химический каталог




Органическая химия

Автор А.П.Лузин, С.Э.Зурабян, Н.А.Тюкавкина и др.

зогруппу —N=N—, связанную с двумя углеводородными радикалами.

221

Простейшим представителем ряда ароматических азосоединений является азобензол. При составлении названий других азосоединений за основу берут азобензол.

5' 6 6 5

Азобензол 4-Гидроксиазобекзол 2,2 -Диаминоазобензол

Задание 6.12. Напишите структурные формулы 2,3-дибромазобензола и 2,3'-дибромазобензола.

Азосоединения получаются в результате взаимодействия солей диазония с производными бензола. При этом катион диазония ArN* выступает в роли электрофила и реакция протекает по механизму электрофильного замещения в бензольном ядре. Катион диазония является слабым электрофилом из-за делокализации положительного заряда по всей молекуле. Поэтому соли диазония реагируют только с теми производными бензола, которые имеют сильные электронодонорные заместители в бензольном кольце — аминогруппу или гидроксильную группу. Отсюда наиболее важное значение имеют реакции солей диазония с фенолами и ароматическими аминами. Эти реакции приводят к образованию азосоединений и называются реакциями азосочетания.

Азосочетание с ароматическими аминами проводят в нейтральной или слабокислой среде.

В молекуле Ы,г^-диметиланилина диметиламиногруппа является электронодонором и как ориентант I рода направляет атаку электрофильного реагента в орто- и шря-положения бензольного кольца. При этом из-за большого объема катиона диазония образуется практически только пара-изомер. Если же да/?«-п0ложение занято, то может быть получен и ор/ло-изомер.

-HCI

Бензолдиазоиийхлорид N.N-Диметил^нилин

Азосоединение

М(СНз)2

222

4-( Диметил амино)азобензол

Задание 6.13. Напишите схему реакции азосочетания между N.N-ди-этилапилином и 3-хлорбензолдназонийхлоридом. Назовите полученное соединение.

Азосочетание с фенолами проходит аналошчно реакции с ароматическими аминами, но в слабощелочной среде. При подщелачива-нии раствора фенола происходит образование феноксид-иона, что способствует повышению электронной плотности бензольного кольца и, следовательно, облегчает реакцию электрофильного замещения в нем.

Задание 6.14. Какое соединение получится в резулыате реакции азосочетания фенола с 4-питрофепилдиазопийхлоридом? Напишите схему реакции и назовите полученное соединение. В каких условиях надо проводить эту реакцию и почему?

Бензслдиазонийбромид Феиоксид-ион

Азосоединение

4-Гидроксиазобеизол

Все азосоединения — окрашенные вещества. Наибольший практический интерес представляют азокрасители, т. е соединения, которые могут окрашивать природные и искусственные волокна. В зависимости от заместителей, содержащихся в молекуле азобензола, окраска азосоединений может существенно изменяться. Реакция азосочетания широко применяется в фармацевтическом анализе для подтверждения подлинности сульфаниламидных препаратов, производных «-аминобензойной кислоты (анестезин, новокаин), нитробензола (ле-вомицетин), тетрациклина.

Азосоединения, получаемые из салициловой кислоты и диазотиро-ванных сульфаниламидных препаратов, применяются в качестве хи-миотерапевтических средств, например салазодиметоксин.

223

Hi НООС

Фрагмент оалициловой

кислоты

/ОСНз ОСНо

Фрагмент сульфадиметоксина

САЛАЗОДИМЕТОНСИН

6.4. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ЦВЕТНОСТИ

Изучение строения красителей, известных человеку с глубокой древности и принадлежащих к самым разным классам органических соединений, позволило установить связь между структурой молекулы и ее цветом. Оказалось, что в молекуле органического вещества имеются структурные фрагменты — группы атомов, ответственные за возникновение цвета. Такие атомные группировки получили название хромофоров (от греч. chroma — цвет и phoros — носитель).

Хромофоры подразделяют на сильные и слабые. Для появления окраски часто бывает достаточно наличия в молекуле одного сильного хромофора. Если хромофорные группы входят в единую цепь сопряжения, то интенсивность окраски увеличивается.

В молекулах органических соединений, кроме того, выделяют атомные группы, которые сами по себе в отсутствие хромофоров не способны вызывать окраску вещества, но в сочетании с хромофорами способны усиливать, углублять окраску или изменять ее оттенок. Такие группировки называют ауксохромами (от греч. auxano — увеличивать).

ХРОМОФОРЫ

АУНСОХРОМЫ

-N=N--N=0

^С=Ю

Азогруппа Нитрозогруппа

Нитрогруппа

Нарбонильная группа

Этенильная группа

-NH2 -М(СНэ)^

-ОН

-so3h „О

ОН

Аминогруппа Диметиламиногруппа

Гидроксильная группа

Сульфогруппа

Нарбоксильная группа

224

\

Особенностью ауксохромов является то, что все они обусловливают кислотные или основные свойства соединения и выполняют еще одну важную функцию — способствуют взаимодействию органического соединения с окрашиваемым материалом. В молекуле красителя может присутствовать несколько различных по природе ауксохромных группировок. Если у красителя преобладают основные свойства, то он называется основным красителем, а если кислотные, — то кислотным. Существуют и нейтральные красители.

Названия существующих красителей, а их в настоящее время известно несколько тысяч, не подчиняются каким-либо правилам номенклатуры и обычно не имеют прямой связи с их химическим строением. Часть названий возникла исторически и утвердилась в обиходе. Существующая химическая классификация красителей основана на общности хромофорных групп. В соответствии с этим различают нитро-, нитрозо-, азокрасители и т. д.

