CHEMICKÉ VLASTNOSTI ALKOHOLŮ

Prezentace na téma: "CHEMICKÉ VLASTNOSTI ALKOHOLŮ"— Transkript prezentace:

1 CHEMICKÉ VLASTNOSTI ALKOHOLŮ
KYSELOST +I EFEKT ALKYLU POTLAČUJE DISOCIACI - OH SKUPINY → KYSELOST SE SNIŽUJE, ALKOHOLY JSOU SLABŠÍ KYSELINY NEŽ VODA TVORBA SOLÍ - ALKOHOLÁTŮ: R - OH + NaOH → netvoří se R - OH + Na → R - O-Na+ alkoholát sodný + 1/2 H2 TVORBA ESTERŮ - ESTERIFIKACE kyselina + alkohol → ester + H2O REAKCE PROBÍHÁ S ORGANICKÝMI I MINERÁLNÍMI KYSELINAMI ODLIŠNÁ TVORBA VODY → ZJIŠTĚNO POMOCÍ SLOUČENIN OBSAHUJÍCÍCH IZOTOP 18O

2 ESTERIFIKACE ESTERIFIKACE S MINERÁLNÍMI KYSELINAMI
GLYCEROL A KYSELINA DUSIČNÁ → TRINITRÁT GLYCEROLU - NITROGLYCERIN, VÝBUŠNINA POUŽITÍ: DYNAMIT NEPLÉST NITRÁTY (ESTERY) A NITROSLOUČENINY!!! REESTERIFIKACE VÝROBA BIONAFTY

3 DEHYDRATACE ALKOHOLŮ PROBÍHÁ VLIVEM DEHYDRATAČNÍCH ČINIDEL (H2SO4, H3PO4, P2O5) PRŮBĚH PODLE ZAJCEVOVA PRAVIDLA SNADNOST DEHYDRATACE TERCIÁRNÍ → SEKUNDÁRNÍ → PRIMÁRNÍ ALKOHOLY DEHYDRATACÍ (= ELIMINAČNÍ REAKCÍ) VZNIKÁ NENASYCENÁ VAZBA POKUD VZNIKNE NESTABILNÍ STRUKTURA, NAPŘ. ENOLOVÁ, MOLEKULA SE STABILIZUJE PŘESMYKEM DEHYDRATACE GLYCEROLU

4 DEHYDROGENACE = ODŠTĚPENÍ VODÍKU
KATALYTICKÁ REAKCE 1) katalyzátor Ni, Pt, vysoký tlak (150 atm) 2) enzymová dehydrogenace DEHYDROGENACE PROBÍHÁ POUZE U PRIMÁRNÍCH A SEKUNDÁRNÍCH ALKOHOLŮ: PRIMÁRNÍ ALKOHOLY → ALDEHYDY SEKUNDÁRNÍ ALKOHOLY → KETONY TERCIÁRNÍ ALKOHOLY ZA TĚCHTO PODMÍNEK ODŠTĚPUJÍ VODU = DEHYDRATUJÍ TERCIÁRNÍ ALKOHOLY → NENASYCENÁ SLOUČENINA

5 OXIDACE ZA RŮZNÝCH PODMÍNEK: MÍRNÁ NEBO ENERGICKÁ MÍRNÁ OXIDACE:
PRIMÁRNÍ ALKOHOL → MONOTOPICKÝ DIOL → ALDEHYD SEKUNDÁRNÍ ALKOHOL →MONOTOPICKÝ DIOL → KETON TERCIÁRNÍ ALKOHOL → reakce neprobíhá VZNIKLÉ ALDEHYDY MOHOU OXIDOVAT AŽ NA KYSELINY ENERGICKÁ OXIDACE: OXIDAČNÍ ŠTEPENÍ MOLEKULY ZA VZNIKU SMĚSI KYSELIN TAKTO PROBÍHÁ U VŠECH TYPŮ ALKOHOLŮ, ZEJMÉNA SEKUNDÁRNÍCH A TERCIÁRNÍCH

