De oksygenerte forbindelser De er alle de som inneholder oksygen enten kovalent eller ionisk. Den mest kjente består av organiske molekyler som har C-O bindinger; men familien er mye bredere og er vert for lenker som Si-O, P-O, Fe-O eller andre lignende.
Kovalente oksygenater er generelt organiske (med karbonskjeletter), mens ioniske forbindelser er uorganiske, består hovedsakelig av oksider (metalliske og ikke-metalliske). Det er selvfølgelig mange unntak fra den forrige regelen; men de har alle tilstedeværelse av oksygenatomer (eller ioner).
Oksygen er lett tilstede når det bobler i vann (toppbilde) eller i et hvilket som helst annet løsemiddel der det ikke løses. Det er i luften vi puster, i fjellet, i sement og i plante- og dyrevev..
Oksygenater er overalt. De av den kovalente typen er ikke så "skillebare" som de andre, fordi de ser ut som gjennomsiktige væsker eller svake farger; men oksygenet er der, bundet på flere måter.
Artikkelindeks
Fordi familien av oksygenater er så stor, vil denne artikkelen bare fokusere på de organiske og kovalente typene..
De har alle C-O-bindinger til felles, uavhengig av struktur; om det er lineært, forgrenet, syklisk, intrikat osv. Jo flere C-O-bindinger det er, jo mer oksygenert blir forbindelsen eller molekylet sagt; og derfor er oksidasjonsgraden høyere. Dette er tilfelle oksygenerte forbindelser, verdt redundansen, blir oksidert.
Avhengig av graden av oksidasjon frigjøres forskjellige typer slike forbindelser. De minst oksiderte er alkoholene og eterne; i den første er det en C-OH-binding (om dette karbonet er primært, sekundært eller tertiært), og i det andre bindes C-O-C. Derfor kan det hevdes at etere er mer oksidert enn alkoholer.
Etter samme tema følger aldehyder og ketoner graden av oksidasjon; Dette er karbonylforbindelser, og de heter så fordi de har en karbonylgruppe, C = O. Og til slutt er det estere og karboksylsyrer, sistnevnte er bærere av karboksylgruppen, COOH.
Egenskapene til disse forbindelsene er en funksjon av oksidasjonsgraden; og på samme måte reflekteres dette av nærvær, mangel eller overflod av de funksjonelle gruppene nevnt ovenfor: OH, CO og COOH. Jo større antall disse gruppene som er tilstede i en forbindelse, jo mer oksygenert vil det være.
De interne C-O-C-bindingene kan heller ikke glemmes, som "mister" betydning sammenlignet med oksygenerte grupper..
Og hvilken rolle spiller slike funksjonelle grupper i et molekyl? De definerer reaktiviteten, og representerer også aktive steder der molekylet kan gjennomgå transformasjoner. Dette er en viktig egenskap: de er byggesteiner for makromolekyler eller forbindelser for spesifikke formål..
Oksygenater er generelt polare. Dette er fordi oksygenatomer er svært elektronegative, og skaper dermed permanente dipolmomenter..
Imidlertid er det mange variabler som avgjør om disse er polære; for eksempel symmetrien til molekylet, som fører til vektorkanselleringen av slike dipolmomenter.
Hver type oksygenholdige forbindelser har sine retningslinjer for å bli navngitt i henhold til IUPAC-nomenklaturen. Nomenklaturene for noen av disse forbindelsene blir kort diskutert nedenfor..
Alkoholer er for eksempel navngitt ved å legge til suffikset -ol til slutten av navnene på alkanene de kommer fra. Alkoholen avledet fra metan, CH4, det vil bli kalt metanol, CH3Åh.
Noe lignende skjer for aldehyder, men å legge til suffikset -al. I ditt tilfelle har de ikke en OH-gruppe, men CHO, kalt formyl. Dette er ikke noe mer enn en karbonylgruppe med et hydrogen bundet direkte til karbonet.
Dermed starter fra CH4 og "fjerne" to hydrogener, vil vi ha molekylet HCOH eller HtoC = O, kalt metanal (eller formaldehyd, i henhold til tradisjonell nomenklatur).
For ketoner er suffikset -one. Karbonylgruppen er søkt å ha den laveste lokalisatoren når man oppgir karbonene i hovedkjeden. Dermed er kap3CHtoCHtoCHtoBil3 det er 2-heksanon, ikke 5-heksanon; faktisk er begge forbindelsene ekvivalente i dette eksemplet.
Navnene deres er like, men førstnevnte har den generelle formelen ROR ', mens sistnevnte har RCOOR'. R og R 'representerer de samme eller forskjellige alkylgrupper, som er nevnt i alfabetisk rekkefølge, når det gjelder etere; eller avhengig av hvilken som er koblet til karbonylgruppen, når det gjelder estere.
For eksempel CH3OCHtoCH3 er etylmetyleter. Mens CH3COOCHtoCH3, er etyletanoat. Hvorfor etanoat og ikke metanoat? Fordi det regnes ikke bare CH3 men også karbonylgruppen, siden CH3CO- representerer "syredelen" av esteren.
Det ble nevnt at funksjonelle grupper er ansvarlige for å definere reaktivitetene til oksygenater. OH kan for eksempel frigjøres i form av et vannmolekyl; man snakker da om en dehydrering. Denne dehydrering foretrekkes i nærvær av varme og et surt medium.
Ethers reagerer på sin side også i nærvær av hydrogenhalogenider, HX. Ved å gjøre dette brytes deres C-O-C-bindinger for å danne alkylhalogenider, RX.
Avhengig av miljøforholdene, kan forbindelsen oksidere ytterligere. For eksempel kan etere transformeres til organiske peroksider, ROOR '. Likeledes og bedre kjent er oksidasjonene av henholdsvis primære og sekundære alkoholer til aldehyder og ketoner..
Aldehyder kan i sin tur oksideres til karboksylsyrer. Disse, i nærvær av alkoholer og et surt eller basisk medium, gjennomgår en forestringsreaksjon for å gi opphav til estere..
I meget generelle termer er reaksjonene rettet mot å øke eller redusere oksidasjonsgraden av forbindelsen; men i prosessen kan det gi nye strukturer, nye forbindelser.
Når mengdene deres kontrolleres, er de veldig nyttige som tilsetningsstoffer (legemidler, matvarer, i formulering av produkter, bensin, etc.) eller løsningsmidler. Bruken av dem er åpenbart underlagt arten av oksygenatet, men hvis det er behov for polare arter, vil de sannsynligvis være et alternativ..
Problemet med disse forbindelsene er at når de brenner, kan de produsere produkter som er skadelige for livet og miljøet. For eksempel representerer overskuddet av oksygenholdige forbindelser som urenheter i bensin et negativt aspekt fordi det genererer forurensende stoffer. Det samme skjer hvis drivstoffkildene er vegetabilske masser (biodrivstoff).
Til slutt nevnes en rekke eksempler på oksygenholdige forbindelser:
- Etanol.
- Dietyleter.
- Aceton.
- Heksanol.
- Isoamyl ethaonoat.
- Myresyre.
- Fettsyrer.
- Kronethere.
- Isopropanol.
- Metoksybenzen.
- Fenylmetyleter.
- Butanal.
- Propanon.
Ingen har kommentert denne artikkelen ennå.