Кислородсодержащие органические соединения реферат

Обновлено: 05.07.2024

Спирты - органические соединения, в состав молекул которых входит одна или несколько гидроксильных групп, соединенных с углеводородным радикалом.
По числу гидроксильных групп в молекуле спирты делятся на одноатомные, двухатомные трехатомные и т. д.
Одноатомные спирты

Общая формула одноатомных спиртов - R—OH.
По типу углеводородного радикала спирты делятся на предельные, непредельные и ароматические.

Общая формула предельных одноатомных спиртов - C_nN₂_n₊₁—OH.
Органические вещества, содержащие в молекуле гидроксильные группы, непосредственно связанные с атомами углерода бензольного кольца называются фенолами. Например, C₆H₅—OH - гидроксобензол (фенол).
По типу атома углерода, с которым связана гидроксильная группа, различают первичные (R—CH₂—OH), вторичные (R—CHOH—R') и третичные (RR'R''C—OH) спирты.

C_nN_2n+2O - общая формула и предельных одноатомных спиртов, и простых эфиров.
Предельные одноатомные спирты изомерны простым эфирам - соединениям с общей формулой R—O—R'.

Изомеры и гомологи
Для спиртов характерна структурная изомерия (изомерия углеродного скелета, изомерия положения заместителя или гидроксильной группы), а также межклассовая изомерия.

Физические свойства спиртов во многом определяются наличием между молекулами этих веществ водородных связей:

С этим же связана и хорошая растворимость в воде низших спиртов.
Простейшие спирты - жидкости с характерными запахами. С увеличением числа атомов углерода температура кипения возрастает, а растворимость в воде падает. Температура кипения у первичных спиртов больше, чем у вторичных спиртов, а у вторичных - больше, чем у третичных. Метанол крайне ядовит.

Горение: C₂H₅OH + 3O₂ →2CO₂ +3H₂O + Q
Реакции с щелочными и щелочноземельными металлами ("кислотные" свойства):
Атомы водорода гидроксильных групп молекул спиртов, также как и атомы водорода в молекулах воды, могут восстанавливаться атомами щелочных и щелочноземельных металлов ("замещаться" на них).

Реакции с галогеноводородами: C₂H₅OH + HBr C₂H₅Br + H₂O
Внутримолекулярная дегидратация (t > 140 o С, образуются алкены):

Межмолекулярная дегидратация (t o С, образуются простые эфиры):

Окисление (мягкое, до альдегидов):

Примерами многоатомных спиртов является двухатомный спирт этандиол (этиленгликоль) HO—CH₂—CH₂—OH и трехатомный спирт пропантриол-1,2,3 (глицерин) HO—CH₂—CH(OH)—CH₂—OH.
Это бесцветные сиропообразные жидкости, сладкие на вкус, хорошо растворимы в воде. Этиленгликоль ядовит.
Химические свойства многоатомных спиртов по большей части сходны с химическими свойствами одноатомных спиртов, но кислотные свойства из-за влияния гидроксильных групп друг на друга выражены сильнее.
Качественной реакцией на многоатомные спирты является их реакция с гидроксидом меди(II) в щелочной среде, при этом образуется ярко-синие растворы сложных по строению веществ. Например, для глицерина состав этого соединения выражается формулой Na₂[Cu(C₃H₆O₃)₂].

Важнейшим представителем фенолов является фенол (гидроксобензол, старые названия - гидроксибензол, оксибензол) C₆H₅—OH.

Физические свойства фенола: твердое бесцветное вещество с резким запахом; ядовит; при комнатной температуре заметно растворим в воде, водный раствор фенола называют карболовой кислотой.

Кислотные свойства. Кислотные свойства фенола выражены сильнее, чем у воды и предельных спиртов, что связано с большей полярностью O—H связи и с большей устойчивостью образующегося при ее разрыве фенолят-иона. В отличие от спиртов, фенолы реагируют не только с щелочными и щелочноземельными металлами, но и с растворами щелочей, образуя феноляты:

Однако кислотные свойства фенола выражены слабее, чем у карбоновых кислот и, тем более, у сильных неорганических.

