Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_2 (1125752), страница 48
Текст из файла (страница 48)
283 'С (743 мм рт.ст.); растворяется в воде и этаноле. Применяется как растворитель цля проведения реакций нуклеофипьного замещения, хорошо сольватнрует катионы и растворяет некоторые неорганические соли. и-Толуолсульфоновая кислота и-СН С,Н450 Н. Получают сульфированием топуола при 100-110'С. Бесцветные кристаллы, хорошо растворимые в воце, этаноле и диэтиловом эфире. Применяют в качестве кислотного катализатора во многих органических реакциях, так как зто соединение хорошо растворимо в различных органических растворителях. Хлорамин Т (натриевая соль Х-хлор-л-толуолсульфонамида) -дезинфицирующее и дегазирующее средство, действует как сильнь<й окислитель.
ОСНОВНЫЕ ТЕРМИНЫ Брозилаты — эфиры л-бромсульфоновой кислоты общей формулы н-В<СьН<БО,Ок. Мезнлаты — эфиры метансульфоновой кислоты общей формулы СН БО,ОК. Сульфамидные препараты — амицы сульфаниловой кислоты, в которых амидный атом азота связан с гетероароматическим фрагментом. Сульфоповые кислоты — соединения общей формулы кЯО<Н, где к — алкильный, арильный или гетероциклический фрагмент. Трифлаты — эфиры трнфторметансульфоновой кислоты общей формулы СЕ ЯО,Ок.
Тознлаты — эфиры и-толуолсульфоновой кислоты общей формулы л-СН<СьН<50<ОВ. ЗАДА ЧИ Задача 21.1. Известно, что реакция сульфирования ароматических углеводородов концентрированной серной кислотой обратима. Предлох<ите способы получения бензолсульфоновой кислоты, в которых основная реакция не была бы осложнена обратной реакцией. Задача 21.2. Расположите следующие соединения в порядке возрастания их кислотносги: (СЕ<)<СОН, (СН<)<СОН, СН БО Н, СЕ<50<Н.
Дайте объяснения. 344 Глава 2Д Сульфоновыс кислоты (сульфокислоты) Задача 21.3. В синтезах замсщснных бснзолов часто применяют временное введение сульфогруппы. Используя зтот прием, орсдложитс схемы следующих превращений: а) бснзол -з о-бромтолуол; б) резорцин -з 2-нитрорсзорцин; в) фснол — х 2-бромфенол. Задача 21.4. Назовите следующие соединения по номенклатуре ИЮПАК: Б оен д) ! НОзБ ЫО БОзОСНзС(СНз)з БОзН Задача 21.5.
Нрсдложитс препаративные схемы следующих превращений: 21.6. ПОВЕРХНОСТНО-АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА. МОЮЩИЕ СРЕДСТВА. ДЕТЕРГЕНТЫ, ФОСФОЛИПИДЫ Мы уже встречались с органическими молекулами, в составе которых присутствуют фрагменты с противоположными свойствами по отношению к воде: длинный алкильный (или полициклоалкильный) гидрофобный 345 2пб.
Поверхностно-активные вещества. Моющие средства. Детсргенты фрагмент и ионизируемая группа, сообщающая молекуле гидрофильные свойства (см. разд. 12.7). Такие молекулы характерны для поверхностно- активных веществ (ПАВ). В разд. 19.6 мы видели, что именно одновременное присутствие гидрофильного и гидрофобного фрагментов позволяет молекуле убихинона эффективно выполнять свою роль переносчика электронов в живой клетке. Познакомимся с механизмом поверхностной активности органических веществ на примере моющих свойств мыла (см. разд.
20.2,3). Очищающий эффект стеаратов калия и натрия основан на том, что стеарат-ион, находящийся в их составе, обладает поверхностно-активными свойствами. Этот ион содержит в своем составе гидрофобную (С, Нз ) и гидрофильную (СОО ) части. гидрофобная часть СгтНва гггброфильяая часть Благодаря этому стеарат-ион имеет сродство как к водонерастворимым частицам (например, к частицам загрязнений), так и к молекулам воды, Частицы грязи, окруженные большим числом стеарат-ионов, приобретают свойства полианионов и как следствие — растворимость в воде, СОО О О СОО ООС ООС Растворение в воде как раз и является непременным условием удаления загрязнения, например, с поверхности ткани. Получены синтетические мыла — алкан- и алкиларенсульфонаты.
Их называют детергентоми, или синтетическилпг моюггпсми средствомгг (СМС). СНз ! СНтСН2(СН2) юСН 5020 )ч(а СНз(СН2) юСН2ЯО20 )х(а гг-(2-тстраделил)бснзолсульфонвт начрия додекансульфонат натрия 346 Глава 26 Сульфоновые кислоты (сульфокислоты) Преимуществом (и основным отличием) детергентов перед мылами является их способность работать и в «жесткой» воде — в воде, содержащей ионы Саг~, Реге, Без~, Мдге. В настоящее время предпочтение отдается детергентам, имеющим в своей структуре неразветвленные алкильные группы. Эти детергенты значительно легче поддаются биоразложению в природных условиях.
И другие органические соединения обладают поверхностно-активными свойствами. К ним относят, например, фосфолипиды. Фосфолинидами называют такие глицериды, в которых молекула глицерина этерифицирована двумя молекулами алифатических кислот и молекулой фосфорной кислоты. Эти монофосфаты называют фосфатндньсми кислотими (рпозрЬапсйс асЫз). Ниже показана одна из таких кислот. 0 П 0 СН,ОС(СН,) „СН3 СН3(СНг)г (СНг))СО С Н / СНгОР(ОН)г Н Н 0 П Свободные фосфатидные кислоты в природе встречаются редко. Как правило, остаток фосфорной кислоты этерифицирован еще одним спиртом. Такие эфиры — фосфатиды — являются основными компонентами биологических мембран. При этом речь идет прежде всего о фосфатидах этаноламинаи холина.
0 П 0 СНгОС(СНг)мСН3 П СН3(СНг))4СО С Н П о СНгОРОСНгСНгХН3 Он ! фосфатид атаноламииа (лецитин) 0 П 0 СНгОС(СНг) НСН3 П СН3(СНг) НСО С Н П о СНгОРОСНгСНг)х)(СН3)3 Он фосфатид холина 2пб. Поверхностно-активные вещества.
Моющие средства, дстсргснты 347 Как видим, фосфоглицериды также имеют длинные неполяриые «хвосты» и небольшой высокополяриый фрагмент. Являясь ПАВ, оии образуют упорядоченные структуры даже легче, чем мыла и детергеиты. Поэтому природа и избрала фосфолипиды в качестве строительного материала для изготовления клеточных мембран, т. е.
оболочки клетки. Легко представить, насколько важно качество клеточной мембраны для нормального функционирования клетки. Ведь именно через оболочку внутрь клетки поступают все необходимые молекулы и удаляются продукты биохимического синтеза. Производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены на нитрогруппу, называют нитросоединеыилми. 22.1.
НОМЕНКЛАТУРА В зависимости от типа углеродного атома, с которым связана нитрогруппа, различа<от первичные, вторичные и третичные нитросоединенин. В зависимости от строения углеводородного фрагмента, с которым связана нитрогруппа, различают нитроалканы (нитроииклоалканьь) и нитроарены. Название нитросоединения образуют от названия углеводорода и префикса нитро-: СН СН3 СН3 С СН2 СН3 )ч)0 2-мстнл-2-ннтробутан (третпчиыд иптроплкпи) СН3 СН СН3 )ч)02 СН2 (ч)О (ч)02 4-ннтротолуол (ишпропрею фсннлннтромстап )периичиыд нььиьроилкььлп)ьеи) 2-нитропроиан )пьь~оричььиьй иптрпплклп) 22.2.
СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ Нитроваиие алкаиов Известно несколько способов нитрования алканов (см. разд, 2.4,1). По жььдкофазному способу алканы нитруют разбавленной (40 — 50%-й) азотной кислотой. 349 22.2. Способы получении НАВОЗ СНЗСНЗСНЗСНЗ )20 )в,.с, СН) СН СН2СНз + Н20 НО2 2-нитробутан (осиовпоб продухво По парофазному способу алканы нитруют в парах при температуре 350-500 'С.
)зиоз СНзсн2снз СНз СН СНз х СН)СН СН2 МОЗ + иропан р(0 !-нитропропан (25сl ) 2 2-нитропропан (40%) + СНзСНЗ ХО2 + СН) )90 + Н20. нитроатаи (!0%) нитроистан (255с) В этих условиях реакция протекает менее селективно и сопровождается крскингом алкана. Нитроваиие ароматических соединений , )ЧО2 х — ( ~~ ° нно, — х — ~~~~ ° н,о. Производные бензола, содержащие злектронодонорные заместители, нитруют мягкими нитрующими агентами (смесь НМО + СН СООН, ацстилнитрат СН СОО)и02, разбавленная Н)х(0 ) нри пониженной температуре. Производные бепзола, содержащие электроноакцепторные заместители, нитруют в более жестких условиях, применяя нитрующис смеси с малым содержанием воды (смесь НМО + Н 504) и повышенные температуры. Подробнее о нитровании ароматических соединений см. в разд. 9.2.
Замещение галогеиа иа иитрогруппу в галогеиалкаиах Удобным лабораторным способом получения некоторых нитроалканов является реакция нуклеофильного замещения галогена нитрит-ионом (см, в разд. 13.4). К Х + (иа)и02 К г(02 + )х(аХ. Збо Глава 22. Нитросоединения По этой схеме, например, можно получить нитропропан и нитрометан. СНзСН2СН2Вг + ХаХО2 СНзСН2СН2 ХО2 + НВг, 1лмфЯ1 1-бромпропан 1-нитропропан С1СН2СООХа + ХаХ02 „,,о, 02Х вЂ” СН2СООХа ', ' 02Х СНз. питромстан Поскольку нитрит-ион обладает амбидентными свойствами, в качестве побочного продукта в таких реакциях образуются алкилнитриты  — ОХО.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
