Reakcje fenoli

Reakcje substytucji w pierścieniu są jednymi z głównych reakcji fenoli.

Ze względu na silne aktywujące działanie grupy hydroksylowej, niską
energię aktywacji reakcje podstawienia elektrofilowego dla fenoli
przebiegają inaczej niż dla innych związków aromatycznych.

OH

Cl

Cl

Cl

OH

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

Cl

2

Cl

2

FeCl

3

pentachlorofenol
środek stosowany
do ochrony

drewna

O

OH

Br

Br

Br

OH

CHCl

2

OH

COOH

OH

CHO

CO

2

CHCl

3

Br

2

O

COOH

C

O

CH

3

aspiryna

OH

OH

Cl

OH

Cl

OH

Cl

Cl

OH

Cl

Cl

Cl

2

Cl

2

+

+

Etery

Etery są związkami o wzorze ogólnym R-O-R

‘

,gdzie symbole R i

R

‘

oznaczać mogą zarówno podstawnik alifatyczny jak i

aromatyczny.

Nazewnictwo

-Nazwę eteru tworzy się zwykle w ten sposób ,że po słowie eter
podaje się w kolejności alfabetycznej nazwy dwóch grup, które
są przyłączone do atomu tlenu.

-Jeżeli jedna z grup nie ma prostej nazwy,to związek można
traktować jako pochodną alkoksylową.

Wśród eterów łańcuchowych rozróżniamy etery proste
(symetryczne) oraz etery mieszane (niesymetryczne).

W eterach cyklicznych atom tlenu stanowi jeden z elementów
pierścienia.

CH

2

CH

2

O

CH

3

CH

3

eter
dietylowy

3-metoksy
pentan

CH

2

CH

2

CH

O

CH

3

CH

3

CH

3

eter
difenylowy

O

aldehyd p-
metoksybenzoesowy

O

C

CH

3

H

O

tetrahydrofu
ran

CH

2

O

CH

2

CH

2

CH

2

Właściwości eterów

Właściwości fizyczne

Etery są związkami polarnymi i
niezasocjowanymi (brak kwasowych
atomów wodoru) stąd etery
charakteryzują się niską temperatura
wrzenia

Mogą natomiast tworzyć wiązania
wodorowe z innymi posiadającymi
„kwaśne” atomy wodoru cząsteczkami.

Właściwości chemiczne

Etery należą do substancji biernych chemicznie. Wiązanie
eterowe jest odporne na działanie zasad oraz odczynników
utleniających i redukujących.

Obecność wolnych par elektronów na atomie tlenu
czyni

z

eterów

dogodnymi

rozpuszczalnikami
do wielu reakcji.

CH

3

CH

2

O

+

CH

3

CH

2

B

F

F

F

CH

2

CH

3

O

H

CH

3

CH

2

O

CH

2

CH

3

CH

3

CH

2

O

CH

3

CH

2

Mg

Br

CH

2

CH

2

CH

3

CH

3

CH

2

O

CH

3

CH

2

Otrzymywanie eterów

Międzycząsteczkowa dehydratacja alkoholi

Niższe etery symetryczne(głównie dimetylowy i dietylowy) otrzymuje
się w wyniku reakcji alkoholu z kwasem
(najczęściej siarkowym),
w podwyższonej temperaturze.

Synteza Williamsona

Jest to reakcja alkilowania alkoholanów lub fenolanów za pomocą
pierwszorzędowych odczynników alkilujących.

CH

3

CH

2

OH

CH

3

CH

2

O

CH

3

CH

2

2

H

2

SO

4

ONa

O

CH

2

CH

2

CH

2

CH

3

CH

2

CH

2

CH

2

CH

3

Br

+

CH

2

CH

3

Cl

CH

3

CH

3

ONa

C

CH

3

CH

2

CH

3

O

CH

3

CH

3

C

CH

3

+

CH

2

CH

3

NaO

CH

3

CH

3

Cl

C

CH

3

CH

3

CH

2

C

CH

3

+

!

Główne reakcje eterów

Praktyczne znaczenie ma właściwie jedna reakcja:

-Rozszczepienie eterów pod wpływem silnych kwasów (np.:HI,
HBr) .

W wyniku reakcji powstaje alkohol i halogenek alkilowy .

-

Utlenianie eterów do nadtlenków (reakcja nie ma znaczenia

syntetycznego)

O

CH

3

OH

Br

C

H

3

+

HBr

CH

3

CH

2

I

CH

3

CH

2

O

CH

3

CH

2

2

HI

CH

2

CH

2

CH

2

CH

2

O

CH

2

CH

2

CH

CH

2

O

O

O

H

CH

2

CH

2

C

CH

2

O

O

O

2

Aldehydy i ketony

Aldehydy i ketony łącznie stanowią klasę związków
określonych

jako

związki

karbonylowe.

Wspólnym

elementem ich budowy jest grupa karbonylowa
>C=O ona w znacznym stopniu określa właściwości
chemiczne aldehydów i ketonów.

Aldehydy:

Wiązanie jest spolaryzowane w
stronę bardziej
elektroujemnego atomu tlenu
i w ten sposób na atomie węgla
występuje cząstkowy ładunek
dodatni.

