Oksigenirane lastnosti, reakcije, uporabe

The Oksigenirane spojine Vsi so tisti, ki vključujejo kisik bodisi na kovalenten ali ionski način. Najbolj znane so organske molekule, ki imajo vezi C-O; Toda družina je veliko širše, stanovanjske povezave, kot so Si-O, P-O, Fe-O ali podobni.

Kovalentne oksigenirane spojine so običajno organske (z ogljikovimi okostji), ionike pa so anorganske, v bistvu tvorijo oksidi (kovinski in ne -metalni). Seveda obstaja veliko izjem od prejšnjega pravila; Toda vsi imajo skupno prisotnost kisikovih atomov (ali ionov).

Kisikovi mehurčki, ki se dvigajo iz morje. Vir: pxhere.

Kisik je enostavno prisoten, ko se meže v vodi (zgornja slika) ali v katerem koli drugem topilu, kjer ni solubiliziran. Je v zraku, ki ga dihamo, v gorah, v cementu ter v rastlinskem in živalskem tkivu.

Kisikove spojine so povsod. Kovalentni tip ni tako "razlikovalni" kot drugi, saj so videti kot prozorne tekočine ali šibke barve; Vendar je kisik tam, povezan na več načinov.

[TOC]

Lastnosti

Ker je družina oksigeniranih spojin tako velika, se bo ta članek osredotočil izključno na organski in kovalenten tip.

Stopnja oksidacije

Vsi imajo skupne povezave C-O, ne glede na njihovo strukturo; Če je linearna, razvejana, ciklična, zapletena itd. Več vezi C-O pravijo, da je spojina ali molekula bolj kisik; In zato je njegova stopnja oksidacije večja. Tako so oksigenirane spojine vredne odpuščanja, oksidirajo.

Glede na stopnjo oksidacije se sprostijo različne vrste takšnih spojin. Najmanj oksidirani so alkoholi in etri; V prvem je povezava C-OH (naj bo to primarni, sekundarni ali terciarni ogljik) in na drugih povezavah C-O-C. Od tu je mogoče trditi, da so etri bolj oksidirani kot alkoholi.

Vam lahko služi: organske spojine

Nadaljevanje z isto temo, v stopnji oksidacije se pojavijo aldehidi in ketoni; To so karbonilne spojine in jih imenujejo, ker imajo karbonilno skupino, c = o. In končno obstajajo estri in karboksilne kisline, slednji nosilci karboksilske skupine so COOH.

Funkcionalne skupine

Lastnosti teh spojin temeljijo na njihovi stopnji oksidacije; In tudi to se odraža v prisotnosti, pomanjkanju ali številčnosti zgoraj omenjenih funkcionalnih skupin: Oh, CO in COOH. Višje je sedanjo število teh skupin v spojini, bolj kisik.

Prav tako ni mogoče pozabiti notranje vezi C-O-C, ki "izgubijo" pomen proti kisikom.

In kakšno vlogo imajo takšne funkcionalne skupine v molekuli? Določijo svojo reaktivnost in predstavljajo tudi aktivna mesta, kjer lahko molekula trpi transformacije. To je pomembna lastnost: to so gradbene enote za makromolekule ali spojine za posebne namene.

Polarnost

Običajno so oksigenirane spojine polarne. To je zato, ker so atomi kisika zelo elektronegativni in zato ustvarjajo trajne dipolne trenutke.

Vendar pa obstaja veliko spremenljivk, ki določajo, ali so polarne ali ne; Na primer, simetrija molekule, ki vključuje vektorsko odpoved takšnih dipolnih trenutkov.

Nomenklatura

Vsaka vrsta oksigeniranih spojin ima svoje smernice, ki jih je treba imenovati v skladu z nomenklaturo IUPAC. Nomenklature za nekatere od teh spojin se preprosto približajo poenostavljeno.

Alkoholi

Na primer, alkoholi so poimenovani tako, da na koncu imena alkanov dodajamo pripono -ol. Tako alkohol, pridobljen iz metana, ch₄, Imenuje se metanol, cho₃Oh.

Aldehidi

Nekaj ​​podobnega se pojavi za aldehidos, vendar dodajamo pripono -al.  V njihovem primeru nimajo skupine OH, vendar Cho, imenovan Formil. To ni nič drugega kot karbonilna skupina z vodikom, povezanim neposredno z ogljikom.