Замещение в бензольном кольце. Наличие гидроксильной группы в качестве заместителя в молекуле бензола приводит к перераспределению электронной плотности в сопряженной -системе бензольного кольца, при этом увеличивается электронная плотность у 2-го, 4-го и 6-го атомов углерода (орто- и пара-положения) и уменьшается у 3-го и 5-го атомов углерода (мета-положение).
а) Реакция с бромной водой (качественная реакция):

Физические свойства

Растворимость простых эфиров

Простые эфиры растворимы в протонных кислотах, что связано с основными свойствами эфирного кислорода. Этот кислород имеет две свободные электронные пары, которые не могут использоваться для проявления обычной валентности и принять электроны. Однако для осуществления связи кислород может предоставить свою электронную пару в общее пользование:

В зависимости от строения эфира, они могут иметь хорошую растворимость в воде или вовсе не растворяться (см. таблицу ниже). В большинстве органических растворителей простые эфиры хорошо растворимы.

Точки плавления и кипения простых эфиров

Простые эфиры кипят при гораздо более низких температурах, чем соответствующие спирты. Например, метиловый спирт кипит при +65°С, а метиловый эфир – при -23,7°С. Это связано с тем, что эфиры, в отличие от спиртов, лишены гидроксильного водорода и поэтому не имеют возможности образовывать водородные связи, объединяющие одну молекулу с другой. Т.е. простые эфиры не способны к ассоциации молекул.

Химические свойства простых эфиров

Образование оксониевых солей при воздействии сильных кислот:
Образование комплексных соединений с солями (Меервейн Г.Л.):
Расщепление простых эфиров:

Под действием активных металлов при повышенной температуре (Шорыгин П.П.):

Простые эфиры при хранении легко окисляются кислородом воздуха с образованием перекисей. При использовании простых эфиров, особенно при перегонке их необходимо хорошо очистить от накопленных перекисей, которые могут стать причиной взрыва.

Альдегиды - органические вещества, молекулы которых содержат карбонильную группу — —, связанную с атомом водорода и углеводородным радикалом.
Общая формула альдегидов или R—CHO. Функциональная группа альдегидов (—CHO) называется альдегидной группой.

Кетоны - органические вещества, молекулы которых содержат карбонильную группу — —, связанную с двумя углеводородными радикалами.
Общая формула кетонов или R—CO—R'.

Альдегиды и кетоны называются карбонильными соединениями, их общая формула - C_nH₂_nO.

Изомеры и гомологи
В молекулах альдегидов, а тем более кетонов, в отличие от спиртов нет атомов водорода со значительным положительным частичным зарядом, поэтому между молекулами как альдегидов, так и кетонов нет водородных связей.

Физические свойства: формальдегид - газ с удушливым запахом, растворим в воде (с молекулами воды водородные связи образуются, 40 %-ный водный раствор называется формалином с увеличением температуры растворимость уменьшается); ацетальдегид - бесцветная легкокипящая жидкость с фруктовым запахом, растворим в воде; ацетон - бесцветная жидкость с резким запахом, растворим в воде.

В ряду алканы →альдегиды (кетоны) →спирты растворимость в воде и температура кипения увеличивается.

Химические свойства

Карбоновые кислоты - органические вещества, молекулы которых содержат одну или несколько карбоксильных групп.
Карбоксильная группа (сокращенно —COOH) - функциональная группа карбоновых кислот - состоит из карбонильной группы и связанной с ней гидроксильной группы.
По числу карбоксильных групп карбоновые кислоты делятся на одноосновные, двухосновные и т.д.
Общая формула одноосновных карбоновых кислот R—COOH. Пример двухосновной кислоты - щавелевая кислота HOOC—COOH.
По типу радикала карбоновые кислоты делятся на предельные (например, уксусная кислота CH₃COOH), непредельные [например, акриловая кислота CH₂=CH—COOH, олеиновая CH₃—(CH₂)₇—CH=CH—(CH₂)₇—COOH] и ароматические (например, бензойная C₆H₅—COOH).

