12.09.2013 Views

Descarca lectie - Chimie on-line

Descarca lectie - Chimie on-line

Descarca lectie - Chimie on-line

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

PROPRIETATI CHIMICE ALE COMPUSILOR ORGANICI CU FUNCTIUNI SIMPLE<br />

ALCANI.<br />

Alcanii au o reactivitate chimică redusă, specifică alcanilor este reacţia de substituţie.<br />

1. Reacţia de substitutie – înlocuirea hidrogenului cu alţi atomi sau grupări de atomi.<br />

a) halogenarea – înlocuirea hidrogenului cu atomi de halogen (F, Cl, Br, I), reacţa are<br />

loc în prezenţa luminii sau la încălzire (500 o C), reacţi<strong>on</strong>ează direct cu Cl2 şi Br2<br />

Clorurarea metanului:<br />

CH4 + Cl2 → CH3Cl + HCl<br />

m<strong>on</strong>oclorometan ( clorură de metil)<br />

CH3Cl + Cl2→ CH2Cl2 + HCl<br />

diclorometan (clororă de metilen)<br />

CH2Cl2 + Cl2 →CHCl3 + HCl<br />

triclorometan (cloroform)<br />

CHCl3 +Cl2 →CCl4 +HCl<br />

tetraclorometan (tetraclorură de carb<strong>on</strong>)<br />

clorurarea propanului:<br />

2 H3C – CH2 – CH3 + 2 Cl2 → H3C – CHCl – CH3 + H3C – CH2 –CH2Cl + 2 HCl<br />

2-cloropropan 1-cloropropan<br />

(produs majoritar)<br />

b) nitrarea - în fază gazoasă<br />

CH4 + HONO2 → CH3 – NO2 + H2O<br />

nitrometan<br />

2. Reacţia de izomerizare – alcanii normali se transform în izoalcani ,în prezenţa AlCl3<br />

la 50-100 o C.<br />

H3C – CH2 – CH2 – CH3 → H3C – CH(CH3)– CH3<br />

butan izobutan<br />

reacţia se foloseşte pentru obţinerea benzinelor de calitate superioară (c<strong>on</strong>ţinut mai<br />

mare de izoalcani ).<br />

3. Reacţia de oxidare<br />

a)Oxidare incompletă sau parţială,numită de obicei oxidare, când rezultă compuşi<br />

organici cu funcţiuni.<br />

R –CH3 + O2 → R – COOH + H2O<br />

alcan superior acid gras<br />

CH4 + ½ O2<br />

CH4 + O2<br />

400C/60atm .<br />

<br />

oxizi de azot/400 600C<br />

<br />

<br />

CH4 + H2O <br />

CO + 3H2<br />

gaz de sinteză<br />

<br />

Ni/800C<br />

CH3 OH<br />

metanol ( alcool metilic)<br />

CH2O + H2O<br />

metanal(formaldehidă)<br />

1


CH4 + ½ O2 → C + 2H2O<br />

negru de fum (în cantitete mică de oxigen)<br />

CH4 + ½ O2 → CO + H2O<br />

gaz de sinteză<br />

CH4 + NH3 + 3/2 O2 → HCN + 3 H2O (am<strong>on</strong>oxidare)<br />

b)Oxidarea completă sau ardere, când rezultă CO2, H2O şi căldură.<br />

CH4 + O2 → CO2 + H2O + Q<br />

4. Reacţia de descompunere termică – are loc la peste 400 o C.<br />

a) Reacţia de dehidrogenare (eliminare de hidrogen)<br />

H3C – CH2 – CH2 – CH3 → H2C = CH – CH2 –CH3<br />

butan 1- butenă<br />

H3C – CH2 – CH2 – CH3 → H3C – CH = CH –CH3<br />

2-butenă<br />

b) Reacţia de cracare – rezultă amestec de alcani şi alchene cu număr mai mic de<br />

atomi de carb<strong>on</strong>; dacă se produce la peste 650 o C reacţia se numeşte piroliză.<br />

H3C – CH2 – CH2 – CH3 → CH4 + H2C = CH – CH3<br />

butan metan propenă<br />

H3C – CH2 – CH2 – CH3 → H3C–CH3 + H2C = CH2<br />

etan etenă<br />

Piroliza metanului – are loc la 1500 o C<br />

2 CH4 → C2H2 + 3 H2<br />

etină(acetilenă)<br />

ALCHENE<br />

Au o reactivitate chimică mai mare , specifică este reacţia de adiţie.<br />

1. Reacţia de adiţie – reacţia în care se rupe legătura π, iar prin valenţele libere atomii<br />

de carb<strong>on</strong> se leagă de alţi atomi sau grupări de atomi.<br />

a) Adiţia hidrogenului, are loc în prezenţa catalizatorilor de Ni, Pt,Pd.<br />

H2C = CH2 + H2 → H3C–CH3<br />

b) Adiţia halogenilor- se adiţi<strong>on</strong>ează Cl2 , Br2 , rezultând compuşi halogenaţi vicinali.<br />

H2C = CH – CH3 + Cl2 → ClH2C – CHCl – CH3<br />

propenă 1,2 – dicloropropan<br />

c) Adiţia hidracizilor – se adiţi<strong>on</strong>ează HCl, HBr, HI şi rezultă compuşi momohalogenaţi<br />

H2C = CH – CH3 + HCl →H3C – CHCl – CH3<br />

2-cloropropan<br />

Regula lui Markovnikov – halogenul se leagă întotdeauna de atomul de carb<strong>on</strong> mai<br />

substituit (mai sărac în hidrogen).<br />

d) Adiţia apei – are loc în prezenţa acidului sulfuric, cu rol de catalizator, rezultă<br />

alcooli.<br />

H2C = CH – CH3 + HO – SO3H → H3C – CH – CH3<br />

l<br />

OSO3H<br />

sulfat acid de izopropil<br />

2


H3C – CH – CH3 H3C – CH – CH3<br />

l + HOH → l + H2SO4<br />

OSO3H OH 2 – propanol (izopropanol)<br />

Adiţia are loc tot c<strong>on</strong>form regulii lui Markovnikov.<br />

2. Reacţia de alchilare a arenelor (reacţia Friedel -Crafts),are loc în prezenţa acizilor<br />

tari (acid sulfuric), sau a clorurii de aluminiu cu urme de apă.<br />

C6H6 + H2C = CH2 → C6H5 –CH2 – CH3<br />

benzen etilbenzen<br />

C6H6 + H2C = CH – CH3 → C6H5 –CH – CH3<br />

l<br />

CH3<br />

izopropilbenzen (cumen)<br />

3. Reacţia de substituţie în poziţie alilică (poziţia vecină legăturii duble)<br />

H2C = CH – CH3 + Cl2 → H2C = CH – CH2 – Cl + HCl<br />

clorură de alil<br />

4. Reacţia de oxidare.<br />

a) Oxidare blândă – cu KMnO4 / Na2CO3 sau cu O2 din aer în prezenţă de Ag la 250 o C.<br />

Se obţin dioli.<br />

H2C = CH2 + [O] + H2O → H2C – CH2<br />

l l<br />

OH OH<br />

1,2- etandiol (glicol)<br />

<br />

<br />

Ag/250C<br />

HOH<br />

<br />

H2C = CH2 +1/2 O2<br />

H2C – CH2<br />

H2C – CH2<br />

\ ⁄ l l<br />

O OH OH<br />

oxid de etenă etandiol<br />

b) Oxidarea energica<br />

1) oxidarea cu KMnO4/H2SO4 sau K2Cr2O7 / H2SO4.<br />

Se rupe legătura dublă şi se obţine un amestec de compuşi organici cu funcţiuni.<br />

R – CH = CH 2 +5 *O+ → R – COOH + CO2 + H2O<br />

R – CH = CH –R”+4 *O+ → R – COOH + R” – COOH<br />

acid<br />

R – C = CH 2 + 4 *O+ → R – C = O + CO2 + H2O<br />

l l<br />

CH3 CH3<br />

cet<strong>on</strong>ă<br />

3


c) oxidare cu oz<strong>on</strong> – rezultă compuşi carb<strong>on</strong>ilici.<br />

