KYSLÍKATÉ DERIVÁTY HYDROXYSLOUČENINY

HYDROXYSLOUČENINY obs. sk. –OH R–OH = ALKOHOL Ar–OH = FENOL

dělení dle počtu -OH skupin HYDROXYSLOUČENINY dělení dle počtu -OH skupin a) jednosytné b) vícesytné dvojsytné = dioly trojsytné = trioly CH3-CH2-OH

dělení dle umístění -OH skupiny HYDROXYSLOUČENINY dělení dle umístění -OH skupiny primární b) sekundární c) terciární (uhlík kromě –OH váže 2x H) R-CH2OH R–CH–R | OH (uhlík kromě –OH váže 1x H) (uhlík s -OH neváže vodíky)

názvosloví hlavní sk.: koncovka – ol (-diol, triol) HYDROXYSLOUČENINY názvosloví hlavní sk.: koncovka – ol (-diol, triol) propan-1,3-diol methanol methylalkohol není nejvyšší priorita: předpona hydroxy- 2-hydroxypropanová kyselina

= KETO-ENOL TAUTOMERIE HYDROXYSLOUČENINY struktura sloučeniny, kde je –OH navázána na uhlík, z něhož vychází dvojná vazba není stabilní → přesmyk → aldehyd nebo keton = KETO-ENOL TAUTOMERIE

HYDROXYSLOUČENINY struktura nestabilní jsou i sloučeniny, kde je na jeden uhlík navázáno víc –OH, stabilizace systému je prováděna odštěpením vody

příprava - alkoholy kvašení cukrů → ethanol HYDROXYSLOUČENINY příprava - alkoholy kvašení cukrů → ethanol pro průmyslovou výrobu nenasycené uhlovodíky, halogenderiváty, případně redukcí aldehydů a ketonů adice H2O na dvojnou vazbu oxidace alkenů

příprava - alkoholy adice H2O na dvojnou vazbu HYDROXYSLOUČENINY příprava - alkoholy adice H2O na dvojnou vazbu → primární alkoholy, kyselé prostředí (H2SO4, H3PO4)

sekundární terciární

2. oxidace alkenů

fyzikální vlastnosti zvýšení teploty varu tvorba H-můstků → HYDROXYSLOUČENINY fyzikální vlastnosti tvorba H-můstků → zvýšení teploty varu př. EtOH tv= 78,3°C, dimethylether tv = -24°C čím vyšší počet OH skupin tím vyšší teplota varu

Jaká vlastnost látky určuje, zda bude mísitelná s vodou? HYDROXYSLOUČENINY fyzikální vlastnosti nižší alkoholy – kapaliny Rozpustné v H2O? neomezeně mísitelné po CH3CH2CH2OH vyšší alkoholy – kapaliny – mísitelnost omezena nejvyšší alkoholy – kapaliny – nemísitelné s H2O Proč? Jaká vlastnost látky určuje, zda bude mísitelná s vodou?

→ čím více OH skupin tím je látka více/méně rozpustná ve vodě HYDROXYSLOUČENINY fyzikální vlastnosti Proč? zda je látka polární či nepolární sk. OH je polární: u nižších alkoholů převládá polární char. OH skupiny u vyšších alkoholů převládá nepolární charakter C-C → čím více OH skupin tím je látka více/méně rozpustná ve vodě

fyzikální vlastnosti fenoly většinou pevné látky HYDROXYSLOUČENINY fyzikální vlastnosti fenoly většinou pevné látky málo rozpustné, čím vyšší sytnost tím se rozpouští ve vodě lépe z 1 sytných nejrozpustnější fenol (→ emulzi)

fyzikální vlastnosti některé opticky aktivní Co to znamená? HYDROXYSLOUČENINY fyzikální vlastnosti některé opticky aktivní Co to znamená? obsahují asymetrický = chirální uhlík (navázány 4 různé substituenty) stáčí rovinu polarizovaného světla stereoizomerie enantiomery

chemické vlastnosti I+ acidobazické vlastnosti HYDROXYSLOUČENINY chemické vlastnosti acidobazické vlastnosti amfoterní (= vlastnosti kyselin i hydroxidů) vazba H-O polární → H kyselý charakter I+ vzhledem k indukčnímu efektu R skupiny, jsou alkoholy méně kyselé než voda → slabé kyseliny z alifatických primárních alkoholů nejkyselejší methanol primární alkoholy - vždy kyselejší než terciární R-CH2OH fenoly jsou silnější kyseliny než alkoholy (záporný náboj se delokalizuje na benzenovém jádře)

chemické vlastnosti kyselý charakter – slabé kyseliny HYDROXYSLOUČENINY chemické vlastnosti kyselý charakter – slabé kyseliny CH3CH2OH → CH3CH2O- + H+ alkoholát (alkoxidový ion) ethanolát (ethanoxidový ion) delokalizace záporného náboje → silnější kyseliny fenolát (fenoxidový ion)

chemické vlastnosti vznik alkoholátů a fenolátů HYDROXYSLOUČENINY chemické vlastnosti vznik alkoholátů a fenolátů 2 CH3 – OH + 2 Na → 2 CH3–O-Na+ + H2 hydrolyzuje H2O: alkoholy nereagují s roztoky hydroxidů, ale s kovy či hydridy - NaH methanolát sodný CH3–O-Na+ + H2O → CH3-OH + NaOH nehydrolyzuje H2O silná báze fenoly reagují s roztoky hydroxidů fenolát sodný