Изомеры и гомологи

Одноосновные предельные карбоновые кислоты R—COOH являются изомерами сложных эфиров (сокращенно R'—COOR'') с тем же числом атомов углерода. Общая формула и тех, и других C_nH₂_nO₂.
Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот в значительной степени обусловлены наличием между молекулами прочных водородных связей (более прочных, чем между молекулами спиртов). Поэтому температуры кипения и растворимость в воде у кислот больше, чем у соответствующих спиртов.

Гигиена — одна из старейших областей медицинских знаний, наука, цель которой — охрана здоровья и профилактика заболеваний человека.

Культурно-гигиенические навыки очень важная часть культуры поведения. Гигиеническая культура столь же важна для человека, как и умение разговаривать, писать, читать. Необходимость опрятности, содержание в чистоте лица, тела, прически, одежды, обуви продиктованы не только требованиями гигиены, но и нормами человеческих отношений. Люди должны понимать, что человек, не умеющий следить за собой, не будет одобрен окружающими людьми.

Цель проекта: рассмотреть средства гигиены на основе кислородсодержащих органических соединений.

Общие сведения о кислородсодержащие органические соединения

Кислородсодержащие органические соединения – соединения, содержащие помимо углерода и водорода, еще один элемент – кислород.

Атом кислорода содержится в различных функциональных группах, определяющих принадлежность соединения к конкретному классу.

Функциональная группа –группа атомов, которая определяет принадлежность вещества к определенному классу соединений.

К кислородсодержащим органическим соединениям относится большой класс органических соединений: спирты, фенолы, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, простые и сложные эфиры и т.д.

К гигиенической косметике относят:

- косметические жидкости, кремы, эмульсии, масла для ухода за кожей лица, рук, тела, ног;

- шампуни и прочие средства для ухода за волосами;

- зубные пасты, гели, ополаскиватели и другие средства гигиены полости рта.

Современные гигиенические средства ухода за кожей делятся на:

- средства основной очистки;

- средства специальной очистки.

Средства основной очистки используют для удаления всевозможных загрязнений (пыли, грязи и др.), остатков макияжа, жира, пота с поверхности кожи. Эти средства можно использовать каждый день: утром, днем и вечером.

Средства специальной (глубокой) очистки кожи удаляют загрязнение (кожное сало, пыль и др.) из пор кожи, а так же очищают эпидермис от ороговевших частиц кожи. Это средства периодического использования.

По условиям применения очищающих средств их делятся на :

- средства, не требующие смывания водой (лосьоны, тоники, молочко, сливки);

- средства, смываемые водой, которые в сочетании с водой дают обильную пену (туалетное мыло, гели, пенки, муссы) и смываемые водой без образования пены (очищающие кремы, крем-маски);

- средства, смываемые тоником (кремы, молочко для сухой и чувствительной кожи, не переносящей контакта с водой);

- средства, снимаемые в виде пленки (маски глубокой очистки пор).

Крем - пена, крем - мыло, крем - гель— это комбинированные средства, сочетающие в себе свойства эмульсионного очищающего крема и свойства моющего геля, пенки или мыла. Такие средства не только очищают кожу, но и смягчают ее, как крем. По сравнению с молочком очистка более эффективная, т.к. средства содержат моющую основу - лаурилсульфат натрия и диэтаноламид жирных кислот.

Специальные очищающие средства - это средства глубокой очистки кожи, которая достигается путем удаления загрязнения из пор кожи и за счет удаления ороговевших частиц кожи.

Для очистки пор кожи используют кремы, маски, крем - маски очищающие. Это мягкие средства. Они очищают лишь поры, но не удаляют отмершие клетки.

Очищающие маски (крем-маски) содержат вещества вызывающие разбухание верхнего рогового слоя кожи и усиливающие кровообращение.

Маску (крем - маску) подбирают в зависимости от типа кожи.