O<br />

+ H 2O R - CH = CH 2 + O 3 R - CH CH 2<br />

R - CH =O + CH 2 O<br />

O O<br />

oz<strong>on</strong>idă aldehidă metanal<br />

5. Reacţia de polimerizare. Mai multe molecule mici, numite m<strong>on</strong>omeri, se unesc între<br />

ele formând macromolecule, numite polimeri.Este o reacţie de poliadiţie.<br />

H2C = CH2 → (– H2C – CH2–)n<br />

etenă polietenă (polietilenă) n – grad de polimerizare<br />

DIENE (ALCADIENE)<br />

M<strong>on</strong>omer Polimer<br />

H2C =CH<br />

l<br />

CH3<br />

propenă<br />

H2C=CH clorură<br />

l de vinil<br />

Cl<br />

H2C =CH<br />

l acril<strong>on</strong>itril<br />

CN<br />

H2C =CH acetat<br />

l de vinil<br />

OCOCH3<br />

H2C =CH<br />

l stiren<br />

C6H5<br />

(–H2C – CH–)n<br />

l<br />

CH3<br />

polipropenă<br />

(-H2C–CH –)n<br />

l<br />

Cl<br />

Policlorură de vinil<br />

(–H2C –CH–)n<br />

l<br />

CN<br />

poliacril<strong>on</strong>itril<br />

(–H2C– CH–)n<br />

l<br />

OCOCH3<br />

Poliacetat de vinil<br />

–(H2C –CH–)n<br />

l<br />

C6H5<br />

polistiren<br />

1. Reacţia de adiţie - are loc în poziţia 1,4 şi legătura dublă se mută la mijloc.<br />

a) Adiţia hidrogenului , în prezenţă de Ni,Pt,Pd.<br />

H2C = CH –CH = CH2 + H2 → H3C – CH =CH – CH3<br />

butadienă 2- butenă<br />

H2C = CH –CH = CH2 + 2 H2 → H3C – CH2 – CH2 – CH3<br />

Butan<br />

4


) Adiţia halogenilor (Clor, brom)<br />

H2C = CH –CH = CH2 + Cl2 → ClH2C – CH =CH – CH2Cl<br />

1.4 – dicloro-2-butenă<br />

c) adiţia hidracizilor (HCl, HBr, HI)<br />

H2C = CH –CH = CH2 + HCl → H3C – CH =CH – CH2Cl<br />

1-cloro-2-butenă<br />

2. Reacţia de polimerizere -are loc tot în poziţiile 1,4 , se obţin elastomeri.<br />

n H2C = CH –CH = CH2 → (–H2C – CH =CH – CH2–)n<br />

polibutadienă<br />

n H2C = C(CH3) –CH = CH2 →(– H2C – C(CH3) =CH – CH2–)n<br />

2-metilbutadienă<br />

( izopren) poliizopren<br />

3. Reacţia de copolimerizare – polimerizează în acelaşi timp butadiena cu un alt<br />

m<strong>on</strong>omer vinilic, se obţin elastomeri(cauciuc sintetic)<br />

n xH2C = CH –CH = CH2 +ny H2C =CHCN →*(–H2C – CH =CH – CH2–)x(– H2C – CHCN–)y]n<br />

cauciuc butadienacril<strong>on</strong>itrilic (buna N)<br />

4. Sinteza dien - compuşii cu duble legături c<strong>on</strong>jugate (dienă) pot da reacţii de adiţie<br />

cu<br />

compuşi cu o legătură dublă(filodienă), formându-se compuşi ciclici<br />

nesaturaţi.<br />

+<br />

CH CO<br />

CH<br />

CO<br />

O<br />

butadienă anhidridă maleică anhidrida acidului tetrahidroftalic<br />

Diene pot fi: derivaţi ai butadienei substituiţi cu grupe metil, fenil, clor,etc.,<br />

ciclopentadiena,ciclohexadiena.<br />

f ilodiene : anhidrida maleică, acroleina,acidul acrilic, esterii şi nitrilii acidului acrilic,etc.<br />

Sinteza dien este o reacţie stereospecifică, adică se formează un singur izomer dintre<br />

toţi cei posibili.<br />

ALCHINE.<br />

1. Reacţia de adiţie.<br />

a) adiţia hidrogenului:<br />

HC Ξ CH + H2<br />

HC Ξ CH + 2H2<br />

<br />

Ni<br />

<br />

<br />

Pd/Pb<br />

H2C = CH2<br />

H3C–CH3<br />

b) adiţia halogenilor – are loc în prezenţă de solvenţi inerţi; în fază gezoasă are loc<br />

o reactie explozivă.<br />

CO<br />

CO<br />

O<br />

5


HC Ξ CH + Cl2<br />

HC Ξ CH + Cl2<br />

c)Adiţia acizilor :<br />

faza gazoasa<br />

<br />

2 C + 2 HCl<br />

CCl 4<br />

2<br />

Cl HC = CHCl <br />

Cl<br />

Cl2 HC – CHCl2<br />

1,2- dicloroetenă 1,1,2,2-tetracloroetenă<br />

HgCl 2<br />

/ tC<br />

polimeriza<br />

HC Ξ CH + HCl <br />

H2C = CHCl <br />

(– H2C – CHCl–)n<br />

clorură de vinil policlorură de vinil<br />

(CH COO) 2Zn/tC<br />

<br />

3<br />

HC Ξ CH + CH3– COOH <br />

Cu Cl , NH 4Cl/tC<br />

<br />

2 2<br />

HC Ξ CH + HCN <br />

d)Adiţia apei :<br />

HgSO 4/H SO<br />

<br />

2 4<br />

HC Ξ CH + HOH <br />

HgSO 4/H SO<br />

<br />

2 4<br />

HC Ξ C – CH3 + HOH <br />

2. Reactia de polimerizare :<br />

a) dimerizarea<br />

re<br />

H2C = CH– OCOCH3<br />

acetat de vinil<br />

H2C = CH– CN<br />

acril<strong>on</strong>itril ( cianură de vinil)<br />

[ H2C = CH–OH] H3C–CH=O<br />

alcool vinilic etanal (acetaldehidă)<br />

tautomerie<br />

[ H2C = C – CH3] H3C –CO– CH3<br />

l propan<strong>on</strong>ă<br />

OH (acet<strong>on</strong>ă)<br />

tautomerie<br />

Cu 2Cl<br />

2,<br />

NH 4Cl/tC<br />

HC Ξ CH + HC Ξ CH HC Ξ C – HC = CH2 <br />

HCl H2C= C – HC = CH2<br />

vinilacetilenă l<br />

Cl cloropren<br />

b) trimerizarea<br />

600 800C/tubur i ceramice<br />

3 C2H2 <br />

C6H6<br />

benzen<br />

3 HC Ξ C – CH3 → C6H3 (CH3)3<br />

mesitilen (1,3,5 -trimetilbenzen)<br />

3. Reacţia de oxidare:<br />

a) Oxidarea cu KMnO4<br />

HC Ξ CH + 4*O+ → HOOC – COOH<br />

acid etandioic (acid oxalic)<br />

HC Ξ C – CH3 +3 *O+ → H3C –CO–COOH<br />

Acid α cetopropi<strong>on</strong>ic (acid piruvic)<br />

b) Arderea<br />

C2H2 + 5/2O2 →2 CO2 + H2O + Q<br />

4.Reacţia de formare a acetilurilor<br />

Acetilurile metalelor alca<strong>line</strong> şi alcalino-pământoase.<br />

150C/ 1/2H 2<br />

Na,200C/ 1/2H 2<br />

HC Ξ CH + Na <br />

HC Ξ C - Na + <br />

Na +- CΞC - Na +<br />

acetilură m<strong>on</strong>osodică acetilură disodică<br />

6


Hidrolizează uşor,refăcând acetilena, sunt stabile la temperatură ridicată.<br />

Acetilurile metalelor tranziţi<strong>on</strong>ale.<br />

HC Ξ CH + *Cu(NH3)2+Cl → Cu +- CΞ C - Cu + + 2 NH3 + 2 NH4Cl<br />

clorură de acetilură de Cu (I)<br />

diamino Cu(I) (roşie)<br />

HC Ξ CH + *Ag(NH3)2+OH → Ag +- C Ξ C - Ag + + NH3 +H2O<br />

hidroxid de acetilură de Ag<br />

diaminoargint (galbenă)<br />

(reactiv Tollens)<br />

Sunt stabile faţă de apă, dar la încălzire se descompun cu explozie. Reacţia de<br />

formare a C2Cu2 se foloseşte pentru identificarea acetilenei.<br />

ARENE.<br />

I. Arene m<strong>on</strong><strong>on</strong>ucleare.<br />

1. Reacţia de substituţie la nucleu– reacţie specifică arenelor, ele manifestând un<br />

caracter saturat.<br />

a)Halogenarea– H este substituit cu halogeni (Cl2, Br2), în prezenţă de FeCl3.<br />