chemické vlastnosti - reakce HYDROXYSLOUČENINY chemické vlastnosti - reakce 1. eliminace dehydratace → alkeny působením silných kyselin H+

chemické vlastnosti - reakce HYDROXYSLOUČENINY chemické vlastnosti - reakce 2. oxidace primární → aldehydy sekundární → ketony terciární → alkeny

chemické vlastnosti - reakce HYDROXYSLOUČENINY chemické vlastnosti - reakce 3. SN – substituce nukleofilní sk. –OH nahrazena jiným nukleofilem př. X, -SH, -NH2 4. esterifikace alkohol + organická/anorganická kys. (H3PO4, HNO3…) produkty: ester + H2O

zástupci METANOL (metylalkohol, dřevný líh), CH3OH HYDROXYSLOUČENINY zástupci METANOL (metylalkohol, dřevný líh), CH3OH hořlavá, bezbarvá, prudce jedovatá kapalina tv = 65°C poškozuje zrak, větší dávka smrt používá se jako rozpouštědlo, při výrobě barviv, léčiv výroba syntetického metanolu: CO + H2  CH3OH

ETHANOL (ethylalkohol, líh), CH3CH2OH hořlavá, bezbarvá jedovatá kapalina charakteristické vůně tv = 78˚C je to návykový jed, alkoholismus při destilaci lze získat 95,3% alkohol a 4,7% vody – azeotropická směs fermentace - kvašení C6H12O6  2 C2H5OH + 2 CO2 rozpouštědlo, alkoholické nápoje, výroba léčiv, kosmetika

Alkoholické nápoje Pivo 10° 3-4% Pivo 12° 4-5% Stolní vína 8-12% - přímým kvašením Desertní vína 15-18% - víno+cukr+koření+alkohol Likéry 20-25% Destiláty 38 (40)-60%

vstřebávání EtOH 20% v žaludku, 80% v tenkém střevě rychlost vstřebávání ovlivněna žaludečním obsahem větší množství potravy zpomaluje vstřebávání (obzvláště tuky, proteiny) CO2 podporuje vstřebávání-šumivé nápoje opojnější u zdravých osob vstřebání 90% množství alkoholu během 30-60min, max.hladina alkoholu dosažena ke konci první hodiny po konzumaci

Obsah v krvi ‰ Fyziologické změny 0,3 euforie, upovídanost, snížení zábran, nižší pozornost a pohotovost, špatný odhad vzdálenosti 0,5 vzrušení, emoční nestabilita, ztráta sebekritiky poruchy koordinace pohybových reakcí 0,8 mírný stupeň opilosti, prodloužení reakční doby, „tunelové vidění“ 1-2,5 pokročilý stupeň opilosti, zmatení mysli, poruchy rovnováhy, ztráta orientace, zvracení, 2,5-5 velmi těžký stupeň, inkontinence, smrt v důsledku zástavy dýchání

Účinky EtOH na lidský organismus snižuje aktivitu centrální nervové soustavy dříve se mění myšlení, nálada, apod. – změny vidění až později mozeček koordinované pohyby - při pozdějších fázích silnějšího opojení ztráta koordinace dráždí trávicí soustavu - zvracení, průjmy při oxidaci vznik acetaldehydu acetaldehyd + někt. neurotransmitéry → kondenzační sloučeniny blízké halucinogenům rostl.původu

Orientační výpočet hladiny ethanolu v krvi předpoklad: vypito v krátkém časovém intervalu, plně vstřebáno, rovnoměrně rozdělen ve vodném prostředí g požitého alkoholu/tělesná váha x 0,6 = hladina v krvi ‰ - za 1 hod se hladina alkoholu sníží o 0,15‰ u chronických konzumentů rychlost odbourání zvýšena

ETHAN-1,2-DIOL (ethylenglykol), HOCH2CH2OH viskózní jedovatá kapalina neomezeně mísitelná s vodou složka nemrznoucích směsí jedovatý surovina pro výrobu polyuretanů a polyesterů PROPAN-1,2,3-TRIOL (glycerol, glycerin), bezbarvá, viskózní, vysokovroucí kapalina není jedovatý sladká chuť nitroglycerin - dynamit

FENOL , C6H5OH DVOJSYTNÉ FENOLY bezbarvá krystalická látka, na vzduchu se zbarvuje do růžova jedovatý a leptá pokožku jeho 2 % roztok je KARBOLOVÁ VODA , která je používána k dezinfekci slouží k výrobě plastů (př. BAKELIT), barviv, léků nitrací vzniká tzv. kyselina pikrová – silně explozivní sloučenina DVOJSYTNÉ FENOLY

KYSLÍKATÉ DERIVÁTY ETHERY

ETHERY sloučeniny obsahující v molekulách alkyly nebo aryly spojené přes kyslík izomerní s alkoholy R1 – O – R2

názvosloví ethyl(methyl)ether koncovka: -ether CH3-O-CH2CH3 ETHERY názvosloví koncovka: -ether CH3-O-CH2CH3 ethyl(methyl)ether v abecedním pořadí

zástupci DIETHYLETHER (ether), ETHERY zástupci DIETHYLETHER (ether), CH3CH2-O-CH2CH3 těkavá kapalina, vysoce hořlavá se vzduchem výbušný používán jako narkotikum využití jako rozpouštědlo, extrakční činidlo kapalné ethery vytváří na vzduchu a za světla výbušné peroxidy → skladovány v tmavých lahvích