OKSIJENLI BILEŞIKLER: ÖZELLIKLERI, REAKSIYONLARI, KULLANIMLARI - KIMYA - 2025

Oksijenatlar ya kovalent bağla veya iyonik sahip olanlar anonim oksijendir. En iyi bilinenler, CO bağlarına sahip organik moleküllerden oluşur; ancak aile çok daha geniştir, Si-O, PO, Fe-O veya benzerleri gibi bağlantıları barındırır.

Kovalent oksijenatlar genellikle organiktir (karbon iskeletli), iyonik bileşikler ise inorganiktir ve esasen oksitlerden (metalik ve metalik olmayan) oluşur. Elbette, önceki kuralın birçok istisnası vardır; ancak hepsinin ortak noktası oksijen atomlarının (veya iyonlarının) varlığına sahiptir.

Denizin derinliklerinden yükselen oksijen kabarcıkları. Kaynak: Pxhere.

Oksijen, suda (üstteki resim) veya çözünmediği başka herhangi bir çözücüde kabarcıklandığında kolayca bulunur. Soluduğumuz havada, dağlarda, çimentoda, bitki ve hayvan dokularında.

Oksijenatlar her yerdedir. Kovalent tipte olanlar diğerleri kadar "ayırt edilebilir" değildir, çünkü saydam sıvılar veya soluk renkler görünümündedirler; yine de oksijen oradadır, çeşitli şekillerde bağlanmıştır.

Özellikleri

Oksijen ailesi çok geniş olduğu için, bu makale yalnızca organik ve kovalent tiplere odaklanacaktır.

Oksidasyon derecesi

Yapılarına bakılmaksızın hepsinin ortak CO bağları vardır; doğrusal, dallı, döngüsel, karmaşık vb. ise Ne kadar çok CO bağı varsa, bileşik veya molekül o kadar oksijenli söylenir; ve bu nedenle oksidasyon derecesi daha yüksektir. Bu kadar oksijenli bileşikler, fazlalığa değer, oksitlenir.

Oksidasyon derecelerine bağlı olarak, bu türden farklı bileşikler açığa çıkar. En az oksitlenenler alkoller ve eterlerdir; ilkinde bir C-OH bağı (bu birincil, ikincil veya üçüncül karbon olabilir) ve ikinci COC bağlarında bulunur. Bu nedenle, eterlerin alkollerden daha fazla oksitlendiği söylenebilir.

Aynı temayı takip eden aldehitler ve ketonlar oksidasyon derecesini takip eder; Bunlar karbonil bileşiklerdir ve C = O bir karbonil grubuna sahip oldukları için böyle adlandırılırlar. Ve son olarak, karboksil grubu COOH'nin taşıyıcıları olan esterler ve karboksilik asitler vardır.

Fonksiyonel gruplar

Bu bileşiklerin özellikleri, oksidasyon derecelerinin bir fonksiyonudur; ve benzer şekilde bu, yukarıda bahsedilen fonksiyonel grupların varlığı, eksikliği veya bolluğu ile yansıtılır: OH, CO ve COOH. Bir bileşikte bulunan bu grupların sayısı ne kadar fazlaysa, o kadar oksijenli olacaktır.

Oksijenli gruplara kıyasla önemini "yitiren" dahili COC bağları da unutulamaz.

Ve bu tür işlevsel gruplar bir molekülde nasıl bir rol oynarlar? Reaktivitesini tanımlarlar ve ayrıca molekülün dönüşüm geçirebileceği aktif bölgeleri temsil ederler. Bu önemli bir özelliktir: bunlar makromoleküller için yapı taşları veya belirli amaçlar için bileşiklerdir.

Polarite

Oksijenatlar genellikle kutupsaldır. Bunun nedeni, oksijen atomlarının yüksek oranda elektronegatif olması, dolayısıyla kalıcı dipol momentleri oluşturmasıdır.

Ancak, bunların polar olup olmadığını belirleyen birçok değişken vardır; örneğin, bu tür dipol momentlerinin vektör iptalini gerektiren molekül simetrisi.

terminoloji

Her oksijenli bileşik türünün, IUPAC terminolojisine göre adlandırılmak üzere kendi yönergeleri vardır. Bu bileşiklerin bazılarının isimlendirmeleri aşağıda kısaca tartışılmaktadır.

alkoller

Örneğin alkoller, geldikleri alkanların adlarının sonuna -ol eki eklenerek adlandırılır. Bu durumda, alkol metan, CH türetilen ₄ çağrılacağı metanol, CH ₃ OH.

Aldehitler

Aldehitler için benzer bir şey olur, ancak -al eki eklenir. Sizin durumunuzda, formil adı verilen bir OH grubu değil, CHO var. Bu, doğrudan karbona bağlı bir hidrojene sahip bir karbonil grubundan başka bir şey değildir.