В последнее время нашли широкое применение маски в виде геля, образующие на поверхности кожи прозрачную пленку, которая снимается вместе с загрязнениями без использования воды.

В ассортименте гигиенических средств многих фирм появились очищающие полоски для кожи носа, Т-образной зоны, а также очищающие салфетки.

Молочко и сливки производят в основном в виде жидких эмульсий, содержащих жиры, кислоты, моющие и бактерицидные вещества, увлажнители.

Лосьоны и тоники - это водно-спиртовые или водные растворы, содержащие глицерин, бактерицидные вещества, растительные экстракты, витамины и другие вещества, придающие упругость и свежесть коже.

Лосьоны используют для окончательной очистки кожи, т.е. после использования крема, молочка. Они способствуют восстановлению защитного кислотного слоя кожи, обезжиривают ее, что необходимо для последующего ухода или нанесения макияжа.

- спиртовые лосьоны, в состав которых вводят 15-25% (до 40%) этилового спирта, используют для жирной кожи;

- безспиртовые лосьоны (на основе изопропилового спирта) используют для ухода за сухой кожей;

- фитолосьоны с повышенным содержанием полезных для кожи растительных экстрактов и настоев;

- лосьоны — тоники / тоники-лосьоны - комбинированные средства, очищающие и тонизирующие кожу.

Спирты

Спирты – производные углеводородов, содержащие функциональную группу OH(гидроксил). Спирты, в которых имеется одна группа OH называются одноатомными, а спирты с несколькими группами OH – многоатомными. Спирты используют как сырье в органическом синтезе, в качестве растворителей, а также бумажной, полиграфической, парфюмерной, фармакологической и пищевой промышленности.

Есть подтвержденные научные данные о том, что denatured alcohol(ethanol) (этанол) провоцирует повреждение кожи свободными радикалами даже в небольшой концентрации.

Также было обнаружено, что спирт разрушает внутриклеточные структуры, ответственные за подавление процессов воспаления в клетках кожи и борьбу со свободными радикалами, тем самым еще больше усугубляя повреждение клеточных структур. Фактически получается, что продолжительное воздействие спирта на кожу запускает процессы самоуничтожения клеток!

После применения агрессивных средств для умывания и лосьонов со спиртом, происходит немедленное разрушение липидов кожного барьера. Через образовавшиеся в кожном барьере поры происходит потеря воды из эпидермиса. Нарушаются влагосберегающие функции кожи. Кроме того, в состав кожной мантии входят полезные бактерии, поддерживающие иммунитет кожи. Но спирт их уничтожает. Соответственно, начинается рост других, патогенных микробов.

Как влияет спирт на состояние жирной кожи?

Как вы думаете, почему спирт до сих пор включают в состав косметических препаратов для жирной кожи? Причины тут две:

спирт подавляет рост некоторых бактерий, вызывающих угревые высыпания;
спирт быстро обезжиривает жирную кожу.

Но последние исследования в дерматологии показали, что регулярное применение спирто-содержащих лосьонов в конечном итоге приводит к усилению воспаления и раздражения кожи. Потому что когда спирт растворяет липиды кожного барьера, происходит высушивание эпидермиса. А для нашей кожи барьерная функция является основной. Поэтому, чтобы хоть как-то скомпенсировать недостаток липидов, усиливается кровоток, расширяются кровеносные сосуды и появляется покраснение кожи.

Характеристика кислотосодержащих органических соединений, состоящих их атомов С, Н, О: спиртов, фенолов, альдегидов, кетонов, карбоновых кислот, сложных эфиров и пр. Химические свойства спиртов, эфиров, альдегидов. Реакции полимеризации и конденсации.

Рубрика	Химия
Вид	лекция
Язык	русский
Дата добавления	27.04.2016
Размер файла	121,2 K

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИЕ ОРГАНИЧЕСКИЕ СОЕДИНЕНИЯ

К числу кислородсодержащих органических соединений, состоящих из атомов С. Н, О, относятся спирты, фенолы, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, сложные эфиры и др. Их химические свойства определяются наличием функциональных групп.

