Oksygenerte forbindelser egenskaper, reaksjoner, bruk

De oksygenrike forbindelser De er alle de som inneholder oksygen enten på en kovalent eller ionisk måte. De mest kjente består av organiske molekyler som har C-O-bindinger; Men familien er mye bredere, boligforbindelser som Si-O, P-O, Fe-O eller lignende.

De kovalente oksygenerte forbindelsene er vanligvis organiske (med karbonskjeletter), mens ionikk er uorganiske, i hovedsak dannet av oksider (metallisk og ikke -metallisk). Selvfølgelig er det mange unntak fra forrige regel; Men alle har til felles tilstedeværelsen av oksygenatomer (eller ioner).

Oksygenbobler stiger opp fra havdypet. Kilde: Pxhere.

Oksygen er lett tilstedeværelse når det bobler i vannet (øvre bilde) eller i noe annet løsningsmiddel der det ikke er solubilisert. Det er i luften vi puster, i fjellet, i sementen og i plante- og dyrevevene.

Oksygenerte forbindelser er overalt. Den kovalente typen er ikke så "skillelig" som de andre, fordi de ser ut som gjennomsiktige væsker eller svake farger; Imidlertid er oksygen der, knyttet sammen på flere måter.

[TOC]

Egenskaper

Fordi familien med oksygenerte forbindelser er så enorm, vil denne artikkelen kun fokusere på organisk og kovalent type.

Grad av oksidasjon

Alle av dem har til felles C-O-koblingene, uavhengig av struktur; Hvis den er lineær, forgrenet, syklisk, intrikat osv. Jo flere C-O-bindinger, sies det at forbindelsen eller molekylet er mer oksygenert; Og derfor er oksidasjonsgraden større. Dermed er oksygenerte forbindelser verdt redundansen, de oksideres.

Avhengig av graden av oksidasjon, frigjøres forskjellige typer slike forbindelser. De minst oksiderte er alkoholer og etere; I førstnevnte er det en C-OH-kobling (det være seg primær, sekundær eller tertiært karbon), og i de andre C-O-C-koblingene. Herfra kan det hevdes at eterne er mer oksidert enn alkoholer.

Kan tjene deg: organiske forbindelser

Fortsetter med samme tema, i grad av oksidasjon, forekommer aldehyder og ketoner; Dette er karbonylforbindelser, og de kalles det fordi de har en karbonylgruppe, C = O. Og til slutt er det estere og karboksylsyrer, de sistnevnte bærerne av karboksilgruppen er COOH.

Funksjonelle grupper

Egenskapene til disse forbindelsene er basert på deres oksidasjonsgrad; Og også dette gjenspeiles av tilstedeværelsen, mangelen eller overflod av funksjonelle grupper som er nevnt ovenfor: Å, CO og COOH. Jo høyere det nåværende antallet av disse gruppene i en forbindelse, desto mer oksygenert.

Intern C-O-C-obligasjoner kan heller ikke glemmes, noe som "mister" viktigheten mot oksygenrike grupper.

Og hvilken rolle spiller slike funksjonelle grupper i et molekyl? De definerer reaktiviteten sin, og representerer også aktive steder der molekylet kan lide transformasjoner. Dette er en viktig egenskap: de er konstruksjonsenheter for makromolekyler eller forbindelser til spesifikke formål.

Polaritet

Vanligvis er oksygenerte forbindelser polare. Dette er fordi oksygenatomer er veldig elektronegative, og derfor skaper permanente dipolmomenter.

Imidlertid er det mange variabler som avgjør om de er polare eller ikke; For eksempel er symmetrien til molekylet, som innebærer vektoravbestilling av slike dipolmomenter.

Nomenklatur

Hver type oksygenerte forbindelser har sine retningslinjer som skal utnevnes i henhold til IUPAC -nomenklaturen. Nomenklaturene for noen av disse forbindelsene blir ganske enkelt kontakt.

Alkoholer

Alkoholene er for eksempel navngitt ved å legge til suffikset -ol på slutten av navnene på alkanene til de som fortsetter. Dermed er alkohol avledet fra metan, CH₄, Det vil bli kalt metanol, cho₃Åh.

Aldehyder

Noe lignende forekommer for aldehydos, men å legge til suffikset -al.  I deres tilfelle har de ingen gruppe oh, men cho, kalt formil. Dette er ikke annet enn en karbonylgruppe med et hydrogen koblet direkte til karbon.