C6H6 + Cl2 → C6H5 – Cl + HCl<br />

benzen clorobenzen<br />

b) Nitrarea – H substituit cu gruparea NO2 (nitro),se realizează cu acid azotic,în<br />

prezenţa acidului sulfuric<br />

C6H6 + HO–NO2 → C6H5 – NO2 + H2O<br />

nitrobenzen<br />

c) Sulf<strong>on</strong>area – H este substituit cu gruparea sulf<strong>on</strong>ică –SO3H,se realizează cu acid<br />

sulfuric, sau trioxid de sulf (oleum).<br />

C6H6 + HOSO3H → C6H5 – SO3H + H2O<br />

acid benzensulf<strong>on</strong>ic<br />

C6H6 + SO3 → C6H5 – SO3H<br />

d) Alchilarea (reacţia Friedel-Crafts) - se realizează cu derivaţi halogenaţi în prezenţă<br />

de AlCl3 anhidră, sau cu alchene, în prezenţă de acizi tari (H2SO4)sau AlCl3 cu urme<br />

de apă.<br />

C6H6 + CH3Cl → C6H5 – CH3 + HCl<br />

clorometan toluen<br />

C6H6 + H2C = CH2 → C6H5 –CH2– CH3<br />

etenă etilbenzen<br />

e) Acilarea – H este substituit cu radical acil (R –CO–), se realizează cu cloruri acide, în<br />

prezenţă de AlCl3.<br />

C6H6 + CH3 –COCl → C6H5 – CO – CH3 + HCl<br />

clorură de fenil-metilcet<strong>on</strong>ă<br />

acetil acetofen<strong>on</strong>ă<br />

C6H6 + C6H5 – COCl → C6H5 – CO – C6H5 + HCl<br />

clorură de difenilcet<strong>on</strong>ă<br />

benzoil benzofen<strong>on</strong>ă<br />

7


Orientarea substituenţilor. Primul substituent intră în nucleul benzenic în orice poziţie.<br />

Poziţia în care intră al doilea substituent este determinată de natura primului<br />

substituent.<br />

Substituenţi de ordinul I – orientează a doua substituţie în orto sau para – radicalii<br />

alchil, halogenii,gruparile amino (NH2), hidroxil (OH),etc.<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

NO 2<br />

CH 3<br />

2 + 2 H O N O + +<br />

2<br />

NO 2<br />

toluen o-nitrotoluen p-nitrotoluen<br />

Substituenţi de ordinul II – orientează a doua substituţie în poziţia meta – grupările<br />

nitro,sulf<strong>on</strong>ică, carb<strong>on</strong>il , carboxil, nitril, etc.<br />

NO 2<br />

+ 2<br />

H O N O 2<br />

NO 2<br />

+<br />

NO 2<br />

H 2 O<br />

nitrobenzen m-dinitrobenzen<br />

2. Reacţia de substituţie la catena laterală – are loc în prezenţa luminii.<br />

lumin ă / - HCl<br />

lumin ă<br />

C6H5 – CH3 + Cl2 <br />

C6H5 – CH2 Cl <br />

HCl, - / Cl 2<br />

Toluen clorurădebenzil<br />

lumin ă / HCl _ / Cl<br />

→ C6H5 – CH Cl2 <br />

2<br />

C6H5 – C Cl3<br />

clorură de benziliden fenil-triclormetan<br />

3. Reacţia de oxidare<br />

a) Oxidarea la nucleu.<br />

+ 9/2 O 2<br />

V 2O 5 ,<br />

- 2 C O ,<br />

2<br />

500 o C<br />

- H 2 O<br />

CH<br />

CH<br />

C O O H<br />

C O O H<br />

- H 2 O<br />

CH<br />

2<br />

H 2 O<br />

CO<br />

CH CO<br />

benzen acid maleic anhidridă<br />

maleică<br />

b) Oxidarea la catena laterală. Oricât de lungă ar fi catena rezultă acid benzoic.<br />

KMnO 4/H 2SO<br />

4<br />

C6H5 – CH3 + 3 [O] C6H5 – COOH + H2O<br />

acid benzoic<br />

KMnO 4/H 2SO<br />

4<br />

C6H5 – CH2 –CH3 + 6 [O] C6H5 – COOH + CO2 +2 H2O<br />

acid benzoic<br />

O<br />

8


4. Reacţia de adiţie – decurge în c<strong>on</strong>diţii energice.<br />

lumin ă<br />

+ 3 H 2<br />

N i, 170 - 200 o C<br />

C6H6 + 3 Cl2 <br />

C6H6Cl6<br />

Hexaclorociclohexan (HCH)<br />

II. Arene polinucleare.<br />

1. Adiţia H2 la naftalină.<br />

+ 2 H 2<br />

Ni<br />

+ 3 H 2<br />

Ni<br />

Ciclohexan<br />

naftalină tetrahidr<strong>on</strong>aftalina decahidr<strong>on</strong>aftalina<br />

(tetralina) (decalina)<br />

2. Reacţia de substituţie la naftalină.<br />

a) Nitrarea – se obţine direct doar α – nitr<strong>on</strong>aftalina<br />

c) Sulf<strong>on</strong>area<br />

naftalina<br />

+ H O N O 2<br />

+ H O S O 3 H<br />

- H 2 O<br />

5. Reacţia de oxidare.<br />

H 2 SO 4<br />

NO 2<br />

α – nitr<strong>on</strong>aftalina<br />

SO 3 H<br />

+<br />

SO 3 H<br />

H 2 O<br />

acid alfa-naftalinsulf<strong>on</strong>ic<br />

acid beta-naftalinsulf<strong>on</strong>ic<br />

9


V 2 O 5 , 350 o C<br />

CO O H<br />

+ 9/2 O 2<br />

O<br />

-2 CO 2,<br />

- H 2O CO O H<br />

-H2O CO<br />

naftalină acid ftalic anhidridă ftalică<br />

O<br />

antracen<br />

COMPUŞI HALOGENAŢI.<br />

+ 3 [O ]<br />

K 2 Cr 2 O 7<br />

CH 3 -C O O H<br />

O<br />

antrachin<strong>on</strong>ã<br />

1. Reacţia de hidroliză – în prezenţa NaOH / H2O<br />

a) Hidroliza compuşilor m<strong>on</strong>ohalogenaţi – rezultă alcooli<br />

H3C – CH2 – Cl + HOH → H3C – CH2 – OH + HCl<br />

cloroetan etanol<br />

b) Hidroliza compuşilor dihalogenaţi geminali – rezultă aldehide sau cet<strong>on</strong>e.<br />

NaOH / - 2 HCl<br />

H3C – CHCl2 + 2 HOH [ H3C – CH(OH)2] H3C – CHO<br />

<br />

-H 2O<br />

1,1-dicloroetan instabil etanal<br />

H3C – CCl2 – CH3 + HOH → H3C – CO – CH3 + 2 HCl<br />

2,2-dicloropropan propan<strong>on</strong>ă<br />

c) Hidroliza compuşilor trihalogenaţi geminali – rezultă compuşi carboxilici.<br />

NaOH / - 3 HCl<br />

H3C – CCl3 + 3 HOH [H3C – C(OH)3] <br />

H3C – COOH<br />

<br />

H 2O<br />

+ H 2 O<br />

1,1,1-tricloroetan instabil acid acetic<br />

Compuşii halogenaţi în care halogenul se leagă de un atom de carb<strong>on</strong> sp 2 , ce aparţine<br />

unui nucleu aromatic sau unui sistem nesaturat, practic nu hidrolizează.<br />

2. Reacţia cu KCN – rezultă nitrili – reacţie cu mărire de catenă.<br />

H3C – CH2 – Cl + KCN → H3C – CH2 – CN + KCl<br />

cloroetan propi<strong>on</strong><strong>on</strong>itril<br />

H3C – CN + 2 H2 → H3C – CH2 – NH2<br />

acet<strong>on</strong>itril etilamină<br />

H3C – CN + H2O → H3C – CONH2 hidroliză parţială<br />

acetamidă<br />

H3C – CN + 2 H2O → H3C – COOH + NH3 hidroliză totală<br />

acid acetic<br />

3. Reacţia cu am<strong>on</strong>iacul – rezultă amine<br />

H3C – CH2 – Cl + NH3 → H3C – CH2 – NH2 + HCl<br />

cloroetan etilamină<br />

CO<br />

10


4. Reacţia cu magneziu – rezultă compuşi organomagnezieni, numiţi reactivi Grignard,<br />

folosiţi în sinteze orgenice. Toţi compuşii helogenaţi reacţi<strong>on</strong>ează cu Mg.<br />

