Гидроксильные соединения и их производные

1. ГИДРОКСИЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И ИХ ПРОИЗВОДНЫЕ

Важнейшие подгруппы:
СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ

2.

СПИРТЫ – производные УВ, результат замещения
гидроксилом (-ОН) атомов водорода
в алифатических УВ
СН4
СН3ОН
алифатический спирт (метиловый спирт)
или боковых цепях ароматических УВ
ароматический спирт (бензиловый спирт)

3.

АЛКАНОЛЫ
ДИОЛЫ
АЛКЕНОЛЫ
АЛКИНОЛЫ
ТРИОЛЫ
ПОЛИОЛЫ

4. Химические свойства спиртов

Нуклеофильный
центр
Основной
центр
R
+
CH2
..
O
'+
H
Кислотный
центр
Электрофильный
центр
4

5. Химические свойства одноатомных спиртов

Химические свойства спиртов связаны с наличием в их
молекуле группы –ОН. Для спиртов характерны два типа
реакций: разрыв связи С-О и связи О-Н.
Cпирты взаимодействуют с:
1. Меакт
2. ННal
3. Карбоновыми кислотами
4. NH3
5. РCl5 и SOCl2
6. H2SO4
7. HNO3
8. Подвергаются межмолекулярной и
внутримолекулярной дегидратации
5

6.

8. Окисляются
Cu, t0C
7. а) СH3СН2OH
или окислитель
CH3-CHO
(дегидрирование, окисление первичных спиртов)
б) CH3-CH(OH)-CH3
Cu, t0C
или окислитель
CH3-CO-CH3
(дегидрирование, окисление вторичных спиртов)
в) Третичные спирты окисляются K2Cr2O7/H2SO4 при нагревании до смеси
карбоновых кислот (кетонов) через образование алкенов.

7.

г) ароматические спирты окисляются подобно
спиртам жирного ряда, образуются ароматические
альдегиды и кетоны
бензойный альдегид
бензиловый
спирт
СН3
[O]
метилфенилкетон,
ацетофенон

8.

Химические свойства многоатомных спиртов
1. Многоатомные спирты более сильные кислоты, чем
одноатомные спирты. Гликоли и глицерины образуют
алкоголяты, аналогично одноатомным спиртам.
Отличительным свойством является образование
соединений типа хелатов с ионами тяжелых металлов.
С Cu(ОН)2 образуется раствор ярко-синего цвета
(качественная реакция).
8

9.

3. Реакция с HCl, HBr.
HCl
a) HOCH2-CH2OH
б) CH2-CH-CH2
2 HBr
ClCH2-CH2OH
2-хлорэтанол
PCl5
1
2 3
CH2-CH-CH2
ClCH2-CH2Cl + POCl3 + HCl
1,2-дихлорэтан
2 3
1
CH2-CH-CH2
+
OH OH OH
OH Br Br
2,3-дибромпропанол-1
Br OH Br
1,3-дибромпропанол-2

10.

11.

Отдельные представители
Метанол (метиловый спирт). Принятие внутрь
вызывает опьянение и тяжелое отравление,
потерю зрения и часто смерть.
Этанол (этиловый спирт). Обеззараживающее
средство. В небольших дозах действует
опьяняюще, при больших количествах
вызывает состояние близкое к наркозу, иногда
заканчивающееся смертью.

12.

Авертин, или нарколан (трибромэтанол).
Средством для ректального наркоза.
Позволяет усыплять больного в палате и
уменьшать психическую травму.
Диэтиловый эфир
Обладает общеанастезирующим действием.
В хирургии - ингаляционный наркоз, в
стоматологии - для обработки кариозных
полостей и корневых каналов зуба при
подготовке к пломбированию.

13.

Ментол Применяется как успокаивающее
средство при головных болях
(втирание в кожу). Обладает
антисептическим свойствами и
применяется при насморке и
ларингите в виде ингаляции и пр.
Валидол – раствор ментола в ментиловом
эфире изовалериановой кислоты.
Применяется при
стенакордии и
неврозах.

14.

Этиленгликоль. Вызывает тяжелые
отравления.
Глицерин, содержащий воду, применяется
для смягчения кожи, а безводный вызывает
ожоги.
Ксилит
и
Сорбит
Применяются в лечебном питании диабетика.

15. ОКСИСОЕДИНЕНИЯ

ФЕНОЛЫ

16.

ФЕНОЛЫ – производные УВ, результат замещения
гидроксилом (-ОН) атомов водорода в ядре
ароматических УВ
фенол
или
крезол

17.

Одноатомные фенолы (аренолы)
OH
фенол
гидроксибензол, устар. карболовая кислот
(5 % раствор в воде — антисептик; основа
лекарственных веществ, красителей)

18.