6 FENOLY Ar - OH BENZENOL - FENOL
BENZENDIOLY - PYROKATECHOL, RESORCINOL, HYDROCHINON VLASTNOSTI: TUHÉ LÁTKY - VYTVÁŘEJÍ H-MŮSTKY A MAJÍ VYSOKOU MOLEKULOVOU HMOTNOST ROZPUSTNOST VE VODĚ KLESÁ S MOLEKULOVOU HMOTNOSTÍ A ROSTE S POČTEM OH-SKUPIN ROZPUSTNOST V NEPOLÁRNÍCH ROZPOUŠTĚDLECH MÁ OPAČNÝ TREND KYSELOST: -I EFEKT ZESILUJE KYSELOST → JSOU KYSELEJŠÍ NEŽ ALKOHOLY Ar - OH + Na-OH → Ar - O-Na+ fenolát sodný

7 BIOLOGICKÉ VLASTNOSTI FENOLŮ
FENOL: LEPTAVÝ, JEDOVATÝ BYL POUŽIT JAKO PRVNÍ DESINFEKCE (Joseph Lister, anglický chirurg, 19.století) FENOLOVÝ EKVIVALENT NÁSOBEK ÚČINNOSTI DESINFEKCE VE SROVNÁNÍ S ÚČINNOSTÍ FENOLU SOUČASNÉ DESINFEKCE: x ÚČINNĚJŠÍ JEDOVATOST KLESÁ S POČTEM OH SKUPIN LYSOL: ROZTOK FENOLU S MÝDLEM KRESOL: METHYLFENOLY (o-, m-, p-) HRUBÁ DESINFEKCE

8 CHEMICKÉ VLASTNOSTI FENOLŮ
OXIDOVATELNOST CHINONY: 1,2-BENZENDIOL A 1,4-BENZENDIOL ZACHOVÁNA KONJUGACE DVOJNÝCH VAZEB 1,3-BENZENDIOL NEOXIDUJE TVORBA BAREVNÝCH KOMPLEXŮ KYS. SALYCILOVÁ + Fe3+ → FIALOVÉ ZBARVENÍ (LABORKY!!!) PŘÍRODNÍ FENOLY (TANIN) + Fe3+ → BAREVNÉ SLOUČENINY, ZBARVENÍ RŮZNÉ PODLE POČTU A POLOHY OH SKUPINY → INKOUST např. DUBĚNKOVÝ INKOUST

9 VÝROBA A POUŽITÍ FENOLU
1) IZOLACE Z ČERNOUHELNÉHO NEBO HNĚDOUHELNÉHO DEHTU 2) KUMENOVÁ SYNTÉZA ALKYLACE BENZENU PROPENEM (SE) NA KUMEN, OXIDACE A ROZKLAD KUMENU, VZNIKÁ FENOL A ACETON POUŽITÍ FENOLU: VÝROBA PLASTŮ FENOL-FORMALDEHYDOVÉ PRYSKYŘICE - FENOPLASTY BAKELIT, ELEKTROSOUČÁSTKY - OBJÍMKY, VYPÍNAČE MOČOVINO-FORMALDEHYDOVÉ PRASKYŘICE - AMINOPLASTY IZOLAČNÍ A NÁTĚROVÉ HMOTY, KELÍMKY EPOXIDOVÉ PRYSKYŘICE LAKY, LEPIDLA

