- 1-naftol Ar- 2-naftol bensylalkohol bs! ingen fenol = -

4 SY och BASE Definitioner: Syror donerar protoner Baser accepterar protoner. Ex. Ättiksyra - en relativt stark syra 3 Dissociationskonstanten Ka: K a = K eq [ 2 ] = [ 3 + ] [ 3 - ] [ 3 ] syra bas bas syra K eq = [ 3 + ] [ 3 - ] [ 3 ][ 2 ] = 1,76 x 10-5 Ju starkare syra - ju svagare konjugerande bas. Ju större pka värde - Ju svagare syra Fenoler är svaga syror och alkoholer är mycket svaga syror: + 3 pk a = -log K a =4,76 + Bas + Bas pk a! Bas Bas pk a! 16 Basstyrkan kan relateras till pka för sin konjugerande syra: Ju större pka värde för den konjugerande syran ju starkare bas. TABELL: Några generella syra-baspar och dess pka SYA pka Konjugerande BAS Starkast syra SbF6 >-12 SbF6 - Svagast bas l - 7 l - Karboxylsyra Amin 3-N N2 Fenol Ph- 10 Ph Alkohol (3)3-18 (3)3 - N3 33 N2 - Svagast syra Starkast bas

5 Effekter som styr reaktivitet och syra-bas egenskaper 1. - ESNANS Delokalisering av elektroner (2. - Induktiv effekt Polarisering av elektroner (kommer senare)) Ex. Karboxylsyror (se även bensen tidigare) 3 3 bs! 3 FEL: Kol har 10 e - esonansformler: Strukturer som uppstår då fria elektronpar eller π-bindningar flyttas Pilens riktning utgår alltid från e-par eller π-bindning till π-bindning resp. e-par Fenol-fenolatanjon: Fenoxidjonen är resonansstabiliserad, där resonansstrukturer förklarar elektronfördelningen esonanshybrid av fenolatanjonen -! -! = något högre elektrontäthet. -! -! Negativa laddingen är delokaliserad (utspridd) över 4 atomer. Ju mer utspridd jon - Ju stabilare -! Fenoler är starkare syror än alkoholer eftersom alkoholer inte har denna resonansstabilisering av anjonen - -,. I denna alkoxidjon är all negativ laddning lokaliserad till syret. egler för resonansstrukturformler 1) Valensreglerna måste gälla (oktettregeln: 8 elektroner i yttre skalet) 2) esonansstrukturformlerna får bara skilja sig åt i omfördelningen av elektroner. Inga σ bindningar får brytas, bara π bindningar och e - -par får flyttas.

6 ALDEYDE och KETNE -! Karbonylgrupp +! Dipol, sp 2 kol, 120 vinkel ett antal funktionella grupper innehåller strukturdelen karbonyl Aldehyd - ändelse: -al Metanal Etanal Propanal Formaldehyd Acetaldehyd Propionaldehyd (Formalin) (Baksmälla) l 1 3-klorpropanal Numrering från aldehydkolet Bensaldehyd "bittermandelolja" Aldehyder oxideras lätt till karboxylsyror och kan erhållas från motsvarande alkohol. Keton ändelse: -on Propanon Aceton kp 56 Butanon (etyl metylketon) 2-Pentanon 3-Pentanon yklohexanon Främsta användning som lösningsmedel, ex. vis aceton. Vissa ketoner och aldehyder är även väldoftande och kan ingå i t.ex. parfymer.

7 Några vanliga reaktioner för Aldehyder / Ketoner: xidation - eduktion eduktion till alkoholer NaB 4 2 Primära alkohol Aldehyd Natruim Borhydrid Keton xidation av alkoholer: NaB 4 Sekundär alkohol Primära alkoholer 3 2 Na 2 r S 4 3 Aldehyd xideras lätt vidare 3 Karboxylsyra Special reagens krävs för aldehyder: P 2 l 2 P = Pyridinum hloro hromate i metylenklorid Aldehyd Sekundär alkohol: Na 2 r S 4 Aceton - en Keton Tertiär alkoholer oxideras ej. rganiska SVAVEL-föreningar är analoger till syreföreningar 3 2 S 3 2 S 2 3 S S Etantiol Alkohol analog Dietyl sulfid Eter-analog En disulfid Peroxid analog Aminosyror N 2 2 S ystein N 2 2 S 3 Metionin Tioler luktar vanligen mycket illa, rganiska svavelföreningar ingår i bla. Vitlök.

8 KABXYLSY - Na ändelse -syra -oat Motsvarande salt Strukturformel Systemat. namn Trivialnamn Systemnamn Trivialnamn Metansyra Myrsyra metanoat formiat 3 Etansyra Ättiksyra etanoat acetat 3 2 Propansyra Propionsyra propanoat propionat Butansyra Smörsyra butanoat butyrat Pentansyra Valeriansyra pentanoat valeriat Dessa kortare karboxylsyror har alla stickande, frän och illaluktande lukt. Längre kolkedjor (>12 ) ger luktlösa och fasta karboxylsyror som kallas fettsyror elativt starka syror Ättiksyra: 3 + Bas pka! Bas- esonansstabiliserad anjon bidrar till lågt pka Dimerer och vätebindning ger höga kp och smp för karboxylsyror Vardagliga karboxylsyror Ph- Bensoesyra är en aromatisk karboxylsyra. Användn.: konserveringsmedel - 3!Etandisyra!!!xalsyra! Finns i naturligt i t.ex rabarber och harsyra Mjölksyra "muskelsyra" Salicylsyra

9 Effekter som styr reaktivitet och syra-bas egenskaper 1. - esonans Delokalisering av elektroner (se tidigare text) 2. - Induktiv effekt Polarisering av elektroner från elektronegativa atomslag (dipoler) (Se även Fö 3 anteckn) Elektronegativa atomer polariserar (förskjuter) elektroner från t.ex. ättiksyrans - bindning så att vätet binds lösare, och påverkar därigenom pka-värdet. l l 2 Dipol l 2 l är en starkare syra än pka 2,8 4,1 4,5 3 pka =4.8 Induktiva effekten av elektronegativa kloratomen avtar med avståndet Minskad syrastyrka eaktioner som ger karboxylsyror: xidation av primär alkohol: Na 2 r Kp 78 2 S xideras lätt vidare xidation av aromatisk sidkedja: 3 KMn 4 2 S 4 Bensoesyra

10 ESTE - ett karboxylsyraderivat (- grupp bytt mot ) Funktionell grupp - ' Framställning Änderlse: -yl -oat Syra ättiksyra etanol etylacetat Salicylsyra Acetylsalicylsyra Namngivning Alkoholens alkylgrupp följt av syrasaltets namn Alkyl alkanoat etyletanoat etylbutanoat pentylacetat etylacetat (persika smak/doft) (banansmak/doft) Många enkla estrar med rel. korta kolkedjor har angenäm doft Basisk hydrolys: Saponifiering (förtvålning av fetter) ' + ydrolys: + ' Saponifiering Na Na glycerylstearat 2 glycerol natrium stearat "tvål" Något mindre vanliga karboxylsyraderivat är: KABXYLSYAKLID --l och KABXYLSYA ANYDID ---- (Se laborationen)