Главная страница
Навигация по странице:

  • Химические свойства Качественные реакции

  • Алкены Способы получения

  • Алкины Способы получения

  • Сопряженные диены Способы получения

  • Ароматические углеводороды Способы получения

  • Химические свойства Качественными реакциями

  • Галогеноуглеводороды Способы получения

  • Спирты Способы получения

  • Многоатомные спирты Методы получения

  • Альдегиды и кетоны Способы получения

  • Карбоновые кислоты и их производные Способы получения

  • Химические свойства I. а) 2СH 3 COOH + Fe  (СH 3 COO) 2 Fe + H 2 (образование солей)

  • (галогенирование в  -положение)

  • Одноосновные непредельные кислоты Способы получения

  • Химические свойства Поведение при нагревании

  • Непредельные двухосновные кислоты

  • Методы получения Химические свойства

  • Окси (гидрокси) кислоты Методы получения

  • Амины Способы получения

  • Аминокислоты Способы получения

  • Углеводы. Моносахариды. Олигосахариды. Полисахариды. Способы получения

  • Органическая химия. Алканы Способы получения


    Скачать 3.74 Mb.
    НазваниеАлканы Способы получения
    АнкорОрганическая химия.docx
    Дата12.06.2018
    Размер3.74 Mb.
    Формат файлаdocx
    Имя файлаОрганическая химия.docx
    ТипДокументы
    #18367


    Алканы


    Способы получения


    Крекинг нефти (промышленный способ). Также алканы выделяют из природных источников (природный и попутный газы, нефть, каменный уголь).







    5. CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 (реакция Дюма)


    Химические свойства
    Качественные реакции: отсутствие обесцвечивания растворов Br2 и KMnO4 в воде при 200С.

    Механизм реакций галоидирования на примере бромирования пропана:







    3. СnH2n+2 + SO2 + ½O2  СnH2n+1SO3H (сульфоокисление, условия реакции: облучение УФ)

    h алкилсульфокислота

    4. СH4 C + 2H2; 2CH4 C2H2 + 3H2 (разложение метана – пиролиз).

    5 CH4 + 2H2O CO2 + 4H2 (конверсия метана).

    6. 2 СnH2n+2 + (3n+1)O2  2nCO2 + (2n+2) H2O (горение алканов).

    7. 2 н-C4H10 + 5O2  4CH3COOH + 2H2O (окисление алканов в промышленности; получение уксусной кислоты).

    8. н-С4Н10  изо-С4Н10 (изомеризация, катализатор AlCl3).


    Алкены

    Способы получения
    1. CH3-CH3 CH2=CH2 + H2 (дегидрирование алканов)

    2. C2H5OH CH2=CH2 + H2O (дегидратация спиртов)



    4. CH2Cl-CH2Cl + Zn  ZnCl2 + CH2=CH2 (дегалогенирование дигалогенопроизводных)

    5. HCCH + H2CH2=CH2 (восстановление алкинов)
    Химические свойства

    Качественные реакции: обесцвечивание растворов Br2 и KMnO4 при 200С.

    1. CH2=CH2 + Br2  CH2Br-CH2Br (присоединение галогенов, качественная реакция)




    π-комплекс -комплекс (бромониевый ион)



    3. CH2=CH2 + H2 CH3-CH3 (гидрирование)

    4. СH2=CH2 + H2O CH3СН2OH (гидратация)

    5. 3CH2=CH2 + 2KMnO4 + 4H2O  3CH2OH-CH2OH + 2MnO2 + 2KOH

    (мягкое окисление, качественная реакция)

    6. СН2=СН-СН2-СН3 + KMnO4CO2 + C2H5COOH (жесткое окисление)

    7. СН2=СН-СН2-СН3 + О3  H2C=O + CH3 СН2CН=O (озонолиз)

    формальдегид пропаналь

    8. C2H4 + 3O2  2CO2 + 2H2O (реакция горения)





    10. СH3-CH=CH2 + HBr CH3-CH2-CH2Br (присоединение бромоводорода против

    правила Марковникова)



    (реакция замещения в -положение)


