Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Podobné dokumenty
I N V E S T I C E D O R O Z V O J E V Z D Ě L Á V Á N Í

SEMINÁRNÍ PRÁCE. Jméno: Obor: 1. Pojmenujte následující sloučeniny:

Quiz Karboxylové kyseliny & jejich deriváty

Karbonylové sloučeniny

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

OCH/OC2. Karbonylové sloučeniny 1

OCH/OC2. Karbonylové sloučeniny 2

Karbonylové sloučeniny

Karboxylové kyseliny

3.3.3 Karbonylové sloučeniny

KARBONYLOVÉ SLOUČENINY

2016 Organická chemie testové otázky

Organická chemie (KATA) rychlý souhrn a opakování

DERIVÁTY - OPAKOVÁNÍ

CH 2 = CH 2 ethen systematický název propen CH 2 = CH CH 3 but-1-en CH 2 = CH CH 2 CH 3 but-2-en CH 3 CH = CH CH 3 buta-1,3-dien CH 2 = CH CH = CH 2

Reakce aldehydů a ketonů s N-nukleofily

Kyslíkaté deriváty. 1) Hydroxyderiváty: a) Alkoholy b) Fenoly. řešení. Dle OH = hydroxylová skupina

Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty

Reaktivita oxosloučenin: Nukleofilní adice na karbonylovou skupinu Reakce vedle karbonylové skupiny Oxidace a redukce

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

2. Karbonylové sloučeniny

Mezi karbonylové sloučeniny patří deriváty uhlovodíků, jejichž molekuly obsahují funkční skupinu

Fyzikální vlastnosti. Chemické vlastnosti

Organická chemie II. Acylderiváty I. Zdeněk Friedl. Kapitola 21. Solomons & Fryhle: Organic Chemistry 8th Ed., Wiley 2004

Hydroxysloučeniny Tento výukový materiál vznikl za přispění Evropské unie, státního rozpočtu ČR a Středočeského kraje Únor

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

DERIVÁTY UHLOVODÍKŮ Obsah

Úvod Obecný vzorec alkoholů je R-OH.

4. ročník - seminář Vzdělávací obor - Člověk a příroda

Charakteristika Teorie kyselin a zásad. Příprava kyselin Vlastnosti + typické reakce. Významné kyseliny. Arrheniova teorie Teorie Brönsted-Lowryho

CH 3 -CH 3 -> CH 3 -CH 2 -OH -> CH 3 -CHO -> CH 3 -COOH ethan ethanol ethanal kyselina octová

Organická chemie II. Aldehydy a ketony II. Zdeněk Friedl. Kapitola 20. Solomons & Fryhle: Organic Chemistry 8th Ed., Wiley 2004

ORGANICKÁ CHEMIE I pro bakalářský stud. program (Varianta A) Jméno a příjmení... Datum... Kroužek/Fakulta.../... Zápočet udělil(a)...

EU peníze středním školám digitální učební materiál

H H C C C C C C H CH 3 H C C H H H H H H

Obsah. 2. Mechanismus a syntetické využití nejdůležitějších organických reakcí Adiční reakce Elektrofilní adice (A E

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková

Chemie - Sexta, 2. ročník

nenasycené uhlovodíky nestálé, přeměňují se na karbonyly

Jednou z nejdůležitějších skupin derivátů uhlovodíků jsou sloučeniny obsahující jednovazné hydroxylové skupiny OH, proto hydroxyderiváty:

Aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny

1. ročník Počet hodin

SADA VY_32_INOVACE_CH1

Halogenderiváty. Halogenderiváty

3. ročník Vzdělávací obor - Člověk a příroda

ORGANICKÁ CHEMIE I pro bakalářský stud. program (Varianta A) Jméno a příjmení... Datum... Kroužek/Fakulta.../... Vyučující na semináři...

ORGANICKÁ CHEMIE II pro bakalářský stud. program (Varianta A) Jméno a příjmení... Datum... Kroužek/Fakulta.../... Vyučující na semináři...

KARBOXYLOVÉ KYSELINY C OH COOH. řešení. uhlovodíkový zbytek. KARBOXYLOVÝCH funkčních skupin. - obsahují 1 či více

Ethery, thioly a sulfidy

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie

Kyslíkaté deriváty uhlovodíků I

Organická chemie 1 - sylabus

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

UHLOVODÍKY ALKANY (...)