Vam lahko služi: koeficient particije: distribucija, distribucija, aplikacije

Tako se začne iz CHO₄ in "jemanje" dveh vodikov, molekula HCO ali H₂C = O, imenovan metanal (ali formaldehid, v skladu s tradicionalno nomenklaturo).

Ketoni

Za ketone je pripona -na. Išče se, da ima karbonilna skupina najnižji lokator, ko gre za seznam ogljikov glavne verige. Tako, cho₃Pogl₂Pogl₂Pogl₂Coch₃ To je 2-heksanon in ne 5-heksanon; Pravzaprav sta obe spojini v tem primeru enakovredni.

Ethers in estri

Njihova imena so podobna, vendar imajo prvi splošni formuli, medtem ko je drugi rcoor '. R in R 'predstavljata enake ali različne alkilne skupine, ki so omenjene po abecednem vrstnem redu v primeru ethers; ali odvisno od tega, katera je povezana s karbonilno skupino, v primeru estrov.

Na primer CHO₃Och₂Pogl₃ To je etil metilni eter. Medtem ko izberete₃Cooch₂Pogl₃, Je etil etanoat. Zakaj Etanoato in brez metanoato? Ker se ne šteje samo za CHO₃ pa tudi karbonilna skupina, od Cho₃Sodeluje "kislinski del" estra.

Reakcije

Omenjeno je bilo, da so funkcionalne skupine odgovorne za določitev reaktivnosti kisikovih spojin. Oh, na primer, se lahko sprosti v obliki molekule vode; Takrat govori o dehidraciji. Ta dehidracija je naklonjena prisotnosti toplote in kislega medija.

Etri medtem reagirajo tudi v prisotnosti vodikovega halogenurosa, HX. Pri tem so njihove povezave C-O-C porušene, da tvorijo alkilne halogenide, RX.

Glede na pogoje okolja lahko spojina še bolj oksidira. Na primer, etri se lahko spremenijo v organske perokside, roor '. Tudi in bolj znane so oksidacije primarnih in sekundarnih alkoholov, aldehido in ketonov.

Aldehidos lahko oksidira karboksilne kisline. Ti v prisotnosti alkoholov in kisline ali osnovnega medija trpijo sterifikacijsko reakcijo, da povzročijo estre.

Vam lahko služi: nevtralne snovi

Na splošno so reakcije usmerjene za povečanje ali zmanjšanje stopnje oksidacije spojine; Toda v tem procesu lahko privede do novih struktur, novih spojin.

Prijave

Ko imate nadzor nad njihovimi količinami, so zelo koristni kot dodatki (farmacevti, hrana, pri formulaciji izdelkov, bencina itd.) ali topila. Očitno je, da so njegove uporabe podvržene naravi oksigenirane spojine, če pa so potrebne polarne vrste, potem bodo verjetno možnost.

Težava teh spojin je, da lahko pri gorenju povzročijo izdelke, ki škodujejo življenju in okolju. Na primer, presežne oksigenirane spojine, kot so nečistoče v bencinu, predstavljajo negativen vidik, ker ustvarja onesnaževala. Enako se zgodi, če so viri goriva rastlinske mase (biogoriva).

Primeri

Končno je omenjena vrsta primerov kisikovih spojin:

- Etanol.

- Eter dieth.

- Aceton.

- Heksanol.

- Isoamilo etaonoato.

- Mravljinčna kislina.

- Maščobne kisline.

- Krone.

- Izopropanol.

- Metoksibenzen.

- Fenil metil eter.

- Butanal.

- Propanona.

Reference

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganska kemija. (Četrta izdaja). MC Graw Hill.
2. Morrison, r.T. In Boyd, r. N. (1987). Organska kemija. (5. izdaja). Addison-Wesley Iberoamericana
3. Carey, f. Do. (2008). Organska kemija. (6. izdaja). McGraw-Hill, Intermerica, uredniki S.Do.
4. Graham Solomons t.W., Craig b. Fryhle. (2011). Organska kemija. Amine. (10. izdaja.). Wiley Plus.
5. Andrew Tipler. (2010). Določitev nizkega nanašanja. PerkinElmer, inc. Shelton, CT 06484.
6. Chang, J., Danuthai, t., Dewiyanti, s., Wang, c. & Borgna, do. (2013). Hidrodeoksigenacija gvaiakola nad kovinskimi katalizatorji, ki jih podpirajo ogljik. Chemcatchem 5, 3041-3049. Dx.doi.org