    Алкины

    Способы получения
    1. СаО + 3С СаС2 + СО; СаС2 + 2H2O  Ca(OH)2 + СHCH (получение ацетилена)

    2. 2CH4 НCСН + 3H2 (крекинг углеводородов)

    3. CH3-CHCl2 + 2KOHHCСH + 2KCl + H2O (дегалогенирование)

    CH2Cl-CH2Cl + 2KOHHCСH + 2KCl + H2O

    Химические свойства
    Для алкинов характерны реакции присоединения, замещения терминального атома водорода. Алкины полимеризуются, изомеризуются, вступают в реакции конденсации. Алкины труднее, чем алкены вступают в реакции электрофильного присоединения.



    2. HСCH + Br2  CHBr=CHBr; CHBr=CHBr + Br2  CHBr2-CHBr2 (присоединение галогенов, качественная реакция)

    3. HССН + HCl  ClCH=CH2 ; ClCH=CH2 + HCl Cl2C-CH3(присоединение галогеноводородов

    хлористый винил по правилу Марковникова)

    Присоединение 2-го моля НСl к молекуле хлористого винила происходит в соответствии с поляризацией молекулы субстрата (AdE).








    7. СHCH + 2Ag2O AgCCAg + H2O (образование ацетиленидов, качественная

    реакция на концевую тройную связь)

    8. СHCH + [O] HOOC-COOH  HCOOH + CO2 (окисление)

    9. СHCH + СHCH  СH2=CH-СCH (катализатор - CuCl и NH4Cl, димеризация)

    10. 3HСCH C6H6 (бензол) (циклоолигомеризация, реакция Зелинского)

    Сопряженные диены
    Способы получения








    Химические свойства

    1. CH2=CH-CH=CH2 + Br2  CH2Br-CH=CH-CH2Br + CH2Br-CHBr-CH=CH2 (присоединение

    1,4- присоединение 1,2- присоединение галогенов)

    Соотношение продуктов 1,2- и 1,4-присоединения зависит от температуры, при которой проводился эксперимент и от полярности применяемого растворителя.

    2. CH2=CH-CH=CH2 + HBr  CH3-CH=CH-CH2Br + CH3-CHBr-CH=CH2 (присоединение

    1,4- присоединение 1,2- присоединение галогеноводородов)


    Восстановление с помощью [Na + C2H5OH] называется восстановлением водородом в момент выделения (при взаимодействии натрия и спирта выделяется водород). Алкены в таких условиях не восстанавливаются, это отличительное свойство сопряженных диенов.

    3. n CH2=CH-CH=CH2 (-CH2-CH=CH-CH2-)n (полимеризация)

    Полимеризация важнейшее свойство сопряженных диенов, которая происходит под действием различных катализаторов (AlCl3, TiCl4+(C2H5)3Al) или света. В случае применения определенных катализаторов можно получить продукт полимеризации с определенной конфигурацией цепей.


    Ароматические углеводороды

    Способы получения

    1. C6H12 C6H6 + 3H2 (дегидрирование циклоалканов)

    2. н-C6H14 C6H6 + 4H2 (дегидроциклизация алканов)

    3. 3C2H2 C6H6 (циклотримеризация ацетилена, реакция Зелинского)




    Химические свойства
    Качественными реакциями для бензола являются отсутствие обесцвечивания бромной воды и раствора KMnO4 при 20°С.


    Реагенты: HNO3 к./H2SO4 к. (нитрующая смесь) ; KNO3/H2SO4 к;

    Механизм

    а) генерация Е+

    б)



    описание -комплекса методом резонанса






    генерация Е+ :





    Механизм
    генерация Е+:






    Реагенты:
    генерация Е+ :




    Реагенты:

    генерация Е+ :













    Химические свойства
    1. Реакции по ароматическому ядру
    С участием донорного эффекта алкильной группы реакции электрофильного замещения идут в орто- и пара-положения ароматического ядра, условия мягче чем для бензола.