Reaktivita karboxylové funkce

Karboxylové kyseliny

Karboxylové kyseliny. Ing. Lubor Hajduch ZŠ Újezd Kyjov

Organická chemie 2 Anotace Cíle Osnova předmětu

Školní vzdělávací program

OCH/OC2. Hydroxyderiváty

TEST + ŘEŠENÍ. PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2010

DUM VY_52_INOVACE_12CH31

VLASTNOSTI ALKANŮ 2. RADIKÁLOVÁ SUBSTITUCE 3. ELIMINAČNÍ REAKCE VÝZNAMNÉ ALKANY. Substituční reakce. Sulfochlorace alkanů. Termolýza.

Organická chemie pro biochemiky II část

HALOGENDERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

Škola: Gymnázium, Brno, Slovanské náměstí 7 III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

Alkyny. C n H 2n-2 (obsahuje jednu trojnou vazbu) uhlíky v sp hybridizaci

OCH/OC2. Karboxylové kyseliny

Téma : DERIVÁTY VYPRACOVAT NEJPOZDĚJI DO

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

ZS Purkynova Vyskov. Mgr. Jana Vašíèková / vasickova@zspurkynova.vyskov.cz Pøedmìt Chemie Roèník 9. Klíèová slova Uhlovodíky Oèekávaný výstup

KARBOXYLOVÉ KYSELINY

Školní výstupy Učivo (pojmy) Poznámka

OCH/OC2. Hydroxyderiváty

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

KARBOXYLOVÉ KYSELINY

Karboxylové kyseliny

AMINOKYSELINY REAKCE

Karboxylová skupina vzniká připojením hydroxylové skupiny OH ke karbonylové skupině (oxoskupině) >C=O. Souhrnně

Ethery R-O-R. Příprava. 1) Williamsonova syntéza (alkylace alkoholátů, fenolátů) O R-O-R 1 -X S N R-X + R 1 -O-CH 3 CH 3 CH 2. -Br + CH 3.

Rozezná a vysvětlí význam označení různých nebezpečných látek. Vybrané dostupné látky pojmenuje a vysvětlí jejich nebezpečnost.

projektu OPVK 1.5 Peníze středn CZ.1.07/1.5.00/ Název projektu: Ing. Eva Kubíčková edmět: Deriváty uhlovodíků 41-l/01)

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

Brno e) Správná odpověď není uvedena. c) KHPO4. e) Správná odpověď není uvedena. c) 49 % e) Správná odpověď není uvedena.

Základní chemické pojmy

Pracovní list: Karbonylové sloučeniny

ALDEHYDY, KETONY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Rozdělení organických sloučenin

HYDROXYDERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

reakci (tj. od nejvíce disponovaného k nejméně disponovanému).

OCH/OC2. Deriváty karboxylových kyseliny

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

PÍSEMNÁ ČÁST PŘIJÍMACÍ ZKOUŠKY Z CHEMIE bakalářský studijní obor Bioorganická chemie 2011

Příklady k semináři z organické chemie OCH/SOCHA. Doc. RNDr. Jakub Stýskala, Ph.D.

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

Experimentální biologie Bc. chemie

MATURITNÍ OTÁZKY Z CHEMIE

Transkript:

Inovace bakalářského studijního oboru Aplikovaná chemie http://aplchem.upol.cz Z.1.07/2.2.00/15.0247 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

Karbonylové sloučeniny aldehydy ketony Příprava: 1. ydratace alkynů (A E ) 2 /g 2 2 3 2. xidace primárních alkoholů ( aldehydy); sekundárních alkoholů ( ketony) 3. edukce halogenidů karboxylových kyselin l 2 / Pd/S Nutný deaktivovaný katalyzátor

4.Gatterman-Kochova reakce Ar- l/all 3 Ar 5. Friedel-raftsova acylace arenů (viz. Areny ; pozn. jádro nesmí být deaktivováno) 6. Pyrolýza solí (a, Ba) karboxylových kyselin Ba 2 T -Ba 3 7. ydrolýza monotopických dihalogenderivátů a dihyroxyderivátů 1 Br Br 2 2 1 2-2 1 2

Fyzikální vlastnosti Jsou to kapaliny nebo tuhé látky (kromě formaldehydu), body varu jsou nižší než u alkoholů, ale vyšší než u uhlovodíků. Polární sloučeniny, nejnižší dobře rozpustné ve vodě (pak rozpustnost klesá), rozp. v ethanolu a etheru. Methan b.v. 161 ; formaldehyd b.v. 20,8 ; methanol 64,7. δ δ δ δ typické nukleofilní adice na = (A N ) hemické vlastnosti Nu I Nu E Nu E

