Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Podobné dokumenty
Inovace studia molekulární a buněčné biologie

HYDROXYDERIVÁTY. Alkoholy Fenoly Bc. Miroslava Wilczková

nenasycené uhlovodíky nestálé, přeměňují se na karbonyly

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

NÁZEV ŠKOLY: Základní škola Javorník, okres Jeseník REDIZO: NÁZEV:VY_32_INOVACE_115_Alkoholy AUTOR: Igor Dubovan ROČNÍK, DATUM: 9., 25.

HYDROXYLOVÉ SLOUČENINY KYSLÍKATÉ DERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

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

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

Obecná charakteristika Názvosloví Rozdělení Příprava a výroba Fyzikální vlastnosti Chemické vlastnosti Hlavní zástupci

Alkoholy, fenoly. uhlovodíkového zbytku s příponou alkohol. CH 3CH 2OH

HYDROXYDERIVÁTY UHLOVODÍKŮ

ALKOHOLY A FENOLY. Autor: Mgr. Stanislava Bubíková. Datum (období) tvorby: Ročník: devátý

Alkoholy prezentace. VY_52_Inovace_236

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

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

DERIVÁTY - OPAKOVÁNÍ

Alkoholy, fenoly. Základní škola Kladno, Vašatova 1438 Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Jiřina Borovičková

Kyslíkaté deriváty uhlovodíků - alkoholy

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Ethery, thioly a sulfidy

2. Karbonylové sloučeniny

III/2 - Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT Inovace výuky na GSN prostřednictvím ICT

1. Hydroxysloučeniny 2. Thioly 3. Ethery

ALKOHOLY, FENOLY A ETHERY. b. Jaké zdroje cukru znáte a jak se nazývají produkty jejich kvašení?

Opakování učiva organické chemie Smart Board

Kyslíkaté deriváty uhlovodíků I

Aldehydy, ketony, karboxylové kyseliny

KARBOXYLOVÉ KYSELINY

Karboxylové kyseliny. Ing. Lubor Hajduch ZŠ Újezd Kyjov

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

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

Téma : DERIVÁTY VYPRACOVAT NEJPOZDĚJI DO

Výukový materiál určený k prezentaci učitelem, popřípadě jako materiál určený pro samostudium žáka.

Karboxylové kyseliny

Karboxylové kyseliny a jejich funkční deriváty

Deriváty uhlovodíků - opakování prezentace

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

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

DERIVÁTY UHLOVODÍKŮ Obsah

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Organická chemie 3.ročník studijního oboru - kosmetické služby.

Škola: Střední škola obchodní, České Budějovice, Husova 9

3.3 KYSLÍKATÉ DERIVÁTY

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

Uhlovodíky, deriváty uhlovodíků opakování Smart Board

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

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

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

Substituční deriváty karboxylových kyselin

VY_52_Inovace_239 Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Chemie Ročník: 8, 9 Projekt EU peníze školám Operačního programu Vzdělávání

DUM VY_52_INOVACE_12CH31

Autor: Tomáš Galbička Téma: Alkany a cykloalkany Ročník: 2.

SACHARIDY FOTOSYNTÉZA: SAHARIDY JSOU ORGANICKÉ SLOUČENINY SLOŽENÉ Z VÁZANÝCH ATOMŮ UHLÍKU, VODÍKU A KYSLÍKU.

Výukový materiál zpracován v rámci projektu EU peníze školám

ANORGANICKÁ ORGANICKÁ

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Redoxní reakce Jsou to chem. reakce, při kterých se mění oxidační čísla atomů. Každá redoxní reakce se skládá z oxidace a redukce.

Organické látky. Organická geochemie a rozpuštěný organický uhlík

DUM VY_52_INOVACE_12CH24

Základní škola a mateřská škola Hutisko Solanec. žák uvede základní druhy uhlovodíků, jejich použití a zdroje. Chemie - 9. ročník

Teoretický protokol ze cvičení Josef Bušta, skupina: 1, obor: fytotechnika

AMINOKYSELINY REAKCE

Potřebný čas pro výuku DUM: Metodické zhodnocení a popis práce s digitálním učebním materiálem:

Pracovní list: Karbonylové sloučeniny

18.Hydroxysloučeniny a hormony

1. Jeden elementární záporný náboj 1, C nese částice: a) neutron b) elektron c) proton d) foton

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

ZŠ ÚnO, Bratří Čapků 1332

3.3.3 Karbonylové sloučeniny

Inovace studia molekulární a buněčné biologie

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/

Alkany a cykloalkany

Deriváty uhlovodíků modelování pomocí soupravy základní struktury

Úvod Obecný vzorec alkoholů je R-OH.