H3C – CH2 – Cl + Mg → H3C – CH2 – MgCl<br />

clorură de etil magneziu<br />

(H3C – CH2 – MgCl + HOH → H3C – CH3 + HOMgCl<br />

etan clorură bazică de Mg)<br />

5. Reacţia de alchilare a arenelor.<br />

C6H6 + CH3Cl → C6H5 – CH3 + HCl<br />

clorometan toluen<br />

6. Reacţia de eliminare de hidracizi ( dehidrohalogenarea)<br />

NaOH / alcool<br />

<br />

H3C – CH2 – Cl <br />

ALCOOLI.<br />

H2C = CH2 + HCl<br />

etenă<br />

1. Aciditatea alcoolilor. Alcoolii au caracter de acid slab , reacţi<strong>on</strong>ează cu metalele<br />

alca<strong>line</strong> formând alcoxizi (alcoolaţi),dar nu reacţi<strong>on</strong>ează cu bazele. I<strong>on</strong>ul alcoxid<br />

reacţi<strong>on</strong>ează cu apa refăcând alcoolul.<br />

H3C – CH2 – OH + Na → H3C – CH2 – O - Na + + ½ H2<br />

etanol etoxid de Na<br />

H3C – CH2 – O - + H2O → H3C – CH2 – OH + HO -<br />

2. Reacţia de deshidratare – are loc în prezenţa H2SO4, la încălzire; se obţin alchene<br />

(deshidratare intramoleculară),iar dacă H2SO4 este în cantitate mică, se obţin<br />

eteri(deshidtratare intermoleculară).<br />

H 2SO 4<br />

H3C – CH2 – OH <br />

H2C = CH2 + H2O<br />

etenă<br />

H 2SO 4<br />

2 H3C – CH2 – OH <br />

H3C – CH2 – O – CH2 – CH3<br />

dietileter (eter etilic)<br />

3. Reacţia de oxidare .<br />

a) Oxidare blândă – în prezenţa K2Cr2O7 /H2SO4, rezultă aldehide,din alcooli primari<br />

şi cet<strong>on</strong>e din alcooli secundari.Alcoolii terţiari nu se oxidează cu K2Cr2O7.<br />

K 2Cr 2O<br />

7 / H 2SO<br />

4<br />

H3C – CH2 – OH + [O] <br />

H3C – CH=O + H2O<br />

etanol etanal (acetaldehidă)<br />

H3C – CH – C H3<br />

K 2Cr 2O<br />

7 / H 2SO<br />

4<br />

l + [O] <br />

H3C – CO – C H3 + H2O<br />

OH propan<strong>on</strong>ă (acet<strong>on</strong>ă)<br />

2-propanol (izopropanol)<br />

b) Oxidare energică – în prezenţa KMnO4/H2SO4, rezultă acizi din alcooli primari şi<br />

amestecde acizi din alcooli secundari şi tertiari.<br />

11


KMnO<br />

4 / H SO<br />

2 4<br />

H3C – CH2 – OH + 2 [O] <br />

H3C – COOH + H2O<br />

acid etanoic (acid acetic)<br />

KMnO 4 / H 2SO<br />

4<br />

H3C – CH – C H2– CH2–CH3 + [O] <br />

H3C – COOH + H3C – CH2–COOH<br />

l acid acetic acid propi<strong>on</strong>ic<br />

OH<br />

2 – pentanol<br />

4. Reacţia de esterificare – reacţia de formare a esterilor. Esterii sunt combinaţii<br />

formate prin eliminarea unei molecule de apă între un alcool şi acid.<br />

a) Esteri anorganici<br />

H3C – CH2 – OH + HONO2 → H3C – CH2 – O – NO2 + H2O<br />

nitrat de etil<br />

H3C – CH2 – OH + HOSO3H → H3C – CH2 – O – SO3H + H2O<br />

sulfat acid de etil<br />

b) Esteri organici<br />

H3C – COOH + H3C – CH2 – OH H3C – CO–O–CH2–CH3 + H2O<br />

acid acetic etanol acetat de etil<br />

C6H5–O - Na + + CH3 –COCl CH3 –CO– O – C6H5 + NaCl<br />

fenoxid de Na clorură de acetil acetat de fenil<br />

FENOLI.<br />

I. Reactii specifice grupei hidroxil.<br />

1. Aciditatea fenolilor. Datorită influienţei nucleului aromatic, fenolii sunt acizi mai<br />

tari decât alcoolii dar mai slabi decât acizii carboxilici şi anorganici,chiar decât acidul<br />

carb<strong>on</strong>ic. Fenolii reacţi<strong>on</strong>ează atât cu metalele active cât şi cu bazele formând<br />

fenoxizi (fenolaţi).<br />

C6H5 – OH + Na → C6H5 –O - Na + + 1/2H2<br />

fenol fenoxid de Na<br />

C6H5 – OH + NaOH→ C6H5 –O - Na + + H2O<br />

Fenoxizii hidrolizează uşor dând soluţii cu caracter bazic<br />

C6H5 –O - Na + + H2O C6H5 – OH + NaOH<br />

2. Reacţia de eterificare. Majoritatea fenolilor nu se eterifică direct ci prin reacţia<br />

fenoxizilor cu derivati halogenaţi, sau cu alţi agenţi de alchilare.<br />

C6H5 –O - Na + + CH3 – Cl → C6H5 – O – CH3 + NaCl<br />

fenil-metil-eter (anisol)<br />

3. Reacţia de esterificare. Fenolii nu formează esteri prin reacţia directă cu acizii.<br />

Esterii fenolilor se obţin prin reacţia fenolilor sau fenoxizilor cu cloruri acide (în<br />

mediu bazic) sau anhidride acide (în nediu acid).<br />

C6H5 – OH + CH3 – COCl → CH3 – COO C6H5 + HCl<br />

fenol clorură de acetat de fenil<br />

acetil<br />

12


C6H5 – OH +(CH3 – CO)2O → CH3 – COO C6H5 + CH3 – COOH<br />

Fenol anhidridă acetat de fenil acid etanoic<br />

acetică (acid acetic)<br />

C6H5 –O - Na + + CH3 – COCl → CH3 – COO C6H5 + NaCl<br />

fenoxid de Na clorură de acetat de fenil<br />

acetil<br />

II. Reacţii specifice nucleului aromatic.<br />

1. Reactii de substituţie. Fenolii ,datorită grupării hidroxil, dau reacţii de substituţie la<br />

nucleu mai uşor decât arenele. Gruparea hidroxil este un substituent de ordinul<br />

întâi şi va orienta a doua substituţie în poziţiile orto sau para.Fenolii pot fi alchilaţi,<br />

halogenaţi, nitraţi, sulf<strong>on</strong>aţi,acilaţi, etc.<br />

OH OH<br />

NO 2<br />

2 + 2 H O N O 2<br />

+<br />

OH<br />

NO 2<br />

+ 2 H 2 O<br />

fenol o – nitrofenol p – nitrofenol<br />

reacţia poate c<strong>on</strong>tinua rezultând 2,4 – dinitrofenol şi 2,4,6 – trinitrofenol (acid<br />

picric).<br />

2. Reacţia de adiţie.<br />

Adiţia hidrogenului.<br />

OH OH<br />

+ 3 H 2<br />

fenol ciclohexanol<br />

OH<br />

+ 2 H 2<br />

fenol ciclohexan<strong>on</strong>ă<br />

3. Reacţia de c<strong>on</strong>densare a fenolului cu formaldehida => fenoplaste.<br />

O<br />

NITRODERIVAŢI<br />

Reacţia de reducere => amine , se realizează cu hidrogen în stare născândă (hidrogen<br />

atomic), rezultat prin reacţia HCl cu un metal (Fe , Sn), sau cu hidrogen molecular<br />