    а) галоидирование

    б) нитрование

    в) сульфирование


    преимущественно образуется пара-изомер
    г) алкилирование



    д) ацилирование по Фриделю-Крафтсу

    2. Реакции по боковой цепи





    Окисление всех гомологов бензола KMnO4/100°C приводит к образованию бензойной кислоты.
    Галогеноуглеводороды
    Способы получения
    1. CH2=CH2+HBrCH3-CH2Br (гидрогалогенирование ненасыщенных углеводородов)

    СНСН + НСl  СН2=СНСl

    2. a) СН3СН2ОН + PCl5  СН3СН2Cl + POCl3 + HCl (получение из спиртов)

    б) СН3СН2ОН + SOC12  СН3СН2Cl + SO2 +HC1

    в) СН3СН2ОН + HCl  СН3СН2Cl + Н2О (в присутствии ZnCl2, t0C)



    4. R-Cl + NaI  RI + NaCl (в ацетоне) (замена галогенов)

    Если замещают хлор или бром на йод или фтор, то реакцию ведут с солями щелочных металлов (хлориды, бромиды не растворимы в ацетоне). Если замещают галоген с большей атомной массой галогеном меньшей атомной массой, то применяют соли Ag
    (растворимость: AgI < AgBr < AgCl).





    Химические свойства




    Реакции моногалогенопроизводных с металлами

    1. Реакция Вюрца – синтез алканов.



    2. Реакция Гриньяра – получение реактива Гриньяра.



    Метилмагний бромид относится к металлоорганическим соединениям, в которых атом углерода связан с металлом.

    Реакции элиминирования


    Примеры реакций.



    Спирты

    Способы получения
    1. CH2=CH2 + H2O/H+  CH3-CH2OH (гидратация алкенов)

    2. CH3-CHO + H2 C2H5OH (восстановление альдегидов и кетонов)

    3. C2H5Br + NaOH (водн.)  C2H5OH + NaBr (гидролиз галогенопроизводных)

    ClCH2–CH2Cl + 2NaOH (водн.)  HOCH2–CH2OH + 2NaCl
    4. СO + 2H2 СH3OH (получение метанола, промышленность)

    5. C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 (брожение моноз)

    Химические свойства
    Химические свойства спиртов связаны с наличием в их молекуле группы –ОН. Для спиртов характерны два типа реакций: разрыв связи С-О и связи О-Н.

    1. 2C2H5OH + 2Na  H2 + 2C2H5ONa (образование алкоголятов металлов Na, K, Mg, Al)

    2. а) C2H5OH + NaOH  (в водном растворе не идет);

    3. C2H5OH + CH3MgI  C2H5OMgI + CH4 (взаимодействие с магнийгалогеналкилами)



    Механизм

    б) C2H5OH + H2SO4  C2H5-O-SO3H + H2O (на холоду)

    4. а) C2H5OH + HBr  C2H5Br + H2O; б) C2H5OH + PCl5  C2H5Cl + POCl3 + HCl;

    в) C2H5OH + SOCl2  C2H5Cl + SO2 + HCl (замещение гидроксильной группы на галоген)

    5. C2H5OH + HOC2H5 C2H5-O-C2H5 + H2O (межмолекулярная дегидратация)

    6. C2H5OH CH2=СН2 + H2O (внутримолекулярная дегидратация)



    7. а) СH3СН2OH CH3-CHO (дегидрирование, окисление первичных спиртов)


    б) CH3-CH(OH)-CH3 CH3-CO-CH3 (дегидрирование, окисление вторичных спиртов)
    в) Третичные спирты окисляются K2Cr2O7/H2SO4; Na2Cr2O7/H2SO4 при нагревании до смеси

    карбоновых кислот (кетонов) через образование алкенов.



    Многоатомные спирты




    Методы получения
    1.3СH2=CH2 + 2KMnO4+ 4H2O  3CH2OH-CH2OH+ 2КОН+ 2MnO2 (окисление в мягких

    этиленгиликоль условиях, реакция Вагнера)




    Химические свойства
    1. Многоатомные спирты более сильные кислоты, чем одноатомные спирты (большее количество гидроксильных групп, кроме того, они оказывают взаимное влияние друг на друга).

    Гликоли и глицерины образуют алкоголяты, аналогично одноатомным спиртам. Отличительным свойством является образование соединений типа хелатов с ионами тяжелых металлов. С Cu(ОН)2 образуется раствор ярко-синего цвета (качественная реакция).