CH

3

CH

2

C

O

CH

3





H

H

C

O

H

C

O

CH

3

CH

2

H

C

O

CH

3

C

O

CH

2

CH

3

CH

3

C

O

C

O

Ketony:

Nazewnictwo aldehydów

Nazwę systematyczną tworzy się dodając przyrostek –al do
nazwy najdłuższego węglowodoru zawierającego tę
samą,co aldehyd liczbę atomów węgla.

Atom węgla grupy karbonylowej określa się jako C-1.

Atom węgla C-2 w nazewnictwie systematycznym
odpowiada położeniu  w nazewnictwie zwyczajowym.

Przykłady:

2-furylometanal

(2-furaldehyd,

2-furfural)

C

O

CH

CH

CH

H

C

O

Cl

CH

3

CH

2

CH

H

C

O

2-chlorobutanal

(aldehyd -

chloromasłowy)

fenylometanal
(benzaldehyd)

H

C

O

Metanal (HCHO)

Aldehyd mrówkowy(HCHO) w temperaturze pokojowej jest
to gaz.łatwo rozpuszczalny w wodzie.

Formalina (40% roztwór wodny metanalu)ma silne
właściwości bakteriobójcze działa denaturująco na substancje
białkowe. To decyduje ,że jest stosowany do przechowywania
preparatów anatomicznych.

Paraformaldehyd HO-CH

2

O-( CH

2

O )

n

-CH

2

OH n~8 stały

produkt polimeryzacji liniowej metanalu. Nietrwały pod
wpływem temperatury(180-200°C)

Trioksymetylen (trioksan)-stały trimer cykliczny,produkt
połączenia trzech cząsteczek metanalu w pierścień.(t.t
62°C)

O

O

O

Żywice fenolowo-formaldehydowe

Duże znaczenie praktyczne ma zdolność łączenia się metanalu
z fenolem lub mocznikiem.

Następuje tworzenie fenoplastów (najstarsza odmiana
syntetycznego tworzywa sztucznego) i aminoplastów.

HCHO

OH

OH

CH

2

OH

CH

2

OH

OH

OH

OH

OH

CH

2

+

CH

2

OH

CH

2

OH

CH

2

OH

CH

2

OH

CH

2

Nazewnictwo ketonów

Ketony –nazewnictwo wg systemu IUPAC

-najdłuższy łańcuch z grupą karbonylową uznaje się za strukturę
podstawową.Nazwę ketonu tworzy się przez dodanie do nazwy
alkanu końcówki –on.

-położenie poszczególnych grup określa się liczbami. Atom węgla
grupy karbonylowej powinien być określony jak najmniejszą liczbą.

Czasem nazwy tworzy się przez wymienienie w kolejności
alfabetycznej nazw obu grup obok grupy karbonylowej.

Przykłady:

CH

3

CH

2

C

O

CH

3

butanon

(metyloetyloke

ton,

MEK)

CH

3

C

O

CH

2

1-fenylo-2-propanon

(benzylometyloketon,

BMK)

C

O

difenylometan

on

(benzofenon)

Metody otrzymywania aldehydów

-Selektywne
utlenianie
1°alkoholi
( łagodne
utleniacze)

-Selektywne utlenianie
metylowych
pochodnych benzenu
lub przez hydrolizę
dichlorometylobenzenu

CH CH

CH

2

CH

2

CH

2

CH

3

CH

2

CH

3

O

3

CH O

CH

2

CH

2

CH

3

-w procesie ozonolizy

CH

3

CH

2

Cl

CHCl

2

Cl

2

h

CH

O

H

2

O

CrO

3

h

Cl

2

CH

3

CH

2

C

O

H

CH

3

CH

2

CH

2

OH

CH

3

CH

2

C

O

OH

[O]

[O]

Otrzymywanie ketonów

Utlenianie alkoholi 2°-rzędowych

Drugorzędowe alkohole utleniają się na ketony za pomocą mieszaniny
K

2

Cr

2

O

7

i rozcieńczonego kwasu siarkowego lub za pomocą CrO

3

.

CH

3

CH

2

C

O

CH

3

CH

3

CH

2

CH OH

CH

3

[O]

Acylowanie metodą Friedla -Craftsa

W reakcji odczynnika Grignarda z nitrylami

CH

3

C

CH

3

C

O

CH

3

C

Cl

CH

3

C

O

AlCl

3

CH

3

CH

2

CH

2

MgBr

CH

3

C

N

CH

3

NH

C

CH

3

CH

2

CH

2

CH

3

O

C

CH

3

CH

2

CH

2

+

H

2

O

Addycja nukleofilowa do grupy

karbonylowej

Najważniejszą reakcją grupy karbonylowej jest reakcja addycji
nukleofilowej.

Reakcje zachodzą zwykle samoczynnie, choć w niektórych
przypadkach przyspiesza się ich przebieg zakwaszając
środowisko reakcji. W wyniku tworzy się ładunek dodatni na
atomie węgla grupy karbonylowej,łatwiejszy jest atak nukleofila.