Väävli oksiidid
|
|  Yüklə 0.77 Mb.
|
Mass–spektromeetria• Mass–spektromeetria on väga effektiivne meetod aine massi/koostise määramiseks • Mass–spektromeetria baseerub laetud osakeste liikumisel elektri– ja magnetväljas – Kõrgvaakumi tingimustes uuritav aine ioniseeritakse ja tekkivad ioonid kiirendatakse elektrivälja toimel • Vaakum on vajalik vältimaks ioonide põrkeid neutraalsete molekulidega • Magnetväli kallutab ioone nende esialgsest trajektoorist kõrvale sõltuvalt nende massist ja kiirusest • Tulemuseks saadakse mass–spekter, kus igale massile (täpsemalt mass/laeng suhtele) vastab kitsas piik, mille kõrgus annab vastava(te) ioonide suhtelise sisalduse  Mass–spektromeeter
Mass–spekter • Kui uuritav proov koosneb ühe elemendi aatomitest saame mass–spektrist tema isotoopide sisalduse – arheoloogiliste objektide 14C dateerimine • Molekulide analüüsil tuleb arvestada võimalikku iooni fragmentatsiooni
Funktsionaalrühmad• Võtmeks orgaaniliste ühendite omaduste mõistmisels ja ennustamisel on funktsionaalrühmad • Funktsionaalrühm on väike aatomite rühm molekulis, mis omab kindlaid iseloomulikke omadusi
• Süsivesinikud koosnevad vaid C ja H aatomitest, funktsionaalrühmad sisaldavad ka teisi aatomeid • Vaatamata orgaaniliste ühendite suurele arvule saab nende omadusi üsna lihtsalt ennustada lähtudes molekulis sisalduvatest rühmadest • Funktsionaalrühm võib olla seotud molekuli süsinikskeletiga (MeCHClMe ) või olla selle skeleti osaks (Me2CO või MeCH=CH2 ) • Tähtsamad funktsionaalrühmad on • –X halogeniidides • –OH alkoholides, fenoolides • –O– eetrites • –CO– ketoonides ja aldehüüdides • –COOH – karboksüülhapetes • aminorühm • amiidrühm Süsivesinike halogeenderivaadid• Süsivesinike halogeenderivaadid on ühendid, kus üks või enam süsivesiniku H aatomit on asendatud halogeeniga • Nad on laialt kasutatavad, samas paljud neist on väga mürgised (paljud pestitsiidid) ja/või keskkonnaohtlikud (CFC) • Süsivesinike halogeenderivaadid on vähepolaarsed: ei lahustu vees, küll aga rasvades • C–X side süsivesinike halogenderi–vaatideson polaarne: süsinikul on positiivne laeng ja seetõttu nukleofiilse ataki objekt, mistõttu halogeniididele on iseloomulikud nukleofiilsed asendusreaktsioonid • Tähtsamad nukleofiilid, mis süsivesinike halogeenderivaatidega reageerivad on hüdroksiidioon ja vesi
Nukleofiilne asendusreaktsioon• Nukleofiilne asendusreaktsioon võib toimuda kahe erineva mehhanismi järgi – SN1 mehhanismi korral toimub kõigepealt molekuli heterolüütiline dissotsiatsioon ja siis nukleofiili liitumine karbokatioonile. Kiirust limiteerivaks staadiumiks on siin dissotsiatsioon ja reaktsioon on 1 järku • SN2 mehhanismi korral toimub nukleofiili liitumine ja lahkuva rühma dissotsiatsioon samaaegselt ja reaktsioon on summaarselt teist järku • SN1 reaktsioon toimub eelistatult juhul, kui reaktsioonitsentri ümber paiknevad mahukad rühmad (nt Me3CBr–s), mis takistavad atakeeriva nukleofiili lähenemist reaktsioonitsentrile • SN2 reaktsioon kulgeb siis, kui nukleofiili lähenemine elektrofiilsele tsentrile on piisavalt vaba • SN1 reaktsioon kiraalse süsinktsentri juures viib reeglina ratseemilise segu tekkimisele –planaarne karbokatioon püsib piisavalt kaua, et atakeeriv nukleofiil saaks läheneda ükskõik kummalt poolt • SN2 reaktsioon kiraalse süsinktsentri juures seevastu viib alati süsinktsentri inversioonile ja enantiomeerselt puhtast lähteainest tekkib enantiomeerselt puhas saadus • Kuidas kindlaks teha, kas reaktsioon kulgeb SN1 või SN2 mehhanismiga? – kineetiliste andmete järgi: SN1 reaktsioon on esimest järku substraadi järgi, SN2 nii substraadi kui nukleofiili järgi – stereokeemilised eksperimendid: SN1 reaktsioon annab ratsemaadi, SN2 inversiooni ja kiraalselt puhta saaduse – asendajate mõju: SN2 reaktsioon on väga tundlik asendajate suurusele
Alkoholid• Alkoholid on ühendid, kus –OH rühm on kovalentselt seotud süsinikuga, mis ei kuulu benseenituumale (fenoolid) ega karbonüülrühma (karboksüülhapped) • Alkoholi molekulid on polaarsed ja võivad mõningates solventides käituda hapetena • Vees alkoholid ei dissotseeru • Alkoholide nimetuste andmisel lähtutakse vastava alkaani nimest, mille lõppu lisatakse liide –ool (propanool) • OH rühma asend molekulis märgitakse temaga seotud süsiniku järjekorranumbri kaudu (1–propanool ja 2–propanool) • Kasutatakse ka vanemat nomenklatuuri, kus süsivesinikahel on asendajaks (propüülalkohol) • Lähtudes sellest, mitu rühma on seotud süsinikuga, mis annab C–OH sideme jagatakse alkohole – primaarseteks RCH 2 OH, etanool – sekundaarseteks RR'CHOH, 2–propanool – tertsiaarseteks RR'R"COH, 2–metüül–2–propanool • Metanooli saadakse tööstuslikult süsinikoksiidi ja vee reaktsioonil • Etanooli saadakse suures ulatuses käärimise tulemusena või eteeni hüdraatimisel • Laboratoorselt saadakse alkohole haloalkaanide nukleofiilsel asendusel • 1,2–etaandiool e etüleenglükool on näide dioolist (mitte segi ajada tiooliga), ühendist, mis sisaldab 2 hüdroksüülrühma • Madalama molaarmassiga alkoholid on vedelikud ja lahustuvad vees tänu H–sidemetele |