10 PŘÍRODNÍ POLYFENOLY PŘÍRODNÍ LÁTKY VÝHRADNĚ ROSTLINNÉHO PŮVODU
PATŘÍ MEZI TZV. SEKUNDÁRNÍ METABOLITY ZATÍM OBJEVENO A IDENTIFIKOVÁNO NĚKOLIK TISÍC ZÁSTUPCŮ STRUKTURA: DERIVÁTY KYS. BENZOOVÉ DERIVÁTY KYS. SKOŘICOVÉ A ODVOZENÉ FENYLPROPANOIDY (struktura C6-C3) 17 SKUPIN RŮZNÝCH STRUKTUR V BIOLOGICKÉM MATERIÁLU SE VYSKYTUJÍ VOLNĚ NEBO VE VAZBĚ NA SACHARIDY JAKO GLYKOSIDY (větší rozpustnost ve vodě) VLASTNOSTI: ANTIOXIDANTY - OXIDACE NA CHINONY - OCHRANA CITLIVÝCH SLOUČENIN (vit. C, nenasycení mastné kyseliny, DNA) PROTI OXIDACI

11 BIOSYNTÉZA FENOLŮ

12 PŘÍKLADY STRUKTUR DERIVÁTY KYSELINY BENZOOVÉ
kys. salicylová, gallová, kávová, ferulová, kumarová, sinapová DERIVÁTY KYSELINY SKOŘICOVÉ estery (methyl-, ethyl- ovocné až květinové vůně parfémy FLAVON A STRUKTURY ODVOZENÉ (FLAVONOIDY) anthokyany - červená, fialová až modrá rostlinná barviva - jahody, borůvky, černý bez, vinná réva

13 VÝZNAM POLYFENOLŮ 1) ŽLUTÁ BARVIVA - ATRAKTANTY - KVĚTY, PLODY, KŮRA, DŘEVO (DUB) 2) FYTOALEXINY - ROSTLINNÉ OBRANNÉ LÁTKY PROTI MIKROBIÁLNÍM PATOGENŮM 3) ALLELOCHEMIKÁLIE - LÁTKY FUNGUJÍCÍ V KONKURENČNÍM BOJI ROSTLINNÝCH DRUHŮ 4) FYTOINSEKTICIDY - LÁTKY PŮSOBÍCÍ PROTI HERBIVORNÍMU HMYZU 5) ANTIOXIDANTY - VÝZNAM PRO PRODUCENTA I PRO KONZUMENTA (tedy i pro člověka), brání oxidaci krevních lipidů (LDL), prevence onemocnění srdce (infarkt) a cév (mrtvice, atheroskleróza), pravděpodobně působí proti rozvoji rakovinového bujení

14 ETHERY PATŘÍ MEZI HYDROXYSLOUČENINY R1 - O - R1 SYMETRICKÉ ETHERY
Ar - O - R NESYMETRICKÉ ETHERY VLASTNOSTI: NEVYTVÁŘÍ H-MŮSTKY → NIŽŠÍ TEPLOTY VARU VYSOKÁ TĚKAVOST NÍZKÁ ROZPUSTNOST VE VODĚ TV(ETHANOL) = 78,5°C, TV (DIMETHYLETHER) = -24,9°C BIOLOGICKÉ ÚČINKY: DIETHYLETHER - PÁRY VE VZDUCHU (4%) VYVOLÁVAJÍ NARKÓZU VYŠŠÍ KONCENTRACE ZPŮSOBUJÍ OTRAVU AŽ SMRT POUŽITÍ: VYNIKAJÍCÍ NEPOLÁRNÍ ROZPOUŠTĚDLO

15 SYNTÉZA ETHERŮ NESYMETRICKÉ ETHERY (WILLIAMSONOVA SYNTÉZA)
R1 - ONa R2 - X → R1 - O - R2 + Na - X SYMETRICKÉ ETHERY R - OH + OH - R → R - O - R + H2O INTERMOLEKULÁRNÍ DEHYDRATACE DEHYDRATAČNÍ ČINIDLO: H2SO4 , KONTROLOVANÉ TECHNOLOGICKÉ PODMÍNKY (TEPLOTA) DIETHYLETHER TVOŘÍ PŘI SKLADOVÁNÍ NA SVĚTLE VÝBUŠNÉ PEROXIDY! → SKLADOVAT V TMAVÉ LAHVI