Srovnání reaktivity karbonylových sloučenin k nukleofilním reakcím: eaktivita klesá Nu adice na = vazbu: 1. Za kyselé katalýzy (protonizace kyslíku zvyšuje kladný náboj na uhlíku) 2. Za bazické katalýzy (zvýšení reaktivity nukleofilního činidla nebo jeho tvorba) Nu- B I -B Nu I

Nu adice na = vazbu za kyselé katalýzy: 1. Tvorba acetalů a ketalů 1 2 1 2 2 2 1 1 = - hydráty = alkyl - poloacetaly (poloketaly) 2 1-2 = alkyl - acetaly (ketaly) (je-li keton pak: poloketal, ketal) Acetaly (ketaly)- stálé v alkalickém prostředí; nestálé v kyselém prostředí -chránicí skupiny

Využití tvorby acetalů a ketalů jako chránicích (protektivních) skupin LiAl 4 3 2 5 3 katalýza 3 3 2 5 LiAl 4 3 3

Další kysele katalyzované reakce: 2 N 2 1 N- 2-2 1 N- 2 1 N 2 -N 2-2 1 iminosloučeniny (aldehyd prim. amin - Schiffovy báze) N-N 2 hydrazony N 2 - N- - 2 1 oximy K identifikaci aldehydů a ketonů (podle t.t)

1. Kyanhydrinová syntéza Nu adice na = vazbu za bazické katalýzy: 1 2 N B I -B 2 1 N 3 2 1 Báze: KN kyanhydriny hydroxykyseliny 2. Aldolizace a aldolová kondenzace. (mechanizmus viz Alkeny) 1 2 3 2 Q B I -B 2 1 Q 3-2 1 2 3 Q báze: 2 5 Na fáze aldolizace fáze aldolové kondenzace 3 3 2 3 2 5 Na 3 3 3-2 3 3 3

Nu adice na = vazbu bez katalýzy: 1. Adice Grignardových sloučenin (mechanizmus viz. ydroxyderiváty) -MgX 1 2 1 -MgX 2 3 -Mg()X 1 2 2. edukce komlexními hydridy 1 LiAl 4, NaB 4 1 2 3. Tvorba bisulfitických sloučenin 2 1 3 1 NaS 3 2 S 2 2 S 3 Na 2 1 bisulfitická sloučenina

Formaldehyd (methanal) plyn ostrého zápachu toxický -denaturuje bílkoviny, nejreaktivnější aldehyd, na výrobu umělých hmot fenoplasty, aminoplasty (bakelit, umakart..) n - 2 polymerace N 3 N N 2 - * * n N N N 3 hexamethylentetramin (urotropin) polyoxymethylen (paraformaldehyd) 2 N N N 2 N N N 2 cyklotrimethylentrinitramin (exogen) Acetaldehyd (ethanal) na výrobu kyseliny octové, acetanhydridu, umělého kaučuku, léčiv výroba: oxidace ethanolu nebo adice vody na ethyn. 3-3 3 paraldehyd 3 3 3 3 metaldehyd (tuhý líh) 3

Akroleín (propenal)- toxický odporně páchnoucí plyn, vzniká při zahřívání glycerínu a při smažení jídel Přírodní aldehydy: aldehyd kyseliny skořicové - 3-3 vanilin anisaldehyd Aceton (dimethylketon, propan-2-on) významné polární rozpouštědlo, výroba oxidací kumenu nebo isopropanolu (příp. kat.oxidace propanu). Acetofenon (methyl(fenyl)keton) použití v kosmetickém a farmaceutickém průmyslu Přírodní keton: 3 3 3 kafr

hinony oxidace oxidace 1,4-benzochinon 1,2-benzochinon oxidace 9,10-antrachinon hinoidní uspořádání nositelem barevnosti sloučenin (chromofor) purpurin (přírodní červeň) alizarin (oranžový) juglon (přírodní hněď, ve slupkách ořechu)

Karboxylové kyseliny - Příprava: xidační metody 1. xidace uhlovodíků: Ar- 3 ox. Ar- 3 2-2 - 3 ox. ox. 3 3 2. xidace primárních alkoholů a aldehydů (viz. Alkoholy)

ydrolytické metody z monotopických trihalogenderivátů X 3 2 -l z funkčních derivátů karboxylových kyselin -N, -X, 2 (, ) (-) 2, -N() 2-1 Z 2 5 připravte 3 2 3 2 3 3 2 N KN 3 2 l Pl 5 3 2 Princip tzv : nitrilové syntézy kyselin X N

