Oxygeneerde verbindingen eigenschappen, reacties, gebruik

De geoxygeneerde verbindingen Het zijn allemaal diegenen die zuurstof opnemen, hetzij op een covalente of ionische manier. De bekendste bestaan ​​uit organische moleculen met C-O-bindingen; Maar de familie is veel breder, woonverbindingen zoals SI-O, P-O, Fe-O of soortgelijke.

De covalente geoxygeneerde verbindingen zijn meestal organisch (met koolstofskeletten), terwijl ionica anorganisch zijn, in wezen gevormd door oxiden (metaalachtig en niet -metaal). Natuurlijk zijn er veel uitzonderingen op de vorige regel; Maar allen hebben gemeen de aanwezigheid van zuurstofatomen (of ionen) gemeen.

Zuurstofbellen stijgen van de diepten van de zee. Bron: Pxhere.

Zuurstof is gemakkelijk aanwezig bij het borrelen in het water (bovenste beeld) of in een ander oplosmiddel waar het niet wordt opgelost. Het is in de lucht die we inademen, in de bergen, in het cement en in de plant- en dierlijke weefsels.

Geoxygeneerde verbindingen zijn overal. Het covalente type is niet zo "onderscheidbaar" als de anderen, omdat ze eruit zien als transparante vloeistoffen of vage kleuren; Zuurstof is er echter, op meerdere manieren gekoppeld.

[TOC]

Eigenschappen

Omdat de familie van geoxygeneerde verbindingen zo enorm is, zal dit artikel zich uitsluitend richten op organisch en covalent type.

Oxidatiegraad

Ze hebben allemaal de C-O-links gemeen, ongeacht hun structuur; Als het lineair, vertakt, cyclisch, ingewikkeld, etc. is. Hoe meer C-O-bindingen, er wordt gezegd dat de verbinding of molecuul meer geoxygeneerd is; En daarom is de mate van oxidatie groter. Zo zijn geoxygeneerde verbindingen de redundantie waard, ze zijn geoxideerd.

Afhankelijk van hun mate van oxidatie worden verschillende soorten van dergelijke verbindingen vrijgegeven. De minst geoxideerde zijn alcoholen en ethers; In het eerste is er een C-OH-link (of het nu primaire, secundaire of tertiaire koolstof is) en in de tweede C-O-C-links. Vanaf hier kan worden betoogd dat de ethers meer geoxideerd zijn dan alcoholen.

Kan u van dienst zijn: organische verbindingen

Doorgaan met hetzelfde thema, in mate van oxidatie, komen aldehyden en ketonen voor; Dit zijn carbonylverbindingen, en ze worden dat genoemd omdat ze een carbonylgroep hebben, c = o. En ten slotte zijn er esters en carbonzuren, de laatste dragers van de carboxil -groep zijn COOH.

Functionele groepen

De eigenschappen van deze verbindingen zijn gebaseerd op hun mate van oxidatie; En dit wordt ook weerspiegeld door de aanwezigheid, het ontbreken of de overvloed van de hierboven genoemde functionele groepen: OH, CO en COOH. Hoe hoger het huidige aantal van deze groepen in een verbinding, hoe meer geoxygeneerd.

Noch kunnen interne C-O-C-bindingen worden vergeten, die het belang "verliezen" tegen geoxygeneerde groepen.

En welke rol spelen dergelijke functionele groepen in een molecuul? Ze definiëren hun reactiviteit en vertegenwoordigen ook actieve plaatsen waar het molecuul kan worden getransformaties. Dit is een belangrijke eigenschap: het zijn bouweenheden voor macromoleculen of verbindingen voor specifieke doeleinden.

Polariteit

Meestal zijn geoxygeneerde verbindingen polair. Dit komt omdat zuurstofatomen zeer elektronegatief zijn en daarom permanente dipoolmomenten creëren.

Er zijn echter veel variabelen die bepalen of ze al dan niet polair zijn; Bijvoorbeeld de symmetrie van het molecuul, dat de vector annulering van dergelijke dipoolmomenten met zich meebrengt.

Nomenclatuur

Elk type geoxygeneerde verbindingen heeft zijn richtlijnen die moeten worden benoemd volgens de IUPAC -nomenclatuur. De nomenclatures voor sommige van deze verbindingen worden eenvoudig vereenvoudigd benaderd.

Alcohol

De alcoholen worden bijvoorbeeld genoemd door het achtervoegsel -ol toe te voegen aan het einde van de namen van de alkanen van degenen die verder gaan. Aldus alcohol afgeleid van methaan, ch₄, Het zal methanol, cho worden genoemd₃Oh.

Aldehydes

Iets soortgelijks gebeurt voor aldehydos, maar het toevoegen van het achtervoegsel -al.  In hun geval hebben ze geen groep oh maar Cho, Formil genoemd. Dit is niets meer dan een carbonylgroep met een waterstof die rechtstreeks aan koolstof is gekoppeld.