Bu nedenle, CH itibaren ₄ ve "kaldırma" iki hidrojenin, biz HCOH veya H molekülü olacaktır ₂ (geleneksel terminolojisine göre veya formaldehit) C = O, metanal adı.

ketonlar

Ketonlar için son ek –ona'dır. Ana zincirin karbonları listelenirken karbonil grubunun en düşük konumlandırıcıya sahip olması istenir. Bu nedenle, CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ COCH ₃ , 2-heksanon, ve 5-heksanon; aslında, bu örnekte her iki bileşik de eşdeğerdir.

Eterler ve esterler

İsimleri benzerdir, ancak ilki ROR 'genel formülüne sahipken, ikincisi RCOOR' a sahiptir. R ve R ', eterler durumunda alfabetik sırayla belirtilen aynı veya farklı alkil gruplarını temsil eder; veya esterler durumunda karbonil grubuna hangisinin bağlı olduğuna bağlı olarak.

Örneğin CH ₃ OCH ₂ CH ₃ isimli etil metil eter. CH iken ₃ COOCH ₂ CH ₃ etil etanoat olup. Neden metanoat değil etanoat? Bu CH sadece kabul edildiğinden ₃ CH yana da karbonil grubunu, ₃ CO- ester "asit kısmı" temsil eder.

Tepkiler

Oksijenatların reaktivitelerinin tanımlanmasından fonksiyonel grupların sorumlu olduğu belirtildi. Örneğin OH, bir su molekülü şeklinde salınabilir; O halde dehidrasyondan bahsediliyor. Bu dehidrasyon, ısı ve asit ortam varlığında tercih edilir.

Eterler de hidrojen halojenürler, HX varlığında reaksiyona girerler. Bunu yaparken, COC bağları, alkil halojenürler, RX oluşturmak için kırılır.

Çevre koşullarına bağlı olarak, bileşik daha da oksitlenebilir. Örneğin, eterler organik peroksitlere, ROOR'a dönüştürülebilir. Ayrıca, birincil ve ikincil alkollerin sırasıyla aldehitlere ve ketonlara oksidasyonları da daha iyi bilinmektedir.

Aldehitler de karboksilik asitlere oksitlenebilir. Bunlar, alkoller ve asidik veya bazik bir ortamın varlığında, esterlerin oluşması için bir esterleştirme reaksiyonuna girerler.

Çok genel bir ifadeyle, reaksiyonlar, bileşiğin oksidasyon derecesini arttırmayı veya azaltmayı amaçlamaktadır; ancak süreç içinde yeni yapılara, yeni bileşiklere yol açabilir.

Uygulamalar

Miktarları kontrol edildiğinde, katkı maddeleri (ilaçlar, gıda maddeleri, ürünlerin formülasyonunda, benzin vb.) Veya çözücü olarak çok faydalıdırlar. Kullanımları açıkça oksijenatın doğasına bağlıdır, ancak polar türlere ihtiyaç duyulursa, muhtemelen bir seçenek olabilirler.

Bu bileşiklerle ilgili sorun, yandıklarında hayata ve çevreye zararlı ürünler üretebilmeleridir. Örneğin, benzinde safsızlık olarak oksijenli bileşiklerin fazlalığı, kirletici maddeler ürettiği için olumsuz bir yönü temsil eder. Aynı şey, yakıt kaynakları bitkisel kütleler (biyoyakıtlar) ise de olur.

Örnekler

Son olarak, oksijenli bileşiklerin bir dizi örneğinden bahsedilmektedir:

- Etanol.

- Dietil eter.

- Aseton.

- Hekzanol.

- Isoamyl ethaonoate.

- Formik asit.

- Yağ asitleri.

- Taç eterler.

- İzopropanol.

- Metoksibenzen.

- Fenil metil eter.

- Butanal.

- Propanon.

Referanslar

1. Shiver ve Atkins. (2008). İnorganik kimya. (Dördüncü baskı). Mc Graw Hill.
2. Morrison, RT ve Boyd, RN (1987). Organik Kimya. (5. Baskı). Addison-Wesley Iberoamericana
3. Carey, FA (2008). Organik Kimya. (6. Baskı). McGraw-Hill, Interamerica, Editörler SA
4. Graham Solomons TW, Craig B. Fryhle. (2011). Organik Kimya. Aminler. (10. baskı.). Wiley Plus.
5. Andrew Tipler. (2010). S-Swafer MicroChannel Flow Teknolojisine sahip Clarus 680 GC Kullanılarak Benzinde Düşük Seviye Oksijenli Bileşiklerin Belirlenmesi. PerkinElmer, Inc. Shelton, CT 06484 ABD.
6. Chang, J., Danuthai, T., Dewiyanti, S., Wang, C. & Borgna, A. (2013). Guaiacolün karbon destekli metal katalizörlere göre hidro deoksijenasyonu. ChemCatChem 5, 3041-3049. dx.doi.org