13


(H2) în prezenţă de catalizatori. Metoda se aplică în special la obţinerea aminelor<br />

aromatice.<br />

C6H5 – NO2 + 6 *H+ → C6H5 – NH2 + 2 H2O<br />

nitrobenzen fenilamină (anilină)<br />

AMINE .<br />

Proprietăţile aminelor sunt determinate de gruparea amino şi natura radicalului, care se<br />

influenţează reciproc.<br />

1. Caracterul bazic. Atomul de azot din gruparea amino posedă o pereche de electr<strong>on</strong>i<br />

neparticipanţi la care pot fixa prin legătură coordinativă un prot<strong>on</strong> (H + ). Bazicitatea<br />

aminelor se manifestă în reacţiile cu d<strong>on</strong>ori de prot<strong>on</strong>i, cum sunt apa şi acizii.<br />

CH3 – NH2 + H2O CH3 – NH3] + + HO -<br />

metilamină metilam<strong>on</strong>iu<br />

Aminele alifatice sunt baze mai tari decât am<strong>on</strong>iacul, iar cele aromatice sunt baze mai<br />

slabe decât am<strong>on</strong>iacul.<br />

În seria alifatică aminele secundare sunt mai tari decât cele primare,iar aminele terţiare<br />

sunt mai slabe decât cele secundare.<br />

CH3 – NH2 + HCl CH3 – NH3] + Cl -<br />

metilamină clorură de metilam<strong>on</strong>iu<br />

aminele pot fi înlocuite din sărurile de am<strong>on</strong>iu de bazele tari.<br />

CH3 – NH3] + Cl - + NaOH CH3 – NH2 + NaCl + H2O<br />

clorură de metilamină<br />

metilam<strong>on</strong>iu<br />

• Sulf<strong>on</strong>area ani<strong>line</strong>i<br />

C6H5 – NH2 + H2SO4 → C6H5 – NH3] + HSO4 - <br />

C 100<br />

C6H5 – NH – SO3H<br />

Anilina sulfat acid de anilina acid fenilsulfamic<br />

Acidul fenilsulfanic participă la o reactie de transpozitie<br />

2<br />

NH<br />

acid<br />

fenilsulfam ic<br />

SO 3 H<br />

100 o C<br />

NH 2<br />

SO 3 H<br />

+<br />

acid o-anilinsulf<strong>on</strong>ic<br />

(acidortanilic)<br />

La 180 – 200 o C se obţine numai acidul sulfamic.<br />

Prin reacţia cu acizii aminele se solubilizează.<br />

Aminele sunt deplasate din sarurile lor de baze mai tari<br />

CH3 – NH3]+Cl- + NaOH → CH3 – NH2 + NaCl + H2O<br />

NH 2<br />

SO 3 H<br />

acid p-anilinsulf<strong>on</strong>ic<br />

(acid sulfanilic)<br />

14


2. Reacţia de alchilare. În reacţia cu derivaţi halogenaţi în care halogenul se leagă de un<br />

atom de carb<strong>on</strong> hibridizat sp 3 , un atom de hidrogen din gruparea amino este substituit<br />

cu un radical alchil. Internediar se obţine o sare de alchilam<strong>on</strong>iu, care în prezenţa unui<br />

exces de bază (NH3),formează amina alchilată.<br />

CH3 – NH2 + CH3– Cl → (CH3)2NH2] + Cl -<br />

clorură de dimetilam<strong>on</strong>iu<br />

(CH3)2NH3] + Cl - + NH3 → (CH3)2NH + NH4Cl<br />

dimetilamină<br />

(CH3)2NH + CH3 – Cl → (CH3)3NH] + Cl -<br />

Clorură de trimetilam<strong>on</strong>iu<br />

(CH3)3NH] + Cl - + NH3 → (CH3)3N + NH4Cl<br />

trimetilamină<br />

(CH3)3N + CH3–Cl → (CH3)4 N] + Cl -<br />

clorură de tetrametilam<strong>on</strong>iu<br />

Rezultă întotdeauna un amestec de amine primară,secundara,tertiara si sare<br />

cuaternară de am<strong>on</strong>iu. Se aplică pentru obţinerea amineler secundare şi terţiare mixte.<br />

C6H5 – NH2 + CH3 – Cl → C6H5 –NH– CH3 + HCl<br />

anilină fenil-metilamină<br />

• alchilarea am<strong>on</strong>iacului cu oxid de etenă => m<strong>on</strong>o, di sau trietanolamine<br />

NH 3 + CH 2 - CH 2<br />

NH 2 - CH 2 - CH 2 -O H<br />

Hidroxietilam ina<br />

O<br />

(etanolam ina)<br />

•oxidarea ani<strong>line</strong>i cu oxid de etenă<br />

C 6 H 5 - N H 2 + C H 2 - C H 2<br />

O<br />

C 6 H 5 - N H - C H 2 - C H 2 -O H<br />

N -(2-hidroxi)etilam inobenzen<br />

(N -2-hidroxietilanilina)<br />

3. Reacţia de acilare – substituţia atomilor de hidrogen legati de atomul de azot cu o<br />

grupare acil în urma reacţiei cu acizi, anhidride sau cloruri acide.<br />

C6H5 – NH2 + CH3 – COOH → C6H5 – NH – CO – CH3 + H2O<br />

N – acetilanilină<br />

C6H5 – NH2 + (CH3 – CO)2O → C6H5 – NH – CO – CH3 + CH3 – COOH<br />

anhidridă acetica<br />

C6H5 – NH2 + CH3 – COCl → C6H5 – NH – CO – CH3 + HCl<br />

clorură de acetil<br />

• Aminele acilate sunt din punct de vedere chimic amide substituite la azot.<br />

15


R C<br />

O<br />

N H - R<br />

R – NH – CO – R<br />

amină acilată amidă substituită la azot<br />

CH3 - NH2 + CH3 - COCl → CH3 - NH – COCH3 + HCl<br />

N – metilacetamida<br />

C6H5 – NH2 + C6H5 – COCl → C6H5 – NH – CO – C6H5 + HCl<br />

Clorură de N – fenilbenzoilamidă<br />

benzoil ( benzoilanilină)<br />

Acilarea aminelor se foloseşte pentru a proteja gruparea amino în reactia cu agenti<br />

oxidanti, acid azotic, apă de brom, care ar putea modifica această grupare.<br />

•sinteza acidului p – aminobenzoic ( vitamina H) din p – toluidină<br />

CH3<br />

C O O H<br />

C O O H<br />

CH 3<br />

NH 2<br />

+ C H 3 - C O C l<br />

- H C l<br />

N H - C O C H 3<br />

p-toluidina N -acetilp-toluidina<br />

+3[O ]<br />

- H 2 O<br />

4. Reacţia de c<strong>on</strong>densare cu compuşi carb<strong>on</strong>ilici.<br />

R – CH =O + H2N – R → R – CH = NH – R + H2O<br />

aldehidă amină imină<br />

+ H 2 O<br />

N H - C O C H 3<br />

acid p-acetilam<br />

inobenzoic<br />

- C H 3 - C O O H<br />

NH 2<br />

16<br />

acid pam<br />

inobenzoic<br />

5. Reacţia de diazotare – reacţia aminelor primare cu acidul azotos şi acidul clorhidric. În<br />

practica se foloseşte azotit de sodiu, care în reacţia cu acidul clorhidric pune în libertate<br />

acidul azotos.<br />

• aminele primare alifatice => alcooli<br />

CH3 – NH2 + HONO <br />

<br />

HCl<br />

CH3 –OH + N2 + H2O<br />

• aminele primare aromatice => săruri de diaz<strong>on</strong>iu<br />

C6H5 – NH2 + HONO + HCl → C6H5 – N Ξ N + + Cl - + 2 H2O<br />

clurură de benzendiaz<strong>on</strong>iu<br />

Sărurile de diaz<strong>on</strong>iu sunt în general solubile în apă şi sunt stabile numai în soluţie<br />

apoasă la temperaturi joase ( 0 – 5 o C )<br />

Sărurile de diaz<strong>on</strong>iu sunt intermediari în multe sinteze organice.<br />