Kan u van dienst zijn: Partitiecoëfficiënt: distributie, distributie, toepassingen

Dus beginnend bij Cho₄ en "nemen" twee hydrogenen, het HCO- of H -molecuul zal zijn₂C = O, metanal (of formaldehyde genoemd, volgens de traditionele nomenclatuur).

Ketonen

Voor ketonen is het achtervoegsel -ona. Er wordt gezocht dat de carbonylgroep de laagste locator heeft als het gaat om het opsommen van de koolstofatomen van de hoofdketen. Dus cho₃Ch₂Ch₂Ch₂Bedekken₃ Het is de 2-hexanone, en niet de 5-hexanon; In feite zijn beide verbindingen in dit voorbeeld equivalent.

Ethers en esters

Hun namen zijn vergelijkbaar, maar de eerste hebben een algemene formule ror ', terwijl de tweede rocoor'. R en R 'vertegenwoordigen gelijke of verschillende alkylgroepen, die in alfabetische volgorde worden genoemd, in het geval van ethers; of afhankelijk van welke is gekoppeld aan de carbonylgroep, in het geval van esters.

Bijvoorbeeld cho₃Och₂Ch₃ Het is de ethylether ethil. Terwijl u kiezen₃Cooch₂Ch₃, Het is ethylethanoaat. Waarom etanoato en geen metanoato? Omdat niet alleen Cho wordt overwogen₃ Maar ook de carbonylgroep, sinds Cho₃Co- vertegenwoordigt het "zure deel" van de ester.

Reacties

Er werd vermeld dat functionele groepen verantwoordelijk zijn voor het definiëren van de reactiviteiten van geoxygeneerde verbindingen. Oh, bijvoorbeeld, kan worden vrijgegeven in de vorm van een watermolecuul; Er is dan gesproken over uitdroging. Deze uitdroging wordt begunstigd in aanwezigheid van warmte en een zuur medium.

De ethers reageren ondertussen ook in aanwezigheid van waterstofhalogenuros, HX. Daarbij zijn hun C-O-C-links verbroken om alkylhalogeniden te vormen, RX.

Afhankelijk van de omstandigheden van de omgeving kan de verbinding nog meer oxideren. Ethers kunnen bijvoorbeeld worden omgezet in organische peroxiden, Roor '. Ook, en beter bekend, zijn de oxidaties van respectievelijk primaire en secundaire alcoholen, aldehydos en ketonen.

Aldehydos kan op zijn beurt carbonzuren oxideren. Deze, in aanwezigheid van alcoholen en een zuur- of basismedium, hebben een sterificatiereactie om esters te veroorzaken.

Kan u van dienst zijn: neutrale stoffen

In zeer algemene termen zijn reacties georiënteerd om de mate van oxidatie van de verbinding te vergroten of te verminderen; Maar in het proces kan het leiden tot nieuwe structuren, nieuwe verbindingen.

Toepassingen

Wanneer u controle hebt over hun hoeveelheden, zijn ze erg nuttig als additieven (apothekers, voedsel, in de formulering van producten, benzine, enz.) of oplosmiddelen. Het is duidelijk dat het gebruik ervan onderhevig is aan de aard van de geoxygeneerde verbinding, maar als polaire soorten nodig zijn, zijn ze waarschijnlijk een optie.

Het probleem van deze verbindingen is dat ze bij het verbranden producten kunnen veroorzaken die schadelijk zijn voor het leven en het milieu. Overmatige geoxygeneerde verbindingen zoals onzuiverheden in benzine zijn bijvoorbeeld een negatief aspect omdat het verontreinigende stoffen genereert. Hetzelfde gebeurt als brandstofbronnen plantenmassa zijn (biobrandstoffen).

Voorbeelden

Ten slotte wordt een reeks voorbeelden van geoxygeneerde verbindingen genoemd:

- Ethanol.

- Ether dieth.

- Aceton.

- Hexanol.

- Isoamilo etaonoato.

- Mierenzuur.

- Vetzuren.

- Kronen.

- Isopropanol.

- Metoxibenzeen.

- Fenylmethylether.

- Butanal.

- Propanona.

Referenties

1. Shiver & Atkins. (2008). Anorganische scheikunde. (Vierde druk). MC Graw Hill.
2. Morrison, r.T. En Boyd, r. N. (1987). Organische chemie. (5e editie). Addison-Wesley IberoAmericana
3. Carey, f. NAAR. (2008). Organische chemie. (6e editie). McGraw-Hill, Intermerica, Editores S.NAAR.
4. Graham Solomons T.W., Craig B. Friteuse. (2011). Organische chemie. Amines. (10e editie.)). Wiley Plus.
5. Andrew Tipler. (2010). Bepaling van lage reverse. Perkinelmer, Inc. Shelton, CT 06484.
6. Chang, J., Danuthai, t., Dewiyanti, s., Wang, c. & Borgna, tot. (2013). Hydrodeoxygenatie van guaiacol over koolstofgestuurde metaalkatalysatoren. Chemcatchem 5, 3041-3049. Dx.doen.borg