Многие азокрасители способны изменять свою окраску в зависимости от значения рН среды. Этим свойством широко пользуются для качественного, а иногда и полуколичественного определения рН среды Примером может служить краситель метиловый оранжевый (гелиантин), который получают диазотированием сульфаниловой кислоты и последующим азосочетанием полученной соли диазония с NoN-диметиланилином

+

+

НС1

Сульфаниловая кислота

+ NaCl + Н20

4-ДиаэоСензолсульфонислота

+

N.N-Диметнланнлин

N(CH3>2

Метиловый оранжевый (гелиантин)

8-352

225

В щелочной и нейтральной среде этот индикатор имеет желтый цвет, а в кислой среде — красный. Изменение окраски связано с изменением распределения электронной плотности в молекуле. При переходе от щелочной среды к кислой происходит протонирование одного из атомов азота азогруппы в молекуле метилового оранжевого. При этом исчезает хромофорная азогруппа —N=N— и возникает новый хромофор — хиноидная структура (хиноидный фрагмент в молекуле красителя показан на схеме).

ЩЕЛОЧНАЯ СРЕДА НИСЛАН СРЕДА

Хиноидный фрагмент

Na03S-^-N=N-Q-N^

сн3

сн3

иС1

NaOH

I

.снэ

ЧСН3

сг

Желтый цвет

Красный цвет

¦ Вопросы и упражнения

1. Какие вещества называют диазосоединениями? Приведите строение катиона бензолдназония и объясните его относительную устойчивость.

2. Напишите схему реакции получения н-нитробензолдиазонийхлори-да из н-нитроанилииа. Какие условия необходимо соблюдать при проведении этой реакции?

3. Какие вещества называют азосоединеппями? Приведите примеры азосоединений.

4. Какие реакции называются реакциями азосочетания? Почему в этих реакциях используется не сам бензол, а его гидрокси- или амнно-производные?

5. Какие структурные фрагменты должны содержаться в молекуле органического вещества, чтобы у него появилась окраска? Приведите пример.

6. Какие функциональные группы в молекулах органических соединении могут выступать в роли ауксохромов?

7. Объясните причину изменения окраски в*"зависимости от рН среды у метилового оранжевого (гелиантина).

8. Напишите схему реакции 4-метилциклогексиламипа с азотистой кислотой. Опишите механизм реакции.

9. Предложите схему синтеза 4-иодбеизойной кислоты нз 4-ннтро-толуола и необходимых неорганических реагентов. Напишите уравнения реакции.

10. Предложите схемы получения нз анилина и необходимых нсорга-

226

иических реагентов: а) 1,3.5-трпбромбеизола, б) 1,2,3-трпбромбепзола. Напишите уравнения необходимых реакций.

11. Предложите схему получения салазодиметоксппа нз сульфадпметок-сипа, бензола п необходимых неорганических реагентов. Напшппгс уравнения последовательных реакций.

12. Напишите схемы реакций азосочетания 8-амипопафтола-1 с 4-ин-тробспзолдпазопннхлорпдом в слабокислой и в слабощелочной среде. Объясните результаты.

13. Напишите схемы последовательных реакций, позволяющих получить нз бензола п необходимых неорганических реагентов азокраснтель хрнзопдип.

• Органические соединения, в молекуле которых имеется карбонильная группа ^С=0, называются карбонильными соединениями, или оксосоединениями.

Карбонильные соединения делятся на две большие группы — альдегиды и кетоны.

• Альдегиды содержат в молекуле карбонильную группу, обязательно связанную с атомом водорода, т. е. альдегидную группу

-сн=о.

• Кетоны содержат карбонильную группу, связанную с двумя углеводородными радикалами, т. е. кетонную группу.

В зависимости от строения углеводородных радикалов альдегиды и кетоны бывают алифатическими, а л и ц и к л и ч е с к и -ми и ароматическими.

В молекуле кетона радикалы могут быть одинаковыми или разными. Поэтому кетоны, как п простые эфиры, делятся на симметричные и несимметричные.

Хризоидин

Глава 7

АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ

8*

227

ЧИ$ЛЯ&$:Г "ГУЩ 'af&gjZWLi'

АльдегидъЯ

R~ I

СНз-С^

Ацетальдегид

О

Цинлогексан-нарбальдегид

О II

Бензальдегид

С

с

с

Алифатические

Алициклические

Ароматические

с*

Нетоны R— —

I

СН3-С-СН3 О Ацетон

Цинлогексаион

О II

Бензофенон

Примером смешанного кетона является метилфенилкетон (ацето-фенон) С,,Н5СОСН,.

7.1. НОМЕНКЛАТУРА И ИЗОМЕРИЯ

В названиях алифатических альдегидов по заместительной номенклатуре наличие альдегидной группы (при условии, что она является старшей) отражается суффиксом -аль. Основой служит название родоначального углеводорода (главной углеродной цепи). Нумерация главной цепи начинается с атома углероду альдегидной группы. Альдегидная группа всегда является концевой, так как она может быть связана только с одним углеводородным радикалом. В ряду альдегидов сохраняются и тривиальные

страница 37
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82

Скачать книгу "Органическая химия" (12.1Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
зеркало настенное цена за м2
ninebot mini pro europe edition
сковорода вок pensofal
набор алюминиевых кастрюль

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(26.04.2017)