C6H5 – N Ξ N+ + Cl - + H2O → C6H5 –OH + N2 + HCl<br />

fenol<br />

C6H5 – N Ξ N+ + Cl - + *H+ → C6H6 + N2 + HCl<br />

benzen


C6H5 – N Ξ N+ + Cl - + CuCN → C6H5 –CN + N2 + CuCl<br />

benz<strong>on</strong>itril<br />

C6H5 – N Ξ N+ + Cl - + KI → C6H5 –I + N2 + KCl<br />

iodobenzen<br />

C6H5 – N Ξ N+ + Cl - + KBr → C6H5 –Br + N2 + KCl<br />

bromobenzen<br />

C6H5 – N Ξ N+ + Cl - + AgNO2 → C6H5 –NO2 + N2 + AgCl<br />

nitrobenzen<br />

Cea mai important reacţie a sărurilor de diaz<strong>on</strong>iu este reacţia de cuplare cu fenoli ( în<br />

mediu bazic) şi cu amine (în mediu acid).Produşii reacţiilor de cuplare c<strong>on</strong>ţin un sistem<br />

c<strong>on</strong>jugat de legături duble şi electr<strong>on</strong>i neparticipanţi, capabil să absoarbă anumite<br />

radiaţii din spectrul vizibil şi apar colorate (coloranţi azoici).<br />

N N + Cl<br />

+<br />

OH<br />

N N<br />

- OH<br />

- H C l<br />

p - hidroxiazobenzen<br />

N N + Cl- +<br />

NH N N<br />

2<br />

- H C l<br />

p - am inoazobenzen<br />

Indicatorii acido bazici îşi modifică culoarea în functie de pH-ul soluţiei, deoarece îşi<br />

modifică structura la variaţii ale c<strong>on</strong>centraţiilor i<strong>on</strong>ilor de hidrogen. Metilorangeul are<br />

urmatoarele structuri şi respectiv culori :<br />

NaO N N<br />

3S N -O N N<br />

3S COMPUŞI CARBONILICI.<br />

form a galbena (m ediu bazic)<br />

CH 3<br />

CH 3<br />

H +<br />

OH -<br />

H<br />

form a rosie (m ediu acid)<br />

1. Reacţia de adiţie.<br />

a) Adiţia hidrogenului => alcooli primari din aldehide şi alcooli secundari din cet<strong>on</strong>e.<br />

CH2 = O + H2<br />

<br />

Ni<br />

CH3 – OH<br />

metanal metanol<br />

(formaldehidă) (alcool metilic)<br />

H3C – CO – CH3 + H2<br />

<br />

Ni<br />

H3C – CH(OH) – CH3<br />

Propan<strong>on</strong>ă 2- propanol<br />

(acet<strong>on</strong>ă) (izopropanol)<br />

17<br />

NH 2<br />

+<br />

N<br />

CH 3<br />

CH3


) Adiţia acidului cianhidric => cianhidrine (c<strong>on</strong>ţin grupările CN şi OH legate la acelaşi<br />

atom de carb<strong>on</strong>)<br />

CH3 – CH = O + HCH → CH3 – CH(OH) – CN<br />

etanal metilcianhidrina<br />

(acetaldehidă)<br />

H3C – CO – CH3 + HCN → H3C - C(OH) – CN<br />

acet<strong>on</strong>a l<br />

CH3<br />

dimetilcianhidrina<br />

Prin hidroliza cianhidrinelor se obţin α – aminoacizi<br />

H3C – CH(OH) – CN + 2 H2O → H3C – CH(OH) – COOH + NH3<br />

metilcianhidrina acid α – hidroxipropi<strong>on</strong>ic<br />

(acid lactic)<br />

2. Reacţia de c<strong>on</strong>densare – reacţia prin care două molecule se unesc intre ele formând o<br />

moleculă mai mare, uneori se elimină o substanţă cu moleculă mai mică,de exemplu<br />

apa.<br />

2.1. C<strong>on</strong>densarea compuşilor carb<strong>on</strong>ilici intre ei. Cele două molecule au roluri<br />

diferite.<br />

- Comp<strong>on</strong>ent carb<strong>on</strong>ilică – reacţi<strong>on</strong>ează prin intermediul grupării carb<strong>on</strong>il – orice<br />

aldehidă sau cet<strong>on</strong>ă poate fi comp<strong>on</strong>entă carb<strong>on</strong>ilică<br />

- Comp<strong>on</strong>entă metilenică – reacţi<strong>on</strong>ează prin intermediul grupării metilen din<br />

poziţia vecină grupării carb<strong>on</strong>il (poziţia α). Pot fi comp<strong>on</strong>ent carb<strong>on</strong>ilice<br />

aldehidele şi cet<strong>on</strong>ele care au hidrogen în poziţia α faţă de gruparea carb<strong>on</strong>il.<br />

CH2O, C6H5- CHO , (CH3)C – CHO (neopentanal) – nu pot fi comp<strong>on</strong>ente<br />

metilenice; H3C – CH(CH3) – CHO (izobutanal) poate fi comp<strong>on</strong>entă metilenică<br />

doar în c<strong>on</strong>densarea aldolică.<br />

a) C<strong>on</strong>densarea aldolică – se rupe legătura π din gruparea corb<strong>on</strong>il a comp<strong>on</strong>entei<br />

carb<strong>on</strong>ilice, un atom de hidrogen din poziţia α din comp<strong>on</strong>enta metilenică se va<br />

lega de atomul de oxigen, iar ce doi atomi de carb<strong>on</strong> se vor lega între ei.<br />

CH3 – CH = O + CH3 – CH = O → CH3 – CH(OH) – CH2 – CH = O<br />

etanal aldol<br />

comp<strong>on</strong>entă comp<strong>on</strong>entă 3 – hidroxibutanal<br />

carb<strong>on</strong>ilică metilenică<br />

H3C- C = O + H3C – CO – CH3 → H3C – C(OH) – CH2 - CO – CH3<br />

L l<br />

CH3 CH3<br />

propan<strong>on</strong>ă cetol<br />

4 –hidroxi-4-metil-2-pentan<strong>on</strong>ă<br />

CH3 - CH2 –CHO + CH3 - CH2 –CHO → CH3 – CH2- CH – CH – CHO<br />

propanal l l<br />

OH CH3<br />

3-hidroxi, 2-metilpentatanal<br />

18


Cet<strong>on</strong>ele care au 4 sau mai mulţi atomi de carb<strong>on</strong> pot reacţi<strong>on</strong>a prin ambele grupări<br />

metilen vecine grupării carb<strong>on</strong>il şi vor rezulta doi produşi de c<strong>on</strong>densare.<br />

b) C<strong>on</strong>densarea crot<strong>on</strong>ică – se elimina apa (oxigenul din grupare carb<strong>on</strong>il şi doi<br />

atomi de hidrogen de la gruparea metilen din poziţia α).<br />

CH3 – CH = O + CH3 – CH = O → CH3 – CH = CH – CH = O + H2O<br />

2-butenal (aldehidă crot<strong>on</strong>ică)<br />

H3C- C = O + H3C – CO – CH3 → H3C – C = CH - CO – CH3 + H2O<br />

L l<br />

CH3 CH3<br />

4-metil-3-penten-2-<strong>on</strong>ă<br />

Pot c<strong>on</strong>densa aldehidele cu cet<strong>on</strong>ele<br />

CH3 – CH = O + H3C- C = O → CH3 – CH(OH) – CH2 – C = O →<br />

L l<br />

CH3 CH3<br />

4-hidroxi-2-pentan<strong>on</strong>ă<br />

→ CH3 – CH = CH – CO –CH3 + H2O<br />

3-penten-2-<strong>on</strong>ă<br />

2.2 C<strong>on</strong>densarea compuşilor carb<strong>on</strong>ilici cu fenolul - compuşii carb<strong>on</strong>ilici inferiori<br />

formează răşini sintetice.<br />

OH<br />

OH<br />

OH<br />

CH2OH N aO H<br />

+ CH2 =O<br />

+<br />

rezol<br />

- H 2 O<br />

alcool o-hidroxi<br />

benzilic<br />

rezita (bachelita)<br />

CH 2 OH<br />

alcool p-hidroxi<br />

benzilic<br />

19<br />

polic<strong>on</strong>desare<br />

- H 2 O<br />

Rezolul – mai c<strong>on</strong>ţine grupări - CH2OH,este termoplastic şi solubil în acet<strong>on</strong>ă,<br />

Rezita – este tridimensi<strong>on</strong>ală, termorigidă, insolubilă în solvenţi organici, are<br />

rezistenţă mecanică şi chimică mare,prezintă proprietăti electroizolante.


