Файл: Урок Тема Сложные эфиры. Гидролиз сложных эфиров водой и раствором щелочи. Сложные эфиры в природе. Цель.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 28.03.2024

Просмотров: 8

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Дата:

УРОК №

Тема

Сложные эфиры. Гидролиз сложных эфиров водой и раствором щелочи. Сложные эфиры в природе.

Цель

Рассмотреть класс сложных эфиров. Образование названий сложных эфиров. Изомерию, физические и химические свойства. Дать представление об областях применения сложных эфиров.

Развивать устойчивый интерес к предмету, логическое мышление.

Воспитывать этическое поведение на уроке.

Оборудование




Тип урока

Изучения нового материала

Методы

Лекция, объяснение

Ход урока:

I Организационный этап.

Приветствие, перекличка, сообщение темы урока

II Актуализация опорных знаний

Что такое спирты? Что такое карбоновые кислоты? Как называется реакция между спиртом и карбоновой кислотой?

III Изучение нового материала

Сложные эфиры

CnH2nO2 

Производные карбоновых или неорганических кислот, в которых атом водорода в гидроксильной группе замещён радикалом, называются сложными эфирами. Обычно общую формулу сложных эфиров обозначают как два углеводородных радикала, присоединённых к карбоксильной группе – CnH2n+1-COO-CnH2n+1 или R-COOR’

ироко используют четыре типа названий сложных эфиров: из четырех слов, из двух слов, из одного слова и по номенклатуре ИЮПАК

По систематической номенклатуре  (номенклатуре ИЮПАК)

По тривиальной номенклатуре (из 4-х слов)

сложные эфиры называют, прибавляя в качестве приставки название спиртового радикала к названию кислоты, в котором вместо окончания –овая кислота используют суффикс –оaт

названия сложных эфиров производят от названий кислот и спиртов, остатки которых входят в их состав, с добавлением слова эфир













Из одного слова

Из двух слов

Также названия сложных эфиров образуются путем прибавления к названию аниона кислоты приставки с названием углеводородного радикала спирта

Название можно так же составить, складывая названия кислотной и спиртовой частей, к которым добавляется окончание «ый» и слово «эфир»









Изомерия сложных эфиров


Изомерия углеродной цепи 

Изомерия положения сложноэфирной группировки –СО–О–

Межклассовая изомерия

начинается по кислотному остатку с бутановой кислоты, по спиртовому остатку – с пропилового спирта, например, метилбутирату изомерны метилизобутират, пропилацетат и изопропилацетат.

Этот вид изомерии начинается со сложных эфиров, в молекулах которых содержится не менее 4 атомов углерода, например этилацетат и метилпропионат, этилпропионат и метилбутират.

метилацетату изомерна пропановая кислота, а метилформиату уксусная кислота













Для сложных эфиров, содержащих непредельную кислоту или непредельный спирт, возможны еще два вида изомерии: изомерия положения кратной связи и цис- , транс-изомерия





Физические свойства.

Когда число атомов С в исходных карбоновой кислоте и спирте не превышает 6–8, соответствующие сложные эфиры представляют собой бесцветные маслянистые жидкости, чаще всего с фруктовым запахом. Они составляют группу фруктовых эфиров.

Если в образовании сложного эфира участвует ароматический спирт (содержащий ароматическое ядро), то такие соединения обладают, как правило, не фруктовым, а цветочным запахом.

Все соединения этой группы практически нерастворимы в воде, но легко растворимы в большинстве органических растворителей.

При увеличении размеров органических групп, входящих в состав сложных эфиров, до С15— С30 соединения приобретают консистенцию пластичных, легко размягчающихся веществ. Эту группу называют восками, они, как правило, не обладают запахом.

Воски не смачиваются водой, растворимы в бензине, хлороформе, бензоле.

Третья группа – жиры. В отличие от предыдущих двух групп на основе одноатомных спиртов ROH, все жиры представляют собой сложные эфиры, образованные из трехатомного спирта глицерина НОСН2–СН(ОН)–СН2ОН. Карбоновые кислоты, входящие в состав жиров, как правило, имеют углеводородную цепь с 9–19 атомами углерода.

Животные жиры (коровье масло, баранье, свиное сало) – пластичные легкоплавкие вещества.

Растительные жиры (оливковое, хлопковое, подсолнечное масло) – вязкие жидкости.

Сложные эфиры низших карбоновых кислот и спиртов представляют собой летучие жидкости, многие из которых обладают приятным цветочным или фруктовым запахом. Они практически нерастворимы в воде и имеют более низкие температуры кипения, чем изомерные им карбоновые кислоты. Это связанно с тем, что в молекулах сложных эфиров отсутствуют межмолекулярные водородные связи.




Химические свойства

Большинство реакций сложных эфиров связано с нуклеофильной атакой по карбонильному атому углерода и замещением алкоксигруппы.