Chemie 2018 CAUS strana 1 (celkem 5)

Vzdělávací oblast: Člověk a příroda. Vyučovací předmět: Chemie. Třída: kvarta. Očekávané výstupy. Poznámky. Přesahy. Průřezová témata.

UHLOVODÍKY ALKANY (...)

CHEMIE - Úvod do organické chemie

3. ročník Vzdělávací obor - Člověk a příroda

1. nitrosloučeniny R-NO 2 CH 3 -NO aminosloučeniny R-NH 2 CH 3 -NH 2

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Obchodní akademie a Jazyková škola s právem státní jazykové zkoušky Písek

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

Chemie - 8. ročník (RvTv)

Sada 7 Název souboru Ročník Předmět Formát Název výukového materiálu Anotace

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

Jméno autora: Mgr. Ladislav Kažimír Datum vytvoření: Číslo DUMu: VY_32_INOVACE_11_Ch_OCH

Učitelé učitelům: náměty, pomůcky a věcičky pro chemické hračičky. Renata Šulcová

Kyslíkaté deriváty uhlovodíků III

Název školy: Číslo a název sady: klíčové aktivity: VY_32_INOVACE_179_Toxikologie organických látek_pwp

Gymnázium Vysoké Mýto nám. Vaňorného 163, Vysoké Mýto

ORGANICKÁ CHEMIE Laboratorní práce č. 4 Téma: Karbonylové sloučeniny, karboxylové kyseliny

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

Inovace výuky prostřednictvím šablon pro SŠ. Gymnázium Jana Pivečky a Střední odborná škola Slavičín Mgr. Veronika Prchlíková

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Paliva. nejběžnějším zdrojem tepla musí splňovat tyto podmínky: co nejmenší náklady na těžbu a výrobu snadno uskutečnitelné spalování

4. ročník - seminář Vzdělávací obor - Člověk a příroda

KARBOXYLOVÉ KYSELINY

Názvosloví Konformace Isomerie. Uhlíky: primární (1 o ) sekundární (2 o ) terciární (3 o ) kvartérní (4 o )

Transkript:

Inovace studia molekulární a buněčné biologie reg. č. CZ.1.07/2.2.00/07.0354

LRR/CHPB2 Chemie pro biology 2

Hydroxy, thio a oxo deriváty Alkoholy, thioly, fenoly, ethery Lucie Szüčová

Osnova: hydroxy, thio a oxy alifatické i aromatické deriváty jejich fyzikální vlastnosti, klíčové chemické reakce, názvosloví použití, výskyt, toxicita Klíčová slova: alkoholy, thioly, fenoly, ethery

Otázky před přednáškou: 1. Co odlišuje alkoholy od ostatních organických látek? 2. Jak byste popsali vlastnosti alkoholů? 3. Jak se liší alkoholy od fenolů? 4. Co je to thiol? 5. Proč jsou ethery těkavé?

Alkoholy alkoholy jsou alifatické látky, ve kterých se vyskytuje jedna nebo více OH skupin (tzv. hydroxylových skupin) alkoholy dělíme na primární (koncová OH), sekundární a terciální podle umístění OH skupiny v alif. řetězci Alkoholy dělíme také podle počtu OH skupin na monohydroxy- (1), dihydroxy (2) nebo trihydroxy (3) atd. alkoholy primární alkoholy tvoří homologickou řadu: methanol, ethanol, propanol, butanol atd. a jedná se o kapaliny po staletí jsou obilniny, zelenina a ovoce fermentovány, aby za pomoci kvasinek produkovaly alkoholy, zejména ethanol z cukrů, které jsou v nich obsaženy

Methanol nejjednodušší člen homologické řady alkoholů methylalkohol, karbinol, dřevný líh velice toxický, přibližně 5 ml způsobuje nevratnou slepotu a zhruba 30 ml smrt methanol se vyrábí ze syntézního plynu a používá se jako rozpouštědlo snadná zaměnitelnost s ethanolem, zejména v domácích palírnách!!! bp kolem 65 C při destilaci teče dříve než ethanol (78 C) (směs s ethanolem a vodou zvyšuje jeho bp!!!) směs z počátku procesu se vyhazuje) čirá kapalina bez výraznějšího zápachu, výborně mísitelný s vodou methanol ethanol