OH OH<br />

+ CH2 =O<br />

polic<strong>on</strong>desare<br />

- H 2 O<br />

HCl<br />

- H 2 O<br />

novolac<br />

CH 2<br />

OH<br />

20<br />

+ HO CH2 OH<br />

o,o' - dihidroxidifenilm etan p,p' dihidroxidifenilm etan<br />

novolac – macromolecule filiforme, termoplastic, solubil în alcool, are poziţii orto şi<br />

para libere care pot reacţi<strong>on</strong>a cu formaldehida şi să formeze bachelita.<br />

2.3 C<strong>on</strong>densarea compuşilor carb<strong>on</strong>ilici cu compuşi ai azotului<br />

CH3 – CH = O + H2N – R → CH3 – CH = N – R + H2O<br />

etanal amină imină<br />

CH3 – CH = O + H2N – OH → CH3 – CH = N – OH + H2O<br />

hidroxilamină oximă ( acetaldoximă)<br />

CH3 – CH = O + H2N – NH2 → CH3 – CH = N – NH2 + H2O<br />

hidrazină hidraz<strong>on</strong>ă<br />

C6H5 – CHO + H2N – NH – C6H5 → C6H5 – CH= N – NH – C6H5 + H2O<br />

benzaldehidă fenilhidrazină fenilhidraz<strong>on</strong>ă<br />

• oximele – sunt lichide sau solide cristalizate, folosite la caracterizarea şi dozarea<br />

compuşilor carb<strong>on</strong>ilici şi în sinteze organice.<br />

• hidraz<strong>on</strong>ele şi fenilhidraz<strong>on</strong>ele se folosesc la identificarea compuşilor carb<strong>on</strong>ilici. 2,4dinitrofenilhidraz<strong>on</strong>a<br />

formează cu compuşii carb<strong>on</strong>ilici un precipitat galben-orange,<br />

reacţie folosită la identificarea compuşilor carb<strong>on</strong>ilici.<br />

CH 3 - C H O + H 2 N - N H<br />

NO 2<br />

NO 2<br />

2,4-dinitrofenilhidrazina<br />

3. Oxidarea aldehidelor<br />

a) Cu oxigenul din aer (autooxidare)<br />

O<br />

C 6H 5 -C + O 2<br />

H<br />

C 6 H 5 -C<br />

O<br />

O OH<br />

benzaldehida acid perbenzoic<br />

b) Cu soluţie acidă de KMnO4<br />

CH 3 -C H =N -N H +H 2 O<br />

C 6 H 5 -CHO<br />

NO 2<br />

2 C 6 H 5 -CO O H<br />

acid benzoic<br />

NO 2


KMnO 4 /H 2 SO 4<br />

CH3 –CHO + [O] <br />

CH3 – COOH<br />

etanal acid etanoic (acetic)<br />

c) Cu reactiv Tollens (soluţie de hidroxid de diaminoargint)<br />

CH3 –CHO + 2 [Ag(NH3)2+OH → CH3 – COOH + 2 Ag↓ + 4 NH3 + H2O<br />

Dacă vasul este curat argintul se depune sub formă de oglindă.<br />

d) Cu reactiv Fehling (soluţie bazică de i<strong>on</strong>i de Cu 2+ )<br />

CH3 –CHO + Cu(OH)2 → CH3 – COOH + Cu2O ↓ + 2 H2O<br />

roşu<br />

reacţiile cu reactivii Tollens şi Fehling se folosesc la recunoaşterea aldehidelor.<br />

COMPUŞI CARBOXILICI<br />

I. Reacţii comune cu ale acizilor carboxilici.<br />

1. Reacţia de i<strong>on</strong>izare – la dizolvarea în apă, cedează un prot<strong>on</strong> apei formând i<strong>on</strong>ii<br />

carboxilat şi hidr<strong>on</strong>iu<br />

CH3 – COOH + H2O → CH3 – COO - + H3O +<br />

i<strong>on</strong> acetat<br />

Aciditatea depinde de natura radicalului de care se leagă gruparea carboxil.Radicalii<br />

nesaturaţi şi arimatici măresc aciditatea, iar cei saturaţi micşorează aciditatea. În<br />

seria alifatică aciditatea scade cu creşterea catenei.<br />

2. Reacţia cu sărurile acizilor mai slabi – înlocuiesc acizii mai slabi din săruri.<br />

2 CH3 – COOH + Na2CO3 → 2 CH3 – COONa + CO2 + H2O<br />

carb<strong>on</strong>at acetat de sodiu<br />

de sodiu<br />

CH3 – COOH + NaHCO3 → CH3 – COONa + CO2 + H2O<br />

carb<strong>on</strong>at<br />

acid de Na<br />

3. Reacţia cu metalele active – metalele active înlocuiesc hidrogenul din acizi.<br />

2 CH3 – COOH + Mg → (CH3 – COO)2Mg + H2↑<br />

acetat de magneziu<br />

4. Reacţia cu oxizi ai metalelor<br />

CH3 – COOH + ZnO → (CH3 – COO)2Zn + H2O<br />

acetat de zinc<br />

5. Reacţia cu bazele (reacţia de neutralizare)<br />

CH3 – COOH + NaOH → CH3 – COONa + H2O<br />

II. Reacţii specifice acizor carbixilici – reacţii cu formare de derivaţi funcţi<strong>on</strong>ali ai<br />

acizilor carboxilici.<br />

1. Formarea de esteri (esterificarea) – se elimină OH din acid şi H din alcool<br />

CH3 – COOH + CH3 – CH2 - OH → CH3 – COO – CH2 – CH3 + H2O<br />

acetat de etil<br />

2. Formarea de amide<br />

CH3 – COOH + NH3 → CH3 – COONH4 <br />

C t<br />

CH3 – CONH2 + H2O<br />

acetat de am<strong>on</strong>iu acetamida<br />

21


Dacă în locul am<strong>on</strong>iacului se folosesc amine se obţin amide substituite la azot.<br />

CH3 – COOH + CH3 -NH2 → CH3 – CONH-CH3 + H2O<br />

N-metilacetamidă<br />

3. Formarea de cloruri acide<br />

CH3 – COOH + PCl5 → CH3 – COCl + POCl3 + HCl<br />

pentaclorură clorură de<br />

de fosfor acetil<br />

CH3 – COOH + SOCl2 → CH3 – COCl + SO2 + HCl<br />

clorura de<br />

ti<strong>on</strong>il<br />

CH3 – COOH + COCl2 → CH3 – COCl + CO2 + H2O<br />

oxiclorură<br />

de C (fosgen)<br />

4. Formarea de anhidride<br />

CH3 – COONa + CH3 – COCl → (CH3 – CO)2O + NaCl<br />

anhidridă acetică<br />

CH – COOH CH - CO<br />

ll → ll > O + H2O<br />

CH – COOH CH – CO<br />

Acid maleic anhidridă maleică<br />

5. Formarea de nitrili<br />

CH3 – COOH + NH3 → CH3 – COONH4 <br />

P2O5 C/ t CH3 – CN + 2 H2O<br />

Acet<strong>on</strong>itril<br />

DERIVAŢI FUNCŢIONALI AI ACIZILOR CARBOXILICI<br />

1. Reacţia de hidroliză<br />

a) Esteri - în mediu acid => acidul şi alcoolul corespunzători<br />

C6H5 - COO CH3 + H2O → C6H5 – COOH + CH3 – OH<br />

Benzoat de metil acid benzoic metanol<br />

-în mediu bazic => sărurile de sodiu corespunzătoare.<br />

C6H5 - COO CH3 + NaOH → C6H5 – COONa + CH3 – OH<br />

benzoat de sodiu metanol<br />

C6H5 - COO C6H5 + 2 NaOH → C6H5 – COONa + C6H5 – ONa + H2O<br />

Benzoat de fenil fenoxid de sodiu<br />

( fenolii reacţi<strong>on</strong>ează cu NaOH, alcoolii nu reacţi<strong>on</strong>ează)<br />

b) Amide<br />

CH3 – CONH2 + H2O → CH3 – COOH + NH3<br />

acetamidă<br />

c) Cloruri acide<br />

CH3 – COCl + H2O → CH3 – COOH + HCl<br />

clorură de acetil<br />

22


d) Anhidride acide<br />

(CH3 – CO)2O + H2O →2 CH3 – COOH<br />

anhidridă acetică<br />

e) Nitrili<br />

CH3 – CN + H2O → CH3 – CONH2 hidroliză parţială<br />

acet<strong>on</strong>itril acetamidă<br />

CH3 – CN + 2 H2O→ CH3 – COOH + NH3 hidroliză totală<br />

acet<strong>on</strong>itril acid acetic<br />

2. Reacţia cu am<strong>on</strong>iacul (am<strong>on</strong>oliză)<br />

a) Esteri<br />

CH3 – COO – CH2 – CH3 + NH3 →CH3 – CONH2 + CH3 – CH2 –OH<br />

acetat de etil acetamidă etanol<br />

b) Cloruri acide<br />

CH3 – COCl + NH3 → CH3 – COOH + HCl<br />

clorură de acetil<br />

c) Anhidride acide<br />

d) (CH3 – CO)2O + H2O → CH3 – CONH2 + CH3 – COOH<br />

anhidridă acetică acetamidă acid acetic<br />

GRĂSIMI<br />

Grăsimile sunt compuşi naturali cu structură complexă, comp<strong>on</strong>entele principale fiind<br />

trigliceridele. Mai apar: ceruri, coloranţi,vitamine, acizi graşi liberi,etc.<br />