    Реакция протекает с избытком реагентов.

    3. Реакция с HCl, HBr.








    Простые эфиры
    Простыми эфирами называются соединения, в которых алкильные группы связаны через атом кислорода R-O-R.

    Примеры соединений


    Методы получения
    1. C2H5OH + HOC2H5 C2H5-O-C2H5 + H2O (межмолекулярная дегидратация)
    2. Реакция Вильямсона.



    Химические свойства
    Простые эфиры обладают ограниченной реакционной способностью, поэтому их часто используют в качестве инертных растворителей. Химические свойства простых эфиров обусловлены наличием неподеленной пары электронов у атома кислорода. За счет атома кислорода простые эфиры способны проявлять основные свойства. Связь С-О является довольно прочной и для расщепления требуются жесткие условия.

    Простые эфиры растворяются в холодной концентрированной серной и соляной кислотах. Протон кислоты присоединяется к кислороду эфира за счет неподеленной пары электронов.







    В случае метилалкилэфиров всегда образуются бромистые и йодистые метилы.


    Простые эфиры при стоянии на свету образуют взрывоопасные пероксиды.


    Фенолы
    Фенолами называются производные аренов, в которых один или несколько атомов водорода ароматического кольца замещены на гидроксильные группы. По числу гидроксильных групп в ароматическом кольце различают одно- и многоатомные (двух- и трехатомные) фенолы. Для большинства фенолов используются тривиальные названия. Структурная изомерия фенолов связана с различным положением гидроксильных групп.


    Способы получения
    1. C6H5Cl + NaOH (p, 340°С)  C6H5OH + NaCl (щелочной гидролиз галогеноуглеводородов)


    Преимущества метода: безотходная технология (выход полезных продуктов > 99%) и экономичность. В настоящее время кумольный способ используется как основной в мировом производстве фенола.

    3. C6H5SO3Na + NaOH (300-350°С)  C6H5OH + Na2SO3 (щелочное плавление солей

    ароматических сульфоновых кислот)

    Основными недостатками этого способа являются жесткие условия процесса и большое количество отходов, загрязняющих окружающую среду.
    Химические свойства
    1. 2C6H5OH + 2Na  2C6H5ONa + H2 (также как и этанол)

    2. C6H5OH + NaOH  С6H5ONa + H2O (в отличии от этанола)

    C6H5ONa + H2O + CO2  C6H5OH + NaHCO3 (фенол более слабая кислота, чем угольная)

    3. Кислотность фенолов зависит от природы (донор, акцептор), положения относительно ОН-группы и количества заместителей. Наибольшее влияние на ОН-кислотность фенолов оказывают группы, расположенные в орто- и пара-положениях. Доноры увеличивают прочность связи О-Н, акцепторы уменьшают.




    Фенолы не образуют сложные эфиры в реакциях с кислотами. Для этого используются более реакционноспособные производные кислот (ангидриды, хлорангидриды).

    5. C6H5OH + CH3CH2OH C6H5OCH2CH3 +NaBr (О-алкилирование)





    8. nC6H5OH +nCH2O  nH2O + (-C6H3OH-CH2-)n (поликонденсация, получение

    фенолформальдегидных смол)


    Альдегиды и кетоны


    Способы получения



    1. а) С2H5-OH CH3-CHO (дегидрирование, окисление первичных спиртов)



    б) CH3-CH(OH)-CH3 CH3-CO-CH3 (дегидрирование, окисление вторичных спиртов)
    2.а) СH3CH2CHCl2 + 2NaOHCH3CH2CHO + 2NaCl + H2O (гидролиз

    б) СH3ССl2CH3 + 2NaOHСH3COCH3 + 2NaCl + H2O дигалогенопроизводных)





    4. Пиролиз (декарбоксилирование) солей карбоновых кислот.

    5. CH2=CH2 + [O]  CH3-CH=O (PdCl2, Cu2Cl2 100о С, 1МПа) (окисление этилена до этаналя)

    CH4 + O2  H2C=O + H2O (400-600о С, NO) (окисление метана до формальдегида)
    Химические свойства
    Для альдегидов и кетонов характерны реакции различных типов: а) нуклеофильное присоединение по карбонильной группе; б) восстановление и окисление; в) конденсация; д) полимеризация.