1. Реакция гидролиза (омыления)


Сложные эфиры легко гидролизуются (омыляются) на исходный спирт и кислоту водой (обратимо) или щелочами (необратимо, так как образующаяся карбоновая кислота превращается в соль). 

расщепление сложного эфира при действии воды с образованием карбоновой кислоты и спирта – называют гидролизом сложного эфира.

Гидролиз в присутствии щелочи протекает необратимо (т.к. образующийся отрицательно заряженный карбоксилат-анион RCOO не вступает в реакцию с нуклеофильным реагентом – спиртом)












Эта реакция называется омылением сложных эфиров (по аналогии со щелочным гидролизом сложноэфирных связей в жирах при получении мыла)

2. Реакция горения


Горение сложных эфиров происходит с образованием углекислого газа и воды:

Получение:

  1. Cложные эфиры могут быть получены при взаимодействии карбоновых кислот со спиртами (реакция этерификации) в присутствии серной кислоты.





Применение

Этилформиат и этилацетат используются как растворители целлюлозных лаков.

Сложные эфиры применяются для производства пластмасс, резины в качестве пластификаторов.    

Из восков изготавливают политуры, смазки, пропиточные составы для бумаги (вощеная бумага) и кожи, они входят и в состав косметических кремов и лекарственных мазей.

В конце XIX — начале ХХ века, когда органический синтез делал свои первые шаги, было синтезировано и испытано фармакологами множество сложных эфиров. Они стали основой таких лекарственных средств, как салол, валидол и др. Как местнораздражающее и обезболивающее средство широко использовался метилсалицилат, в настоящее время практически вытесненный более эффективными средствами.

Сложные эфиры на основе низших спиртов и кислот используют в пищевой промышленности при создании фруктовых эссенций, а сложные эфиры на основе ароматических спиртов – в парфюмерной (изготовление мыла, духов, кремов) промышленности. 

Многие сложные эфиры используются в качестве растворителей, например этилацетат, который используется в качестве растворителя лаков и красок,  в органическом синтезе, а также при изготовлении лекарственных средств.

Сложные эфиры непредельных спиртов используются для изготовления лаков и красок, так как вступают в реакции присоединения по двойной связи и образуют полимеры. Например, винилацетат - сложный эфир уксусной кислоты и винилового спирта CH3−C(O)−O−CH=CH2 при полимеризации образует поливинилацетат, который используется для изготовления кожезаменителя, его еще называют винилкожей или дермантином. Винилацетат используется для производства поливинилацетатных смол, клеев и красок.

бензилбензоат (бензиловый эфир бензойной кислоты) (бензилбензоат).

Бесцветная маслянистая жидкость со слегка ароматическим запахом, острого и жгучего вкуса. Практически нерастворима в воде, смешивается со спиртом, эфиром и хлороформом. Применение: чесотка (мазь, гель и эмульсия), педикулез (мазь).





IV Обобщение и систематизация знаний



V Домашнее задание

§ 30 (Сложные эфиры) изучить, решить задачи 1-2 стр.129



VI Подведение итогов

Выставление ученикам оценок за работу на уроке.



Воски бывают растительные, животные, ископаемые и синтетические.

Растительные воски

Пальмовый воск находится в углублениях кольчатого ствола восковой пальмы, откуда его соскабливают. Одно дерево дает 12 кг воска.

Японский воск добывают из лакового дерева, произрастающего в Японии и Китае.

Растительные воски покрывают тонким слоем листья, стебли, плоды и защищают их от размачивания водой, высыхания, вредных микроорганизмов, иногда в качестве резервных липидов входят в состав семян (например, «масло» жожоба).

Животные воски

Пчелиный воск наиболее известный из этого вида восков. Он содержит сложный эфир пальмитиновой кислоты и мирицилового спирта (мирицилпальмитат, пальмитиномирициловый эфир):

CH3(CH2)14–CO–O–(CH2)29CH3

Миристилпальмитат, локализованный в углублениях костей черепа кашалота, является проводником звуков при эхолокации.

Шерстяной (шерстный) воск – ланолин – обильно покрывает шерсть животных

Спермацет содержится в костных черепных углублениях некоторых видов китов, особенно кашалотов. На 90% состоит из пальмитиноцетилового эфира.

К воскам относятся кожное сало и ушная сера.

Воск бактерий покрывает поверхность кислотоупорных бактерий, например, туберкулезных, обеспечивая их устойчивость к внешним воздействиям.

Из пчелиного воска пчелы строят соты, шерстяной (ланолин) предохраняет шерсть и кожу животных от влаги, засорения и высыхания.

Ископаемые воски

Торфяной воск получают экстракцией бензином при 800 С верхового битуминозного торфа.

Буроугольный воск (монтан-воск) извлекают бензином из бурого битуминозного угля.

Горный воск (озокерит) – минерал из группы нефтяных битумов.

Синтетическим воски 

получают на основе нефтяных и смоляных парафинов и их производных.