Углеводороды

OH

Карбоксил -CКарбоновые кислоты

Нитрогруппа - NO₂ Нитросоединения

Аминогруппа -NH₂ Амины

Диазогруппа -N₂X Диазосоединения

Меркаптогруппа -SH Тиолы (меркаптаны, теоспирты)

Сульфогруппа -SO₃H Сульфокислоты

Металлы Li, Mg, Al Металлоорганичесие соединения

Выделение и анализ органических веществ

Перекристаллизация. Простейшим доказательством чистоты кристаллического вещества может служить постоянство его температуры плавления при повторных кристаллизациях – «перекристаллизация до постоянной температуры плавления». Для доказательства идентичности синтезированного вещества с другим имеющимся в наличии образцом проводят определение температуры плавления смеси обоих веществ: отсутствие депрессии температуры плавления, т.е. понижет на идентичность смешанных веществ.

Перегонка. Этот метод часто используется для очистки органических веществ. Это и простая перегонка, и перегонка в вакууме, позволяющая снизить температуру кипения по сравнению с перегонкой при атмосферном давлении примерно на 1000⁰ С (обычный вакуум - остаточное давление 130...1300 Па) или 2000⁰ С (высокий вакуум - остаточное давления 13...1,3 Па). Хороший способ очистки - перегонка с водяным паром.

Возгонка. Относительно редко применяемый процесс очистки, при котором используется способность ряда веществ переходить из твёрдого состояния в парообразное, минуя жидкое. Весьма эффективный способ очистки.

Экстракция основана на разделении веществ путём распределения их между несмешивающимися растворителями. Водный раствор органического вещества трясут с такими растворителями, как эфир, бензол и т.д. При этом органическое вещество переходит из водного слоя в слой органического растворителя. Таким образом отделяют органическое вещество от неорганических солей, а также разные органические вещества друг от друга.

Хроматография основана на различиях в адсорбционных свойствах веществ. Разделяемую смесь пропускают через адсорбент - вещество, способное с разной силой взаимодействовать с компонентами разделяемой смеси. При этом более сильно адсорбирующиеся вещества отстают в своем движении от слабо адсорбирующихся; так происходит их разделение. Особенно эффективна газожидкостная хроматография, при которой через адсорбент пропускают пары органических веществ. Многие вещества, описанные ранее как индивидуальные, при исследовании методом газожидкостной хроматографии оказались смесями нескольких компонентов.

Все эти методы используют и в лаборатории, и в промышленности.

Благодаря способности атомов углерода образовывать цепи и циклы различного размера и формы, а также различные типы связей возможно существование большого числа углеводородов. Углеводороды разных типов отличаются друг от друга также степенью насыщения водородом. Число атомов водорода в молекуле любого углеводорода чётное.

Алканы

Алканы являются углеводородами, наиболее богатыми водородом, они насыщены им до предела. Отсюда названия - насыщенные или предельные углеводороды. Их называют также парафинами или углеводородами ряда метана (по первому члену ряда).

Гомологический ряд. Каждый последующий член ряда отличается от предыдущего по составу на одну группу CH₂. Общая формула ряда С_nН_2n+2. Простейший представитель CH₄ - метан. Химические свойства всех парафинов сходны. Отсюда ряд соединений, обладающих сходным химическим строением, сходными свойствами и отличающихся друг от друга по составу на группу CH₂, называется гомологическим рядом. Члены этого ряда носят название гомологов, разница в составе двух соседних членов ряда называется гомологической разницей.

Строение. Общая черта в строении насыщенных соединений простая или одинарная связь между атомами углерода. На образование этой связи затрачивается одна пара электронов.

Изомерия. Вид изомерии, когда вещества отличаются порядком связи атомов в молекуле, называют структурной изомерией. Изомерия предельных углеводородов обусловлена простейшим видом структурной изомерии - изомерией углеродного скелета (рис. 2). Соединения, имеющие неразветвленную углеродную цепь, называют нормальными.

Метан, этан, пропан существуют только в одной форме, не имеют изомерии.

C₄ H₁₀ бутан:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₃ н-бутан; CH₃-CH-CH₃ изобутан.

CH₃

C₅H₁₂ пентан:

CH₃-CH₂-CH₂-CH₂–CH₃ н-пентан; CH₃-CH-CH₂-CH₃

изопентан;

CH₃

CH₃

CH₃-C-CH₃ неопентан

CH₃

Рис. 2. Изомерия алканов

С увеличением числа атомов углерода в молекуле возрастает и число теоретически возможных изомеров. Для углеводородов с C₁…C₃они получены, для высших членов ряда известны лишь некоторые.

Дата добавления: 2014-12-25