    Дефицит электронной плотности на атоме углерода карбонила (+') в кетонах ниже, чем в альдегидах (+) из-за донорных эффектов двух алкильных групп. Следствием является снижение реакционной способности карбонильной группы в кетонах.


    Механизм AdNu –нуклеофильное присоединение, Nu – СN (нитрил-анион)




    Схема



    3. Присоединение реактивов Гриньяра.
    а) из формальдегида получают первичные спирты



    б) из других альдегидов получают вторичные спирты


    в) из кетонов получают третичные спирты


    4. Присоединение ацетиленидов (реакция Фаворского)





    Механизм





    6. Реакции присоединения-отщепления.

    Альдегиды и кетоны взаимодействуют с различными соединениями, содержащими аминогруппу NH2-X, где Х= H, OH, NH2, NH-C6H5, NH-C(O)NH2, при этом нуклеофильное присоединение сопровождается отщеплением воды. Общая схема реакции:













    б) Галоформное расщепление (изб. I2 (Cl2 или Br2), КОН (конц.)).

    Качественная реакция на наличие ацетильного фрагмента в исходных соединениях.




    б) кротоновая (в кислой среде при нагревании)





    11. R-CH=O + Ag2O R-COOH + 2Ag (окисление, реакция "серебряного зеркала")

    R-CH=O + 2Cu(OH)2  R-COOH + Cu2O + 2H2O (красный осадок, окисление)



    13. n СH2=O  (-CH2-O-)n параформ n=8-12 (полимеризация)

    Карбоновые кислоты и их производные

    Способы получения
    1. CH3-CCl3 + 3NaOH  СH3-COOH + 3NaCl + H2O (гидролиз тригалогенопроизводных)

    2. R-CHO +[O]  R-COOH (окисление альдегидов и кетонов)



    4. СH3-CH=CH2 + CO + H2O/ H+  CH3-CH2-CH2-COOH (Ni, p, t) (оксосинтез)

    5. CH3CN + 2H2O/ H+  CH3COOH + NH4+ (гидролиз нитрилов)

    6. СO + NaOH  HCOONa ; 2HCOONa + H2SO4  2HCOOH + Na2SO4 (получение НСООН)

    7. 2CH3CH2CH2CH3 + 5O2  4CH3COOH + 2H2O (получение уксусной кислоты)
    Химические свойства
    I. а) 2СH3COOH + Fe  (СH3COO)2Fe + H2 (образование солей)

    б) 2CH3COOН + MgO  (CH3COO)2Mg + H2O; в) CH3COOH + KOH  CH3COOK + H2O;

    г) CH3COOH + NaHCO3  CH3COONa + CO2 + H2O

    Свойства солей карбоновых кислот

    1. CH3COONa + H2OCH3COOH + NaOH (соли карбоновых кислот гидролизуются)



    3. CH3COONa + NaOH CH4 + Na2CO3 (реакция Дюма)

    5. CH3(CH2)16COONa + HСl  CH3(CH2)16COOH + NaCl (взаимодействие с минеральными

    стеариновая кислота кислотами)



    Свойства сложных эфиров













    Свойства галогенангидридов и ангидридов кислот





    Ход реакции ангидридов аналогичен, описанным выше, вместо HCl ( или H2O) кроме нового производного образуется карбоновая кислота.

    Свойства амидов














    Свойства нитрилов




    VI. CH3-COOH + Cl2Cl-CH2-COOH + HCl (галогенирование в -положение)

    VII. НO-CH=O + Ag2O 2Ag + H2CO3 (H2O + CO2) (особенности НСООН)

    HCOOH CO + H2O


    Одноосновные непредельные кислоты

    Способы получения


    Химические свойства

    Примеры реакций:




    Дикарбоновые кислоты

    Способы получения
    1. Для щавелевой кислоты.


    2. Для малоновой кислоты.

    3. Для янтарной кислоты.



    4. Для адипиновой кислоты.

