含酸素化合物は、共有結合またはイオン結合、これらのどの組み込ん酸素です。最もよく知られているのは、CO結合を持つ有機分子で構成されています。しかし、ファミリーははるかに広く、Si-O、PO、Fe-Oなどのリンクをホストしています。
共有酸素化物は一般に有機物(炭素骨格を含む)ですが、イオン性化合物は無機物であり、本質的に酸化物(金属および非金属)で構成されています。もちろん、前のルールには多くの例外があります。しかし、それらはすべて共通して酸素原子(またはイオン)の存在を持っています。
海の底から昇る酸素の泡。出典:Pxhere。
酸素は、水(上部の画像)または他の溶剤に溶けない場所で泡立つと簡単に存在します。それは私たちが呼吸している空気中、山中、セメント、そして植物や動物の組織の中です。
酸素はどこにでもあります。共有タイプのものは、透明な液体や淡い色の外観を持っているため、他のものほど「識別可能」ではありません。しかし、酸素はそこにあり、複数の方法で束縛されています。
プロパティ
含酸素化合物のファミリーは非常に広いため、この記事では有機タイプと共有タイプのみに焦点を当てます。
酸化度
それらはすべて、構造に関係なく共通のCO結合を持っています。線形、分岐、周期的、複雑などの場合 CO結合が多いほど、化合物または分子に酸素が多く含まれると言われます。したがって、その酸化の程度が高くなります。そのように酸素化された化合物であるため、冗長性に値し、酸化されます。
それらの酸化の程度に応じて、異なる種類のそのような化合物が放出される。酸化が最も少ないのはアルコールとエーテルです。前者ではC-OH結合(この一次、二次、または三次炭素である)があり、2番目のCOC結合にはあります。したがって、エーテルはアルコールよりも酸化されていると主張できます。
同じテーマに従って、アルデヒドとケトンは酸化の程度に従います。これらはカルボニル化合物であり、カルボニル基C = Oを持っているため、これらはいわゆる化合物です。そして最後に、エステルとカルボン酸があり、後者はカルボキシル基COOHの担体です。
官能基
これらの化合物の特性は、それらの酸化度の関数です。同様に、これは、上記の官能基OH、CO、およびCOOHの存在、欠如、または存在量によって反映されます。化合物に存在するこれらの基の数が多いほど、酸素化されます。
内部のCOC結合も忘れることはできません。これは、酸素化されたグループと比較して重要性を「失います」。
そして、そのような官能基は分子内でどのような役割を果たすのでしょうか?それらはその反応性を定義し、分子が変換を受けることができる活性部位も表します。これは重要な特性です。これらは、特定の目的のための高分子または化合物のビルディングブロックです。
極性
酸素化物は一般に極性です。これは、酸素原子が電気陰性度が高く、永久的な双極子モーメントが生じるためです。
ただし、これらが極性であるかどうかを決定する多くの変数があります。たとえば、分子の対称性は、そのような双極子モーメントのベクトル相殺を伴います。
命名法
酸素化された化合物の各タイプには、IUPAC命名法に従って命名されるガイドラインがあります。これらの化合物のいくつかの命名法を以下に簡単に説明します。
アルコール
たとえば、アルコールは、由来するアルカンの名前の末尾に-olを追加することによって命名されます。したがって、メタンに由来するアルコールCH 4は、メタノールCH 3 OH と呼ばれる。
アルデヒド
アルデヒドについても同様のことが起こりますが、サフィックス-alが追加されます。あなたの場合、それらにはOH基はありませんが、ホルミルと呼ばれるCHOがあります。これは、水素が炭素に直接結合しているカルボニル基にすぎません。
したがって、CH 4から開始して2つの水素を「除去」すると、メタナール(または従来の命名法ではホルムアルデヒド)と呼ばれるHCOHまたはH 2 C = O の分子が得られます。
ケトン
ケトンの場合、サフィックスはonaです。カルボニル基は、主鎖の炭素をリストするときに最も低いロケーターを持つように求められます。したがって、CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COCH 3は2-ヘキサノンであり、5-ヘキサノンではありません。実際、この例では両方の化合物が同等です。
エーテルとエステル
それらの名前は似ていますが、前者は一般式RORを、後者はRCOORを持っています。RおよびR 'は、エーテルの場合、アルファベット順で示されている同じまたは異なるアルキル基を表します。エステルの場合は、どちらがカルボニル基に結合しているかによって異なります。
例えば、CH 3 OCH 2 CH 3はエチルメチルエーテルです。一方、CH 3 COOCH 2 CH 3はエタン酸エチルです。なぜメタノエートではなくエタノエートなのですか?CHためだけでなく3が考えられるだけでなく、CHのでカルボニル基、3 CO-は、エステルの「酸性部分」を表します。
反応
官能基が含酸素化合物の反応性を定義する責任があると述べた。たとえば、OHは水分子の形で放出されます。次に脱水症について話します。この脱水は、熱と酸性媒体の存在下で行われます。
エーテルも、ハロゲン化水素HXの存在下で反応します。そうすることで、それらのCOC結合が切断され、ハロゲン化アルキルRXが形成されます。
環境条件に応じて、化合物はさらに酸化される可能性があります。たとえば、エーテルは有機過酸化物であるROORに変換できます。また、よりよく知られているのは、第一級アルコールと第二級アルコールの、それぞれアルデヒドとケトンへの酸化です。
次に、アルデヒドを酸化してカルボン酸にすることができます。これらは、アルコールおよび酸性または塩基性媒体の存在下で、エステル化反応を受けてエステルを生成します。
非常に一般的な言葉で言えば、反応は化合物の酸化度を増減することを目的としています。しかしその過程で、それは新しい構造、新しい化合物を生み出す可能性があります。
用途
それらの量が制御されている場合、それらは添加物(医薬品、食品、製品の処方におけるガソリンなど)または溶媒として非常に有用です。それらの使用は明らかに含酸素化合物の性質の影響を受けますが、極性種が必要な場合、それらは選択肢になる可能性があります。
これらの化合物の問題は、それらが燃焼すると、生命と環境に有害な製品を生成する可能性があることです。たとえば、ガソリン中の不純物としての酸素化合物の過剰は、汚染物質を生成するため、マイナスの側面を表しています。燃料源が野菜の塊(バイオ燃料)の場合も同様です。
例
最後に、酸素化された化合物の一連の例が言及されています:
-エタノール。
-ジエチルエーテル。
-アセトン。
-ヘキサノール。
-イソアミルエタノエート。
-ギ酸。
- 脂肪酸。
-クラウンエーテル。
-イソプロパノール。
-メトキシベンゼン。
-フェニルメチルエーテル。
-ブタナール。
-プロパノン。
参考文献
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