Methanol jedovaté především metabolity formaldehyd a kyselina mravenčí (blokují aminoskupiny v proteinech) CH 3 OH (enzym. oxidace) HCOH (enzym. Oxidace na formaldehyd) HCOOH (enzymatická oxidace na kyselinu mravenčí) ethanol je sice také toxický (játra) ale ne tak výrazně jako methanol methanolem se často denaturuje (znehodnocuje) průmyslový ethanol vyšší alkoholy jako propanol a isopropanol se používají jako rozpouštědla a jsou také hepatotoxické

Ethanol, C 2 H 5 OH ethanol, ethylalkohol, lidově líh nebo alkohol alifatický monohydroxyderivát mísitelný s vodou se kterou tvoří azeotrop není možné je beze zbytku oddělit destilací s vodou tvoří také vodíkové můstky (slabé interakce) čirá kapalina ostré, ve zředění výrazné alkoholické vůně s teplotou varu asi 78 C

Jak vzniká ethanol? Kvasné procesy ethanol se připravuje z cukrů alkoholovým kvašením (působením kvasinky Saccharomyces) z brambor, cukrové třtiny, cukrového roztoku, ovoce (z přírodních surovin): C 6 H 12 O 6 2C 2 H 5 OH + 2 CO 2 při konc. 15% ethanolu v roztoku kvasinky umírají a proces se zastaví následuje destilace dále se směs destiluje na 96% alkohol a dále se suší sušidly (absolutní alkohol) alkohol se pro průmyslové použití denaturuje methanolem, benzínem Synteticky se připravuje hydratací ethenu CH 2 =CH 2 + H 2 O C 2 H 5 OH

Jak funguje ethanol v lidském těle? dávkování ethanolu je relativní (záleží na tělesné váze a na zvyku organismu ho přijímat) v malých dávkách způsobuje euforii, uvolnění, ve velkých ztrátu koordinace, deprese, sníženou vnímavost, agresivitu půs. enzymu alkohol dehydrogenázy vzniká jeho metabolit acetaldehyd, který napadá proteiny obsahující SH skupiny CH 3 CH 2 OH (oxidace, alkohol dehydrogenáza) CH 3 COH odbourává se pomalu pomocí enzymu acetaldehyd dehydrogenasy na kyselinu octovou CH 3 CHO (oxidace, acetaldehyd dehydrogenáza) CH 3 COOH acetaldehyd způsobuje cirhózu jater a je odpovědný za alkoholismus ethanol lze použít jako antidotum při otravě methanolem

Bioethanol jako palivo vzniká přípravou/výrobou ethanolu alkoholovým kvašením (fermentací) z biomasy (kukuřice, brambory, cukrová řepa, cukrová třtina) lze použít jako samostatné palivo (Brazílie třtinový ethanol) v Evropě: 5-10% se přidává do klasického paliva z ekologických důvodů významná fce: snižování emisí oxidu uhličitého a zmírňování skleníkového efektu

Použití ethanolu Jako rozpouštědlo rozpuštěním jodu vzniká například jodová tinktura V parfumářském průmyslu se přidává do parfemovaných a toaletních vod v lékařství: dezinfekční účinky, zabíjí mikroorganismy součástí alkoholických nápojů (omamné účinky) hořlavina 1. třídy

Vícesytné alkoholy dioly (glykoly) a trioly dioly mají dvě hydroxy-skupiny trioly mají tři hydroxy-skupiny známým diolem je třeba ethylenglykol: toxický, rozmrazovač do aut, součástí nemrznoucí směsi, chladící systémy aut, slouží k výrobě plastů Ethylenglykol Ethan-1,2-diol glycerol triol, viskózní kapalina, málo toxický, sladká chuť, rozpustný ve vodě používá se v potravinářství,kosmetice, léčivech jeho ester s kyselinou dusičnou: nitroglycerin (glyceroltrinitrát) je výbušnina a lék na některé srdeční choroby Glycerol, Propan-1,2,3-triol