5. Сложные эфиры

6. Простые эфиры

Спиртами называются производные углеводородов, содержащие гидроксильную группу -- ОН, связанную с насыщенным углеродным атомом. Общая формула R -- ОН.

По международной номенклатуре названия спиртов производят от названий соответствующих алканов с добавлением окончания - ол. После окончания указывают номер углеродного атома, при котором находится гидроксильная группа. Нумерацию углеродных атомов начинают с того конца цепи, к которому ближе располагается гидроксильная группа. В название двухатомных и других многоатомных спиртов перед окончанием - ол добавляется приставка ди-, три- и т.д. в зависимости от числа групп, а затем указывается положение всех групп.

Спирты образуют гомологический ряд:

Название по международной номенклатуре

органический спирт химический полимеризация

В зависимости от числа содержащихся в молекуле гидроксильных групп различают одноатомные, двухатомные, трехатомные спирты и фенолы:

По расположению функциональной группы спирты делятся на первичные, вторичные и третичные:

Химические свойства спиртов обусловлены главным образом наличием гидроксильной группы в молекуле:

1. Взаимодействие с щелочными металлами

2. Взаимодействие с галогеноводородами и другими галогенсодержащими веществами

3. Дегидратация

4. Взаимодействие с кислородсодержащими кислотами

5. Окисление (горение)

6 . Каталитическое окисление перманганатом калия, дихроматом калия в присутствие Н₂SО₄

7. Дегидрирование

При каталитическом дегидрировании первичных спиртов образуются альдегиды, вторичных - кетоны:

1. Для фенолов характерны реакции замещения в бензольном кольце

Простые эфиры.

Формально простые эфиры можно рассматривать как производные воды

Н - О - Н, в молекуле которой оба водорода замещены на углеводородные радикалы.

Названия простых эфиров обычно составляют из названий соответствующих радикалов.

СН₃ -- О -- СН₃ диметиловый эфир

Получают простые эфиры межмолекулярной дегидратацией спиртов или фенолов. В общем виде эта реакция выглядит так:

Альдегиды - органические соединения, в молекулах которых содержится альдегидная группа.

Номенклатура. Названия альдегидов по заместительной номенклатуре производят из названия соответствующего углеводорода с добавлением окончания -аль.

Перед корнем названия записывают боковые заместитель с указанием их положения и числа. Нумерация атомов углерода начинается с углеродного атома карбонильной группы.

Для альдегидов широко используются тривиальные названия, которые аналогичны названиям соответствующих органических кислот.

Название по международной номенклатуре

Химические свойства:

Наличие карбоксильной группы обуславливает высокую реакционную способность альдегидов.

1. Реакции присоединения

а) присоединение водорода

б) присоединение циановодорода НСN

2. Реакции полимеризации и конденсации.

3. Окисление

а) Качественной реакцией на альдегид является реакция серебряного зеркала:

б) альдегиды окисляются также гидроксидом меди (II), который восстанавливается до красно-коричневого оксида меди (I):

Эта реакция может быть использована как качественная реакция на альдегидную группу.

3. Взаимодействие с галогенами

Кетоны - органические соединения, в молекулах которых карбонильная группа соединена с двумя одинаковыми или разными углеводородными радикалами.

Простейшим кетоном является ацетон.

В соответствие с международной номенклатурой названия кетонов строятся из названия соответствующего углеводорода с добавлением окончания -он. В конце названия ставится цифра, указывающая положение в цепи атома углерода, с которым связан карбонильный кислород. Нумерацию главной цепи начинают с наиболее разветвленного конца углеродной цепи. Если разветвленность одинакова, то нумеруют с того конца цепи, к которому ближе расположена карбонильная группа.

Химические свойства:

1. Реакции присоединения

2. Гидрирование

3. Взаимодействие с галогенами

Подобные документы

Основные способы получения спиртов. Гидрогенизация окиси углерода. Ферментация. Синтез спиртов из алкенов. Синтез спиртов из галогеноуглеводородов, из металлоорганических соединений. Восстановление альдегидов, кетонов и эфиров карбоновых кислот.