    Химические свойства

    Поведение при нагревании
    а) щавелевая и малоновая кислоты при нагревании декарбоксилируются

    б) янтарная и глутаровая образуют ангидриды

    Аналогично образуется глутаровый ангидрид.

    в) соли адипиновой и гептандиовой кислот при 3000С декарбоксилируются с образованием циклопентанона и циклогексанона.


    Реакции этерификации и получения амидов дикарбоновых кислот лежат в основе промышленного производства важных полимеров. Адипиновую кислоту и гексаметилендиамин используют в синтезе полиамидного волокна (найлона – 6,6). Реакция относится к реакциям поликонденсации.


    Непредельные двухосновные кислоты


    Т.пл. 1300С Т.пл. 2870С

    рКа 2,4 рКа 3,1

    растворимость 1:2 1:150

    в воде

    нет в природе встречается в природе

    ядовита (содержится в растениях, грибах)

    неядовита
    Методы получения







    Химические свойства
    Фумаровая и малеиновая кислоты обладают всеми свойствами ненасыщенных кислот. Для них характерны реакции по карбоксильной группе и двойной связи.


    Особенности



    Окси (гидрокси) кислоты


    Методы получения







    Химические свойства
    -Оксикислоты являются более сильными кислотами, чем обычные карбоновые кислоты, сказывается наличие акцепторной (-ОН) группы в углеводородном радикале.

    Реакции идут по двум функциональным группам (-ОН, -СООН) в зависимости от реагента.





    5. Термическое поведение оксикислот

    а)  - оксикислоты
    R - алкил
    б)  - оксикислоты



    R- алкил
    в) , - оксикислоты



    n=1, бутиролактон; n=2, валеролактон; n=3, капролактон

    Аналогично для - и - оксикислот.


    Амины

    Способы получения
    1. R-NO2 + 6[H]  R-NH2 + 2H2O (восстановление нитросоединений)



    3. а) С6H5-NO2 + 3(NH4)2S  C6H5-NH2 + 3S + 6NH3 + 2H2O (реакция Зинина)

    б) C6H5-NO2 + 3Fe + 6HCl  С6H5-NH2 + 3FeCl2 + 2H2O (восстановление

    в) C6H5-NO2 + 3H2C6H5-NH2 + 2H2O нитросоединений)

    4. R-CN + 4[H]  RCH2NH2 (восстановление нитрилов)





    Химические свойства
    1. CH3-NH2 + H2O  [CH3-NH3]OH (взаимодействие с водой)

    2. (CH3)2NH + HCl  [(CH3)2NH2]Cl хлорид диметиламмония (взаимодействие с кислотами)

    [(CH3)2NH2]Cl + NaOH  (CH3)2NH + NaCl + H2O (взаимодействие солей аминов со

    щелочами)





    5. Взаимодействие с азотистой кислотой: строение продуктов реакции с азотистой кислотой зависит от характера амина. Поэтому данная реакция используется для различия первичных, вторичных и третичных аминов.

    а) R-NH2 + HNO2R-OH + N2 + H2O (первичные жирные амины)

    б) С6H5-NH2 + NaNO2 + HCl  [С6H5-NN]+Cl- (первичные ароматические амины)

    соль диазония

    в) R2NH+H-O-N=O  R2N-N=O + H2O (вторичные жирные и ароматические амины)

                          N-нитрозамин

    г) R3N+H-O-N=O  при низкой температуре нет реакции (третичные жирные амины)



    6. Свойства анилина. Для анилина характерны реакции как по аминогруппе, так и по бензольному кольцу. Бензольное кольцо ослабляет основные свойства аминогруппы по сравнению с алифатическими аминами и аммиаком, но под влиянием аминогруппы бензольное кольцо становится более активным в реакциях замещения по сравнению с бензолом.
    С6H5-NH2 + HCl  [C6H5-NH3]Cl = C6H5NH2HCl

    C6H5NH2HCl + NaOH  C6H5NH2 + NaCl + H2O

    C6H5NH2 + CH3I [C6H5NH2CH3]+ I-


    Аминокислоты

    Способы получения



    2. CH2=CH–COOH + NH3  H2N–CH2–CH2–COOH (присоединение аммиака к , -

    непредельным кислотам)



    4. Гидролиз белков под влиянием ферментов, кислот или щелочей.