Alkoholy s více než třemi OH skupinami (polyoly) Alkoholy mající více než tři hydroxy skupiny Význam pro potravinářskou chemii a pro chemii polymerů Přidávají se do žvýkaček protože na rozdíl od jednoduchých cukrů nepodléhají rozkladu v ústech bakteriemi a nepříspívají ke vzniku kazů V chemii polymerů se používají k přípravě polyurethanů (výplně automobilových sedaček) Polyoly se přirozeně vyskytuje v ricinovém oleji (Ricinus communis ) Skočec obecný, dále také v sóji, arašidech, řepkovém oleji Celá řada polyolů se vyrábí uměle

Chemické chování alkoholů silná oxidace alkoholů spalování s kyslíkem: hoří na spalné produkty H 2 O a CO 2 C 2 H 5 OH + O 2 CO 2 + H 2 O + energie oxidace oxidačními činidly: má u primárních a sekundárních alkoholů dva stupně primární alkoholy se nejprve oxidují na aldehyd a potom na příslušnou karboxylovou kyselinu CH 3 OH (ox.) HCOH (ox.) HCOOH + H 2 O sekundární alkoholy se oxidují na keton: CH 3 CH(OH)CH 3 (ox.) CH 3 C=OCH 3 + H 2 O terciální alkoholy se oxidují až na CO 2 a H 2 O dehydratace alkoholů vede na alkeny (eliminace) H H OH H H+, teplota H H H H H H + H 2 O

Chemické chování alkoholů Oxidace Primární alkohol se oxiduje na aldehyd a ten následně na příslušnou karboxylovou kyselinu Sekundární alkohol se oxiduje na keton Terciální alkohol se neoxiduje, jen silnými oxidačními činidly se spálí až na oxid uhličitý a vodu

Alkohol tester a jak funguje starý, trubičkový i nový digitální alkohol tester mají stejný princip a to je oxidace alkoholu z dechu na kyselinu octovou, která je pak detekovatelná nějakým činidlem (změna zbarvení žlutého Cr(VI) iontu na zelený Cr(III) nový, digitální: v nových digitálních testerech se alkohol z dechu průchodem přes katalytickou mřížku oxiduje na kys. octovou a ta je dále oxidována na vodu a CO 2, přičemž dochází k detekovatelnému uvolnění energie a ta je zpracována na digitální výstup

Chemické chování alkoholů Esterifikace je reakce kyseliny, zpravidla karboxylové, s alkoholem, při které vzniká ester a voda. alkoholy reagují se silnými bázemi za vzniku alkoholátů: 2C 2 H 5 OH + 2 Na 2 C 2 H 5 ONa + H 2 působením halogenovodíků na alkoholy vznikají alkylhalogenidy: C 2 H 5 OH + HBr C 2 H 5 Br + H 2 O tato reakce může pokračovat: C 2 H 5 Br + C 2 H 5 OH CH 3 CH 2 O CH 2 CH 3 + HBr

Thioly jsou látky strukturně podobné alkoholům, nicméně mají místo skupiny OH skupinu SH (thiolová skupina) výraznou vlastností thiolů je jejich výrazný zápach, charakteristický pro ústřice, čedar, cibuli a česnek, kde se také vyskytují ethanthiol je přidáván do propan-butanu kvůli detekci úniku plynu 1-propanthiol se vyskytuje v cibuli 2-propen-1-thiol se vyskytuje v česneku methanthiol se vyskytuje v ústřicích

Chemické chování thiolů oxidace (ztráta H atomu z SH skupiny: vzniká tzv. disulfid) spousta proteinů ve vlasech je spojena disulfidickými můstky, zejména pak u SH skupin aminokyseliny cysteinu když se provádí (prováděla) trvalá ondulace, použije se oxidační činidlo, které způsobí vznik S-S- můstků v té části proteinů, které jsou spoluvytvářeny aminokyselinami s SH skupinou (cystein) a na nových místech a tak vznikají vlny

Fenoly fenoly mají hydroxylovou skupinu přímo na aromatickém kruhu nejjednodušším fenolem je FENOL, jestliže molekula obsahuje i další funkční skupiny, lze pojmenovat tyto látky např. 2-chlorofenol nebo 4-ethylfenol fenol je pevná krystalická látka, jejíž roztok se dříve používal k dezinfekci (kyselina karbolová) dnes je u fenolu podezření na karcinogenní účinky, leptá kůži, získává se z černouhelného dehtu fenoly tvoří silnější vodíkové můstky než alkoholy jsou ve vodě omezeně jen rozpustné používají se k výrobě plastů, léčiv, např. aspirinu (kyselina acetylsalicylová)