Trigliceridele (trigliceroli) sunt esteri ai glicerinei cu acizii graşi cu formula generală:<br />

CH2 – O – CO – R<br />

l<br />

CH – O –CO – R R – radicali hidrocarb<strong>on</strong>aţi identici sau diferiţi<br />

L<br />

CH2 – O – CO – R<br />

Acizii graşi se caracterizează prin:<br />

- Au catena liniară<br />

- C<strong>on</strong>ţin număr par de atomi de carb<strong>on</strong><br />

- Sunt saturaţi sau nesaturaţi cu una sau mai multe legături duble<br />

- Sunt m<strong>on</strong>ocarboxilici.<br />

Cei mai des întâlniţi acizi graşi sunt:<br />

- acizi saturaţi<br />

C14H32O2 CH3 –(CH2)12 – COOH acid tetradecanoic (acid miristic)<br />

C16H36O2 CH3 –(CH2)14 – COOH acid hexadecanoic (acid palmitic)<br />

C18H40O2 CH3 –(CH2)14 – COOH acid octadecanoic (acid stearic)<br />

23


-acizi nesaturaţi<br />

C16H30O2 CH3 – (CH2)5 – CH = CH – (CH2)7 – COOH acid 9-hexadecenoic<br />

(acid palmitoleic ) (cis)<br />

C18H34O2 CH3 – (CH2)7 – CH = CH – (CH2)7 – COOH acid 9-octadecenoic<br />

(acid oleic) ( cis)<br />

C18H32O2 CH3 – (CH2)4 – CH = CH –CH2 – CH = CH – (CH2)7 – COOH<br />

Acid 9,12 – octadecadienoic ( acid linolic) (cis)<br />

Clasificarea trigliceridelor.<br />

a) După natura acizilor graşi comp<strong>on</strong>enţi<br />

- simple – radicalul acil provine de la un singur acid gras<br />

CH2 – O – CO – (CH2)14 – CH3<br />

l<br />

CH – O –CO – (CH2)14 – CH3 1,2,3 - tripalmitilglicerol<br />

L ( tripalmitina)<br />

CH2 – O – CO – (CH2)14 – CH3<br />

- mixte – radicalii acil provin de la 2 sau 3 acizi graşi<br />

CH2 – O – CO – (CH2)14 – CH3<br />

l 1-palmitil, 2-stearil, 3-oleilglicerol<br />

CH – O –CO – (CH2)16 – CH3 (palmito-stearo-oleina)<br />

L<br />

CH2 – O – CO – (CH2)7 - CH = CH – (CH2)7 – CH3<br />

b) După originea lor<br />

- grăsimi animale, de obicei solide: unt,untura, seu.Excepţie uleiul de peşte care este<br />

lichid<br />

- grăsimi vegetale – de obicei lichide (uleiurile), exceptie untul de cocos care este solid<br />

Natura acizilor graşi determină c<strong>on</strong>sistenţa grăsimilor. Acizii graşi saturaţi generează<br />

grăsimi solide, iar cei nesaturaţi grăsimi lichide.<br />

Fiind amestecuri complexe grăsimile nu au puncte de topire fixe,se topesc într-un interval<br />

de temperatură, sunt insolubile în apă, solubile în solvenţi organici.<br />

Reacţia de hidroliză<br />

- În mediu acid => glicerina ;I acizi graşi<br />

- În mediu bazic => glicerină şi sărurie de Na (K) ale acizilor graşi, numite săpunuri.<br />

Reacţia de hidrogenare – grăsimile lichide prin hidrogenare se transformă în grăsimi solide<br />

( ex. Obţinerea margarinei)<br />

Râncezirea grăsimilor – sub influenţa oxigenului din aer grăsimile se oxidează<br />

transformându-se în produşi toxici, urât mirositpri.<br />

Sicativitatea – unele uleiuri ce c<strong>on</strong>ţin acizi graşi cu mai multe legături duble,întinse pe o<br />

suprafaţă , sub influenţa oxigenului din aer, dau reacţii de polimerizare,formând pelicule<br />

rezistente. Uleiurile sicative se folosesc în industria lacurilor şi vopselelor (uleiul de in).<br />

24


SĂPUNURI.<br />

Săpunul este un amestec de săruri ale acizilor graşi (C12 – C 18),obtinut prin hidroliza bazică<br />

a grăsimilor.<br />

În soluţie apoasă i<strong>on</strong>izează:<br />

R – COONa R – COO - + Na +<br />

R – este nepolară , este grupare hidrofobă (fără afinitate pentru apă)<br />

-COO - - grupare hidrofilă( cu afinitate pentru apă)<br />

Prezenţa în moleculă a celor două grupări determină proprietatea săpunului de a spăla.<br />

În procesul de spălare, molecula de săpun se orientează cu partea hidrofobă spre<br />

impuritate (insolubilă în apă) şi partea hidrofilă spre apă. Particulele de impurităţi trec în<br />

apă înc<strong>on</strong>jurate de particulele de săpun (micelle).<br />

Săpunurile de calciu şi magneziu sunt insolubile în apă şi de aceea apa dură (c<strong>on</strong>ţine i<strong>on</strong>i de<br />

Ca 2+ şi Mg 2+ ) nu face spumă cu săpunul.O parte din săpun se c<strong>on</strong>sumă în reacţia cu Ca 2+ şi<br />

Mg 2+ ,formând precipitate care se depun pe ţesături.<br />

Pentru a putea fi utilizată la spălat apa dură trebuie dedurizată, se indepărtează i<strong>on</strong>ii de<br />

Ca 2+ şi Mg 2+ prin precipetarea lor sub formă de carb<strong>on</strong>aţi.<br />

DETERGENŢI<br />

Detergenţii sunt produşi organici de sinteză, care au structura şi proprietăţile<br />

asemănătoare săpunului; c<strong>on</strong>ţin o grupare hidrofobă şi una hidrofilă. Pot fi:<br />

a)detergenţi ani<strong>on</strong>ici:<br />

- săruri de sodiu ale sulfaţilor acizi de alchil<br />

CH3 – (CH2)n – OSO3 - Na +<br />

- săruri de sodiu ale acizilor alchilsulf<strong>on</strong>ici<br />

CH3 – (CH2)n – SO3 - Na +<br />

- săruri de sodiu ale acizilor alchil-arilsulf<strong>on</strong>ici<br />

CnH2n+1 – C6H4 – SO3 - Na +<br />

b) detergenţi cati<strong>on</strong>ici – săruri de trimetilalchilam<strong>on</strong>iu<br />

CH3 –(CH2)n- N(CH3)3] + Cl -<br />

c) depergenţi nei<strong>on</strong>ici – compuşi polietoxilati. Pot fi polietoxilaţi alcooli, acizi,amine,etc.<br />

R – COO – (CH2 –CH2 O )n –CH2 – CH2 – OH - ester polietoxilat<br />

Detergenţi nei<strong>on</strong>ici sunt biodegradabili.<br />

Compuţii cu această structură se pot folosi ca agenţi de spălare, spumare , emulsi<strong>on</strong>are<br />

etc., şi se numesc substanţe tensioactive,deoarece au proprietatea de a modifica tensiunea<br />

superficială a lichidelor.<br />

25

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!