реферат [150,9 K], добавлен 04.02.2009

Общее определение сложных эфиров алифатичеких карбоновых кислот. Физические и химические свойства. Методы получения сложных эфиров. Реакция этерификации и ее стадии. Особенности применения. Токсическое действие. Ацилирование спиртов галогенангидридами.

реферат [441,9 K], добавлен 22.05.2016

Использование магнийорганических соединений и химия элементоорганических соединений. Получение соединений различных классов: спиртов, альдегидов, кетонов, эфиров. История открытия, строение, получение, реакции и применение магнийорганических соединений.

курсовая работа [34,4 K], добавлен 12.12.2009

Химические свойства альдегидов. Систематические названия кетонов несложного строения. Окисление альдегидов оксидом серебра в аммиачном растворе. Применение альдегидов в медицине. Химические свойства и получение синтетической пищевой уксусной кислоты.

реферат [179,9 K], добавлен 20.12.2012

Основные классы органических кислородосодержащих соединений. Методы получения простых эфиров. Межмолекулярная дегидратация спиртов. Синтез простых эфиров по Вильямсону. Получение симметричных простых эфиров из неразветвленных первичных спиртов.

презентация [273,9 K], добавлен 24.01.2014

Способы получения и свойства альдегидов и кетонов. Окисление, дегидрирование спиртов. Гидроформилирование алкенов. Синтез альдегидов и кетонов через реактивы Гриньяра. Присоединение воды и спиртов. Кислотный катализ. Присоединение синильной кислоты.

реферат [158,8 K], добавлен 21.02.2009

Межмолекулярная дегидратацией спиртов. Синтез эфиров по реакции Вильямсона. Присоединение спиртов к алкенам. Синтез эфиров сольватомеркурированием - демеркурированием алкенов. Присоединение спиртов к алкинам. Триметилсилиловые эфиры. Силилирование.

Кислород придает полярность молекулам органических веществ. Между молекулами усиливается притяжение, значительно повышаются температуры плавления и кипения. При обычных условиях среди кислородсодержащих веществ очень мало газов — только эфир СН3ОСН3, формальдегид СН20 и оксид этилена С2Н40. Еще одно общее свойство кислородсодержащих веществ заключается в легкой окисляемости атома углерода… Читать ещё >

Кислородсодержащие органические вещества ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

У кислородсодержащих веществ еще более разнообразные области применения, чем у углеводородов: пищевые продукты, растворители, консерванты, моющие средства, синтетические волокна.

Кислород придает органическим веществам целый комплекс характерных свойств.

Кислород двухвалентен, имеет две валентные электронные пары и характеризуется высокой электроотрицательностыо (х = 3,5). Между атомами углерода и кислорода образуются прочные химические связи, что видно уже на примере молекул С0₂. Одинарная связь С-0 (Е_св = 344 кДж/моль) почти так же прочна, как связь С-С (Е_св = 348 кДж/моль), а двойная связь С=0 (?_св = 708 кДж/моль) существенно прочнее, чем связь С=С (Е_св = = 620 кДж/моль). Поэтому в молекулах органических веществ обычны превращения, ведущие к образованию двойных связей С=0. По этой же причине неустойчива угольная кислота:

Гидроксогруина, находящаяся при двойной связи, превращается в оксигруппу (см. выше).

Кислород придает полярность молекулам органических веществ. Между молекулами усиливается притяжение, значительно повышаются температуры плавления и кипения. При обычных условиях среди кислородсодержащих веществ очень мало газов — только эфир СН₃ОСН₃, формальдегид СН₂0 и оксид этилена С₂Н₄0.

Кислород способствует образованию водородных связей и как донор, и как акцептор водорода. Водородные связи усиливают притяжение молекул, а в случае достаточно сложных молекул придают им определенную пространственную структуру. Влияние полярности и водородных связей на свойства вещества видно на примере углеводорода, кетона и спирта с близкими молекулярными массами:

Читайте также: