Н.А. Тюкавкина - Органическая химия (1125793), страница 22
Текст из файла (страница 22)
Напишите схему реакции взаимодействия 2-бромпропана с гидросульфидом натрия. Назовите получающийся продукт по заместительной н радикально-функциональной номенклатуре. Кислотные свойства. Тиолы более сильные кислоты, чем соответствуюц~ие спирты (рК. этантиола — 10,5, а этанола — 13). Легкая поляризуемость атома серы способствует делокализации отрицательного заряда, образующегося алкилсульфид-иона Ка и, следователь- Особенностью летучих тиолов является их очень неприятный запах, напоминающий запах гнилой рыбьл Этан- и пензантиолы добавляют к бытовому газу для придания ему запаха, по которому можно легко обнаружить утечку. У высших тиолов запах ослабевает.
Способы получения. Распространенный способ получения тиолов заключается в действии гидросульфида натрия на галогеналканы. Реакция протекает по механизму иуклеофильного замещения. но, повышает его стабильность. Тиолы образуют растворимые в воде соли — т н о л я т ы — со щелочными металлами и нерастворимые— с тяжелыми металлами (ртутью, свинцом, цинком). Это свойство тиолов нашло свое отражение в названии меркаптаны (от лат. тегсть паз сарсапя — связывающий ртуть). 2СНВСНяаН ™ВС!я (Сянвэ)ямя + 2НС! Зтантаеа Этаатлелун ртутауа) Способность тиолов связывать ионы тяжелых металлов позволяег использовать их как противоядия при отравлениях соединениями мышьяка, ртути, хрома, висмута. Одним из таких препаратов является 2,3-димеркаптопропанол-) (британскнй антилюизнт БАЛ) — противоядие прн поражениях люнзнтом, содержащим мышьяк. Задание 5.38.
Напишите структурную формулу 2,3-днмеркаптопропа- нола-й Окисление. В зависимости от условий окисления тнолы превращаются в различные серусодержащне соединения. Прн м я гк о м окислении (пероксидом водорода Н,О,) тиолы очень легко превращаются в днсульфнды. ю1 2СН,БН г ь СН; — Б — 3 —.СН, унт да нетнл- лиеульФил Метан- тнал Прн жестко м окислении тнолов (азотной кислотой] образуются сульфокислоты. ° Сульфокислотами называются органические соединения, содержащие в молекуле сульфогруппу — БОтН. Сульфокиаюты являются очень сильными кислотами. 26т ° Дисульфидамн называются соединения„содержащие в молекуле группировку из двух атомов серы —  — 8 —.
Общая формула днсульфидов К вЂ” Я вЂ” Б — К'. Дисульфиды легко восстанавливаются в тиолы. Процесс окисления тиолов и восстановления дисульфидов играет важную роль в химии белков и пептидов. СН,5Н СН,5О„Н 1о1 Метан- Метансуаь4ю- тнсл Кислота Особенно важное значение имеют сульфокислоты ароматического ряда и их производные. Они являются промежуточными продуктами для синтеза большого количества ценных технических и лекарственных веществ. Задание 5.39. Одним нз лекарственных препаратов„используемых как противоядие прн отравлении тяжелыми металлами, является уннтнсл, представляющий собой назриевую соль 2,3-днмеркаптопропан-!-сульфокислстьь Напцшите структурную формулу уннтнсла.
—.а~ СнэЗСНяСНа + На[ Мстннетннстньвнд СНз8 1Ча+ СНаСНз 1 Мстантнснат нюанс Задание 5А6. Напишите схему реакции взаимодействия прспантиолята калия с 1-бромбутансм. Опишите механизм реакции н назовите получающийся продукт. В связи с наличием в молекуле атома серы сульфиды могут окисляться с образованием сульфоксидов и далее сульф о н о в. Ф С [О) 11 СНа- Ц вЂ” Сна 1! С дннатнн~стнь[лж ) [О) СНа-8-Сна СНа- в-СНв !! Лннатннруньанд) Лннстнн- !етньеснснд [ Тиоэфнрьь Подобно тому, как тиолы являются серосодержащими аналогами спиртов, существуют серосодержащие аналоги простых зфиров, называемые тиоэфирами или сульфпдами. Общая формула сульфидов  — Я вЂ” В'.
Их получают взаимодействием тиолятов с галогеналканами. Как н аналогичное получение простых эфиров (см. 5.4.2), зта реакция протекает по механизму нуклеофильного замещения. В качестве нуклеофил» выступает тиолят-ион. В зависимости от числа углеводородных радикалов амины делятся на первичные, втори ч н ые и третичные. Трети мла Втормчнне Перенчнме СНЭ вЂ” -СНЭ ! Сна Сна- ~ 'н-Сна СНЭ-,,Ня амины Этнлнннн цннлатененллнмн яннлнн Н-метааннлнн 6.1.1. НОМЕНКЛАТУРА И ИЗОМЕРИЯ По заместительной номенклатуре ИК)ПАК названия первичных алифатических и алициклических аминов составляют, взяв за осно) ву родоначальный углеводород и прибавляя суффикс -амин.
Названия вторичных и третичных аминов почти всегда строят по радикально-функциональной номенклатуре. Название составляют, перечисляя в ал фа в и тном порядке радикалы, связанные с атомом азота, и добавляя название класса — амин.
В приведенных ниже примерах названия первичных аминов дамы по заместительной н радикально-функциональной (в скобках) номенклатуре. Названия вторичных и третичных аминов здесь и далее даны только по радикально-функциональной номенклатуре. СН,ЙН, СН.ННСН СН (СН ) Ь (СН ) СНСН НН, Ме~лплмии (ме~иллмин) (Триметил- лмнн) (Метине~премии) 2-Мегилпропнинмии (илобутнллмии) Мепмамнн днмепалмни Трнметнлммнн В зависимости от природы углеводородных радикалов амины делятся на алифати чески е, алицикл ические и аро матич е с к и е.
Ароматическими называют амины, у которых аминогруппа связана непосредственно с атомом углерода ароматического кольца. Если амин содержит различные радикалы (алифатический и ароматический), то он называется ем ею а ни ы м. Если в состав соединения входят две или три аминогруппы, то при составлении названия по заместительной номенклатуре применяют умножительные приставки ди- нли три- к суффиксу -амин (-диаин, -триамнн) с последуюп(им указанием цифрами положения амигрупп в молекуле. Неразветвленные первичные алифатическне динны называют по радикально-функциональной номенклатуре, взяв основу число метиленовых — СН,— групп между двумя аминоуппами. Нг)(СН,СН,СН,СН,СН,(ЧН, Погггаггдггагггнг-!,5 (момгамогмлондмаммм) Н,(ЧСН,СН,СН,СН,1ЧН, Бугандггааггиг-1,4 (тограмогмломдмамим) Задание 6.(.
Назовите по радикально-функциональной гюменклауре следующие амины. СН,(СН,),.(ЧН,; С,Н,(ЧНС,Н,, СН (ЧН(СН,)гСНг; Снг)гс(чнг Названия ароматических аминов строят на основе названия рооначального представителя ряда — анилина. Ароматические диамн1ы часто называют фенилендиаминами. Я-Этммгммамм и-Эгмламмамм Н,и-дмотмоаммамм Задание б2.
Назовнтс по замссгнтелыюй и радикально-функциональной номенклатуре следующие амины: С„Нг1ЧНСН,; С,Н,(Ч(СН,), ння Я+Ьтр и м 1Д-Д мое моор 1,а-лма Еа аоа 1 4-Дма ооон (о.ммтроаммамм] (о-Фаммаамдмаммм) (м -аммммамамаммм1 1м-аоммоомаммме1 В случае смешанных аминов, у которых один нз радикалов ароматический, а дру~ой алифатический, за основу названия берут аиилнн и чтобы подчеркнуть„что алкильная группа связана с атомом азота, а не является заместителем в бензольном кольце, перед названием алифатического радикала ставят букву И (сравните 2-зтиланнлин и гч-этиланилин).
Структурная изомерия алифатических аминов обусловлена изомерией углеводородных радикалов и изомерней положения аминогруппы, как это видно на примере аминов с углеводородным радикалом С,Н„. Иэонерня лелоыенля внклогяпнн Необходимо отметить, что все представленные изомеры являются первичными аминами, хотя аминогруппа в них связана как с первичным, так и со вторичным атомами углерода (сравните с понятием первичные, вторичные и третичные спирты). Залвнпе 6.3.
Какой внд пзомернн характерен лля могюзвыещенных производных аннлнна? Напишите нзомеры хлорвннлнна и назовите их по замесппельной номенклатуре. 6Л.2. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ В молекулах аминов атом азота находится в низшей степени окисления, поэтому многие методы получения аминов включают в себя реакции восстановления азотсодержащих соединений других классов.
Кроме того, амины получают из соединений, в которых азот находится в степени окисления — 3, например из аммиака, аминов, амидов и т. п. Получение из гвлогеналканов. При взаимодействии галогеналканов с аммиаком происходит нуклеофильное замещение галогена на аминогруппу и образуются амины (см. 4ь4.2). Эту реакцию можно рассматривать как ам м он оп из галогеналканов, а также как алк и лирован не аммиака и аминов. В результате реакции обычно образуется смесь первичного, вторичного, третичного аминов и соль четвертичного аммонисвого основания.
В результате действия аммиака на галогеналкан первоначально образуется аммониевая соль, которая под действием основания (другой молекулы аммиака) превращается в свободный первичный амин. осн нн !он~но~ ~ „~~ саин Этннамнн Зтннаммонна- ноднд Иодатан Залдппе 6.4. Напнннггс схемы реакций последоватслыюго превращения эснламнна в тстраэтнламмонншюднд. Получеипе из ннтросоединений. При восстановлении нитросоединений — органических веществ, содержащих в молекуле нитрогруппу — гч΄— образуются первичные амины. В качестве восстановителей используют железо в присутствии хлороводородной кислоты, а также сероводород и сульфиды.