Výroba fenolu a jeho chemické chování fenol se připravuje ve dvou krocích,nejprve oxidací kumenu na kumenhydroperoxid, ze kterého se poté uvolňuje fenol fenol se používá například pro přípravu tzv. fenolformaldehových pryskyřic, které patří mezi plasty (bakelit)

Fenoly: katechol, resorcinol katechol, resorcinol nebo hydrochinon jsou dvousytné fenoly, které jsou součástí biomolekul a používají se v kosmetologii a lékařství (kapaliny) urushiol: látka způsobující iritaci kůže, obsažena v jedovatém břečťanu, jedná se o žlutou kapalinu s bp nad 200 C kapsaicin (8-methyl-N-vanilyl-6-nonenamid), aktivní složkou chilli papriček (Capsicum), pálivá látka s iritačními účinky, voskovitá látka bez zbarvení a zápachu, sekundární metabolit papriček jako ochrana proti škůdcům

Další fenoly hydrochinon Hydrochinon je bílá granulovitá látka Spolu s peroxidem vodíku v obranných žlázách tzv. brouků prskavců (hydrochinon produkují epidermální buňky, je doprovázen peroxidem vodíku) v ohrožení je smíchán hydrochinon a peroxid s enzymy katalasou a peroxidasou dochází k přechodu hydrochinonu na p-chinon a vzniká volný kyslík a obrovské množství tepla vystříknutí (exploze) ve směru nepřítele hydrochinon je také základem kyseliny gentisové, což je anti-revmatický lék, který obsahuje motiv hydrochinonu ve své substruktuře

Polyfenoly a fenolické látky v potravinách se přirozeně vyskytují v rostlinách frambinon: tzv. malinový keton je fenolická látka syntetizovaná v malinových plodech, odpovědná za charakteristickou vůni malin (1-4 mg v 1 kg malin) frambinon polyfenolické látky se vyskytují v bobulích, pivu, vínu, olivovém oleji, čokoládě, kakau (katechin), ořeších, zelenině.. antioxidanty

Ethery funkční skupinou -0-, tzn. dvojvazný kyslíkový atom můžeme tudíž ethery považovat za deriváty vody, kde místo vodíků jsou napojeny uhlovodíkové zbytky mnohem těkavější než alkoholy nevytvářejí vodíkové můstky jako alkoholy směs etherů je se vzduchem výbušná! pozor v laboratoři nemíchat! tvoří často vonné součásti ovoce a květin těkavost Některé jsou součástí ananasové esence nebo také rumové

Ethery: diethylether nejjednodušší zástupce je diethylether (ether, ethoxyethan) v minulosti byl používán jako anestetikum, narkotikum čirá kapalina ostrého zápachu s narkotizačními účinky látka je kapalná kvůli velmi slabému mezimolek. působení těkavá (mezimolekul. půs. velmi slabé), b.p. 37 C směs se vzduchem hořlavá a výbušná všechny ethery

Cyklické ethery cyklické : např. tetrahydrofuran THF: vyšší bod varu než alifatické ethery a to 66 C, na rozdíl od diethyletheru se dobře mísí s vodou, jedná se opět o kapaliny, organická rozpouštědla pro celou řadu látek THF 1,4-dioxan 1,4-dioxan: vůně podobná diethyletheru, bp 101 C, organické rozpouštědlo, mísitelný s vodou Crown ethery: jsou cyklické polyethery, vyskytují se v přírodě, jsou to např. makrotetrolidové antibiotikum nonaktin,valinomycin (viz obrazek), který se získává z některých Streptomyces

Chemické chování etherů Ethery nejsou tak reaktivní jako například alkoholy, ale jsou zase mnohem reaktivnější než alkany Jsou odolné ůči hydrolýze, ale mohou být štěpeny minerálními kyselinami, například HBr, HI: ROCH 3 + HBr CH 3 Br + ROH Ethery mohou vytvářet peroxidy, například diethyl ether peroxid, tato reakce je urychlena světlem, kovovými katalyzátory a přítomností stop aldehydů Výsledné peroxidy jsou výbušné!! Je třeba skladovat za řádných podmínek.

Děkuji Vám za pozornost