    5. Микробиологический синтез.
    Химические свойства
    1. H2N–CH2–COOH + HCl  [H3N+–CH2–COOH]Cl (образование солей по аминогруппе)

    2. H2N–CH2–COOH + NaOH  H2N–CH2–COO Na+ + H2O (образование солей)








    По объему выделившегося азота определяют количество аминокислот в растворе.







    11. Термическое поведение аминокислот
    а)  - аминокислоты

    б)  - аминокислоты

    в) ,,  - аминокислоты



    n=1, бутиролактам; n=2, валеролактам; n=3, капролактам



    13. Образование пептидов

    Пептиды – это природные или синтетические соединения, молекулы которых построены из остатков аминокислот, соединенных между собой пептидными (пептидный мостик), по своей сути амидными связями
    Углеводы. Моносахариды. Олигосахариды. Полисахариды.

    Способы получения
    1. mCO2 + nH2O Cm(H2O)n + mO2 (хлорофилл; получение при фотосинтезе)

    углеводы

    C6H12O6 + 6O2  6CO2 + 6H2O + 2920 кДж (метаболизм: глюкоза окисляется с выделением

    углеводы большого количества энергии в живом

    организме в процессе метаболизма)

    2. 6nCO2 + 5nH2O (C6H10O5)n + 6nO2 (получение крахмала или целлюлозы)
    Моносахриды

    I. Реакции по оксо-форме (линейная форма) моноз

    Эти реакции проходят в полярных растворителях (часто в водных растворах) с обязательным участием карбонильной группы.

    Окисление

    а)



    При окислении моноз с помощью выше приведенных реагентов происходит окисление только карбонильной группы и образуется ряд гликоновых (оновных, альдольных) кислот.

    из D-маннозы  D -манноновая кислота

    из D-галактозы D-галактоновая кислота

    б) Окисление с помощью конц. HNO3.



    При использовании концентрированной HNO3, кроме карбонильной группы, окисляется концевая CH2-OH группа и образуется ряд гликаровых (аровых, альдаровых, сахарных) кислот.

    из D-маннозы D-маннаровая кислота

    из D-галактозы  D-галактаровая кислота

    2. C5H11O5-CHO + [H]  CH2OH-(CHOH)4-CH2OH (восстановление)

    глюкоза сорбит

    из D-маннозы  D-маннит

    из D-галактозы  D-галактит

    3. Укорачивания цепи моноз (деградация по Руффу)



    4. Удлинение цепи моноз (синтез Килиани-Фишера)





    5. Эпимеризация- превращение монозы в ее эпимер.

    При стоянии в щелочных растворах моноз образуются смеси эпимеров, при длительном стоянии смеси моноз. Превращение моноз в щелочной среде происходит через образование ендиолов.



    6 .Взаимодействие фенилгидразином, образование озазона





    озазон D-глюкозы
    D-глюкоза, D-манноза и D-фруктоза образуют один и тот же озазон, поскольку в этих соединениях совпадают конфигурации асимметрических атомов С3, С4 и С5 .

    Озазоны используют для идентификации моноз.
    Реакции циклической формы





    3. Важнейшим свойством моносахаридов является их ферментативное брожение, т.е. распад молекул на осколки под действием различных ферментов. Брожению подвергаются в основном гексозы в присутствии ферментов, выделяемых дрожжевыми грибками, бактериями или плесневыми грибками. В зависимости от природы действующего фермента различают реакции следующих видов:

    а) C6H12O6 2C2H5OH + 2CO2 (спиртовое брожение);

    б) C6H12O6 2CH3-CH(OH)-COOH (молочно-кислое брожение);  

    в) C6H12O6  C3H7COOH + 2CO2 + 2H2O (масляно-кислое брожение);

    г) C6H12O6 + O2HOOC-CH2-C(OH)(COOH)-CH2-COOH+ 2H2O (лимонно-кислое брожение); д) 2C6H12O6 С4H9OH + СH3-СO-CH3 + 5CO2 + 4H2 (ацетон-бутанольное брожение).
    написать администратору сайта