19.

Кислотность фенолов зависит от природы (донор,
акцептор), положения относительно ОН-группы и
количества заместителей. Наибольшее влияние на ОНкислотность фенолов оказывают группы, расположенные
в орто- и пара-положениях. Доноры увеличивают
прочность связи О-Н, акцепторы уменьшают.

20.

Гидроксильная группа – ориентант I рода, облегчает
реакции по бензольному кольцу, направляя атаку
электрофильного реагента в орто-, пара-положения.
OH
Br
OH
3 Br2, 20
Br
OH
OH
NO2
+
HNO3
- 3HBr
Br
OCH3 CH Br
3
ацилирования
ONa
CH 3COCl
NaOH, -H2O
[O]
анизол
фенолят
Na, -1/2 H2
Н2
NaOH
хинон
[O]
циклогексанол
O
C
O
CH3
NO2
фенилацетат
НСООН
-Н2О
фенолформальдегидная
смола
гидрохинон
20

21.

Отдельные представители
Фенол вызывает ожоги при попадании на кожу. Ядовит.
Раствор называют карболовой кислотой (антисептик).
Используется
для
производства
пластмасс,
лекарственных средств (салициловая кислота и ее
производные),
красителей,
взрывчатых
веществ
(пикриновая кислота).
Тимол ( п-метилизопропилфенол)
противоглистное средство;
антисептическое для дезинфекции полости
рта и обезболивания дентина; в
фармацевтической промышленности — в
качестве консерванта.

22.

Норадреналин
Адреналин
(метиламиноэтанолпирокатехин)
Гормон надпочечников, сужает кровеносные
сосуды. Применяется как кровеостанавливающее
средство.
Резорцин менее ядовит, чем пирокатехин и
гидрохинон. Антисептическое средство.

23.

n-аминофенол - промежуточный
продукт в синтезе парацетамола.
Парацетамол - анальгетик и антипиретик,
оказывает жаропонижающее действие.
Фенацетин - анальгетик и антипиретик.
Применялся в мед практике, из-за побочных
эффектов, изъят из обращения.

24. ТИОЛЫ

25. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА

ТИОЛЫ (меркаптаны) R – SH - сернистые
аналоги спиртов (производные сероводорода).
ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
Тиолы проявляют слабые кислотные свойства (на
5-6 порядков больше, чем у спиртов)
1. 2С2Н5SH + 2Na = 2C2H5SNa + H2
этантиол
этантиолят натрия
(этилмеркаптан)
2. С2Н5SH + NaOH = C2H5SNa + H2O
3. 2С2Н5SH + HgO = (C2H5S)2Hg + H2O
этантиолят ртути (II)
4. С2Н5SH + HgCl2 = (C2H5S)2Hg + 2HCl

26.

5. Реакция этерификации (ацилирования)
этиловый эфир
тиоуксусной кислоты
Сложные тиоэфиры
6. Реакция переэтерификации

27.

В организме кофермент А участвует в обмене
веществ: активируя карбоновые кислоты,
превращает их в реакционноспособные сложные
тиоэфиры (ацилкофермент А).

28.

7. Окислительно-восстановительные реакции.
Тиолы сильные восстановители.
окисление
2RSH
R – S – S –R + 2H+
восстановление
Тиол
Дисульфид
Тиол-дисульфидная система – сопряженная
окислительно-восстановительная пара.
Используется для поддержания Ox/Red гомеозтата
в организме и в работе антиоксидантной буферной
системы.

29.

При накоплении окислителей в организме, они
действуют на белки, содержащие аминокислоту
цистеин, которая окисляясь превращается в
цистин:
Цистеиновые фрагменты
Цистиновый
фрагмент

30.

Цистеиновые фрагменты белка сшиваются, что
приводит к новой конформации белка и нарушению
его биофункции. Тиосодержащие комконенты
антиоксидантной буферной системы организма
(глютанион и дигидролипоевая кислота) защищают
белки от окисления:

31.

Для увеличения буферной емкости антиоксидантной
системы организма используются тиопрепараты:
Ацетилцистеин
Унитиол
Сукцимер

32.

Эти же препараты являются антидотами
металлов-токсикантов, а также отравляющего
вещества люизит (схожее с ипритом действие).

33.

Нарушение окислительно-восстановительного
гомеостаза наблюдается при радиоактивном
облучении.
Для предотвращения тяжелых последствий
используют радиопротекторы (вещества,
смягчающие последствия радиации), например
меркамин (аминотиол)
меркамин
цистамин

34.

Тиолы при действии сильных окислителей
(HNO3, KMnO4, H2O2) превращаются в
сульфооксиды и сульфоны:
Диметилсульфооксид
применяется как
растворитель
лекарственных
препаратов.