Kan tjene deg: partisjonskoeffisient: distribusjon, distribusjon, applikasjoner

Dermed starter fra Cho₄ og "ta" to hydrogener, vil HCO- eller H -molekylet være₂C = O, kalt metanal (eller formaldehyd, i henhold til den tradisjonelle nomenklaturen).

Ketoner

For ketoner er suffikset -ona. Det søkes at karbonylgruppen har den laveste lokaliseringen når det gjelder liste over karbonhavet i hovedkjeden. Dermed Cho₃Ch₂Ch₂Ch₂Coch₃ Det er 2-heksanon, og ikke 5-heksanon; Faktisk er begge forbindelsene likeverdige i dette eksemplet.

Ethers og estere

Navnene deres er like, men førstnevnte har en generell formel ror ', mens den andre Rcoor'. R og R 'representerer like eller forskjellige alkylgrupper, som er nevnt i alfabetisk rekkefølge, for etere; eller avhengig av hvilke som er knyttet til karbonylgruppen, i tilfelle av estere.

For eksempel Cho₃Och₂Ch₃ Det er etilmetyleteren. Mens du velger₃Cooch₂Ch₃, Det er etyletanoat. Hvorfor Etanoato og No Metanoato? Fordi ikke bare Cho blir vurdert₃ men også karbonylgruppen, siden Cho₃KO-representerer "syredelen" av esteren.

Reaksjoner

Det ble nevnt at funksjonelle grupper er ansvarlige for å definere reaktivitetene til oksygenerte forbindelser. Å, for eksempel, kan frigjøres i form av et vannmolekyl; Det er snakk om dehydrering da. Denne dehydrering er foretrukket i nærvær av varme og et surt medium.

Eterne reagerer i mellomtiden også i nærvær av hydrogenhalogenuros, Hx. Ved å gjøre dette blir C-O-C-koblingene ødelagt for å danne alkylhalogenider, Rx.

Avhengig av miljøforholdene, kan forbindelsen oksidere enda mer. For eksempel kan etere transformeres til organiske peroksider, roor '. Også, og bedre kjent, er oksidasjonene av henholdsvis primære og sekundære alkoholer, aldehydos og ketoner.

Aldehydos kan på sin side oksidere karboksylsyrer. Disse, i nærvær av alkoholer og et syre eller basisk medium, lider en sterifiseringsreaksjon for å forårsake estere.

Kan tjene deg: nøytrale stoffer

Generelt sett er reaksjoner orientert for å øke eller redusere oksidasjonsgraden av forbindelsen; Men i prosessen kan det føre til nye strukturer, nye forbindelser.

applikasjoner

Når du har kontroll over mengdene deres, er de veldig nyttige som tilsetningsstoffer (farmasøyter, mat, i formulering av produkter, bensin osv.) eller løsningsmidler. Det er klart at bruken er utsatt for arten av den oksygenerte forbindelsen, men hvis polare arter er nødvendige, vil de sannsynligvis være et alternativ.

Problemet med disse forbindelsene er at når de brenner kan de forårsake produkter som er skadelige for livet og miljøet. For eksempel representerer overflødig oksygenrike forbindelser som urenheter i bensin, et negativt aspekt fordi det genererer forurensninger. Det samme skjer hvis drivstoffkilder er plantemasser (biodrivstoff).

Eksempler

Til slutt nevnes en serie eksempler på oksygenerte forbindelser:

- Etanol.

- Ether Dieth.

- Aceton.

- Heksanol.

- Isoamilo Etaonoato.

- Maursyre.

- Fettsyrer.

- Kroner.

- Isopropanol.

- Metoksibenzen.

- Fenylmetyleter.

- Butanal.

- Propanona.

Referanser

1. Shiver & Atkins. (2008). Uorganisk kjemi. (Fjerde utgave). Mc Graw Hill.
2. Morrison, r.T. Og Boyd, r. N. (1987). Organisk kjemi. (5. utgave). Addison-Wesley Iberoamericana
3. Carey, f. TIL. (2008). Organisk kjemi. (6. utgave). McGraw-Hill, Intermerica, redaktører S.TIL.
4. Graham Solomons t.W., Craig f. Yngel. (2011). Organisk kjemi. Aminer. (10. utgave.). Wiley Plus.
5. Andrew Tipler. (2010). Bestemmelse av lavt viskel. Perkinelmer, inc. Shelton, CT 06484.
6. Chang, J., Danuthai, t., Dewiyanti, s., Wang, c. & Borgna, til. (2013). Hydrodeoksygenering av guaiacol over karbonstøttede metallkatalysatorer. Chemcatchem 5, 3041-3049. Dx.gjør jeg.org