Syntetické metody Využití Grignardových sloučenin -X Mg MgX 2 -MgX 3 -Mg()X Malonesterová syntéza -X 2 1 1 B I -B 1 1 -X 1 1 3-1 T - 2-2

Fyzikální vlastnosti Díky karboxylové skupině polární látky, vysokého bodu varu (tvorba -vazeb) ozpustnost ve vodě: 1-4 neomezeně rozpustné, 9 -a výše ve vodě nerozpustné (méně polární rozpouštědlo př. aceton) Kyselý charakter: hemické vlastnosti - B I -B karboxyláty 3 - Na - 2 3 Na natrium-acetát (octan sodný) Závislost acidity na zbytku molekuly - 3 acidita klesá

Řešené úlohy a schémata 1. Na příkladu cyklohexanonu demonstrujte hlavní reakce karbonylových sloučenin. S 3Na 3 3 lmg 3 NaS 3 2 mol 3 kat 3 Mgl N 3 Zng x / l 3 N 2 LiAl 4 N/ KN N N 2 N 2 N 2 N N N 2

2. Doplňte chybějící reaktanty nebo produkty. 3. Z jakých sloučenin se dá připravit benzaldehyd? Na principu aldolové kondenzace jej pak nechte zreagovat s nitromethanem.

4. Z brombutanu připravte kyselinu pentanovou. Br Mg / ether MgBr 2 2 MgBr - Mg()Br oxidace MgBr 2 - Mg()Br oxidace Br KN - KBr N 2 ( ) 5. Pomocí malonesterové syntézy připravte z 2-chlorpropanu 3-methylbutanovou kyselinu. l 2 5 2 5 2 5 Na 2 5 2 5 2 ( ) - 2 5 T - 2

Seminární úkoly: 1. o vznikne adicí vody (v přítomnosti. g 2 ) na cyklohexyn? 2. Pyrolýzou adipanu barnatého vznikne cyklický keton, znázorněte jeho strukturu. 3. Sestavte pořadí reaktivity těchto karbonylových sloučenin k reakcím s Grignardovými sloučeninami: formaldehyd, thiofen-2-karbaldehyd, propanal, butan-2-on, nafty(fenyl)keton, propyl(fenyl) keton 4. o vznikne reakcí butan-2-onu s a) ethylenglykolem v přítomnosti katalytického množství chlorovodíku b) fenylhydrazinem c) kyanovodíkem d) hydroxylaminem e) LiAl 4 f) roztokem hydrogensiřičitanu sodného g) ethylmagnezium-bromidem a následnou hydrolýzou vzniklého meziproduktu? 5. Pomocí kyanhydrinové syntézy naznačte přípravu kyseliny mléčne 6. Z acetaldehydu připravte a) kyselinu octovou b) ethanol c) 1-fenylethanol d) ethylamin 7. Z benzoové kyseliny připravte benzen-1,3-dikarboxylovou kyselinu. 8. Z ethanolu připravte kyselinu butandiovou (nst, nitrilová syntéza) 9. Z naftalenu připravte naftalen-1-karboxylovou kyselinu (pomocí Grignardova činidla) 10. Z toluenu připravte 3-fenylpropanovou kyselinu (nst, malonesterová syntéza) 11. Srovnejte navzájem sílu těchto karboxylových kyselin: a) trichloroctová kyselina, mravenčí kyselina, octová kyselina, propanová kyselina b) 4-nitrobenzoová kyselina, 4-chlorbenzoová kyselina, 3-chlorbenzoová kyselina. 12.Proč je kyselost vodíku v skupiny v karboxylu o několik řádu vyšší než v alkoholech? 13.Srovnejte kyselost vodíku skupiny (a sestavte pořadí kyselosti) v těchto sloučeninách 3 2 S S 3 2 3 2 -

14. Znázorněte reakčním schématem tento sled reakcí: yklohexanol je oxidován na produkt A. Ten pak reaguje s methylmagnezium-bromidem za vzniku produktu B, který po hydrolýze poskytne produkt. Z něj pak eliminaci vody vniká látka D. 15. Pojmenujte tyto karboxylové kyseliny N N l 2 N 1 2 3 3 l 3 4 5 6