 Prípravné úlohy 4.3.4 Kyslíkaté deriváty uhľovodíkov Kyslíkaté deriváty uhľovodíkov Prehľad 9 O C O—H —O—H hydroxyzlúčeniny étery aldehydy ketóny karboxylové kyseliny R—O—H R—O—R R H R—C—R hydroxylová skupina karbonylová skupina karboxylová skupina (hydroxyskupina) (oxoskupina) (karboxyl) 4.3.4.1 Hydroxyderiváty uhľovodíkov Úlohy a) propán-1-ol ; b) naft-2-ol ; c) 1,2,3-trihydroxypropán ; d) 3-etylhexán-1-ol ; e) etanol ; f) benzén-1,4-diol ; g) metanol ; h) bután-2-ol ; ch) vinylalkohol; i) bután-1-ol; j) naft-1-ol. 1. Napíšte vzorce uvedených zlúčenín : 2. Pomenujte tieto zlúčeniny: a) b) OH HO CH3 c) d) CH3—C—CH3 e) f) CH3CHCH2CH3 g) CH3—CH—CH2—OH h) HO−CH2–CH2 ch) 3. Hydroxyzlúčeniny majú amfotérny charakter. Alkoholy možno teda pokladať za Brönstedove kyseliny, aj za zásady. Vysvetlite túto skutočnosť na príklade reakcie etanolu: a) s HCl , b) s NaOH.  a) 4. Napíšte vzorec produktu oxidácie bután-2-olu. 5. Pre vodíkové väzby, ktoré vznikajú medzi molekulami alkoholu a molekulami vody sú alkoholy rozpustné vo vode a najnižšie z nich sa vodou miešajú neobmedzene. Znázornite spomínané vodíkové väzby a vysvetlite príčinu vzniku týchto väzieb. 7. Kyselina pikrová (2,4,6-trinitrofenol) je jedovatá zlúčenina, je základom výbušniny ekrazitu, vzniká nitráciou fenolu. Napíšte jej vzorec. H H  4.3.4.4 Aldehydy a ketóny 4.3.4.5 Karboxylové kyseliny 1. Napíšte vzorce uvedených zlúčenín: a) pentanál, b) 3-metylcyklohexánkarbaldehyd, c) fenylmetylketón , d) benzénkarbaldehyd e) metanál f) kyselina metánová, g) kyselina benzoová, h) kyselina maleínová ( kyselina cis-buténdiová) ch) kyselina tereftalová CH3(CH2)14COOH COOH 3. Napíšte čo vzniká oxidáciou : a) etanálu , b) cyklohexánkarbaldehydu ? 4. Acetaldehyd je prenikavo páchnuca, prchavá kvapalina. Používa sa na výrobu kyseliny octovej, liečiv, voňaviek atď. Benzaldehyd je kvapalina horkomandľovej vône. Státím na vzduchu sa rýchlo oxiduje na kyselinu benzoovú. Acetón je prchavá a zdraviu škodlivá kvapalina, jeho pary so vzduchom po zapálení vybuchujú. S vodou sa neobmedzene mieša. Napíšte (vzorec produktu)- na čo sa redukujú : a) propanón, b) benzaldehyd ? 5. Čiastočný kladný náboj na uhlíku karboxylu umožňuje nukleofilné adície. Je to kyslo katalyzovaná reakcia karboxylovej kyseliny s alkoholom (esterifikácia). Pri reakcii nastáva najprv adícia alkoholu, za ktorou potom nasleduje odštiepenie vody. Príkladom môže byť kyslo katalyzovaná reakcia kyseliny octovej s etanolom. NAPÍŠTE spomínanú reakciu rovnicou. 6. Kyselina tereftalová sa používa na výrobu polyetylénglykoltereftalátu, suroviny na výrobu textilných polyesterových vláken. Napíšte rovnicou vznik kyseliny tereftalovej oxidáciou p-xylénu (paraxylénu). (1,4-dimetylbenzén) 7. Kyselina palmitová sa nerozpúšťa vo vode. Ale keď pridáme vodný roztok hydroxidu sodného, rozpustí sa. Ako to vysvetlíte? [ po zreagovaní s NaOH vznikne soľ slabej kyseliny a silného hydroxidu – mydlo, ktoré sa vo vode rozpúšťa; ( pH > 7 ; mydlo je zásadité)] 8. Roztok sodnej alebo draselnej soli kyseliny propánovej je tiež zásaditý. - ALKOHOLY A FENOLY 4 CHÉMIA ZLÚČENÍN UHLÍKA Alkoxidy aj oxóniové soli sa ľahko hydrolyzujú alkyloxóniumchlorid  CH3CH2 6. Napíšte vzorec alkoholu, ktorý je veľmi jedovatý a spôsobuje oslepnutie. CH3−OH NO2 O2N CH2—CH—CH2 (H) Benzylalkohol C6H5 – CH2–OH  b)  a) CH3COOH CH3–C + H-OCH2–CH3  OCH2– CH3 + H2O ester H3C HOOC (O)  -2- -1- ← → + HCl R—O+—H Cl− δ+ δ− nátriumalkoxid + Na+ OH − R—O ‌ − Na+ + H2O

 Dehydratácia etanolu 3. Ktoré z nasledujúcich reakcií môžu (pri vhodných podmienkach) prebiehať : a) redukcia aldehydu na primárny alkohol b) redukcia ketónu na sekundárny alkohol c) oxidácia primárneho alkoholu na ketón d) oxidácia sekundárneho alkoholu na ketón 4. Hydroxyderiváty, ktorých hydroxyskupina je viazaná priamo na aromatické jadro sú : a) aromatické alkoholy b) krezoly c) benzylalkohol d) fenoly 5. Hydroxyzlúčeniny : a) so silnými zásadami poskytujú alkoholáty alebo fenoláty b) majú amfotérny charakter c) sú soli hydroxidov d) obsahujú nepolárnu -OH skupinu 6. Fenol : a) sa vyrába oxidáciou kuménu b) sa vyrába oxidáciou izopropylbenzénu c) dáva dehydrogenáciou cyklohexanol d) používa sa na výrobu liečiv, plastov 9. Chinóny patria medzi : a) nenasýtené zlúčeniny b) cyklické diketóny c) hydroxyzlúčeniny d) substitučné deriváty benzénu 12. Aldolová kondenzácia : a) je reakcia karbonylových zlúčenín, ktoré obsahujú v molekule na atóme uhlíka vedľa karbonylovej skupiny atóm vodíka b) je reakcia, ktorej podliehajú karbonylové zlúčeniny s α-vodíkom v zásaditom prostredí 14. Dôkaz aldehydu Fehlingovým činidlom je založený na: a) oxidácii aldehydu b) redukcii aldehydu c) tvorbe zrazeniny Cu2O d) tvorbe CuO 10. Kyselina pikrová : a) je výbušnina b) jednosýtny fenol c) jedovatá zlúčenina d) 2,4,6-trinitrofenol 7. Relatívne vysoké teploty varu alkoholov v porovnaní s izomérnymi étermi sú podmienené: a) kovalentnými väzbami medzi molekulami alkoholov a vody b) medzimolekulovými vodíkovými väzbami c) prítomnosťou väzieb, ktoré vznikajú priťahovaním atómov vodíka s čiastočne kladným nábojom a atómov kyslíka s čiastočne záporným nábojom medzi molekulami d) vznikom alkoholátov 2. Podľa Brönstedovej teórie sú alkoholy : a) látky s amfotérnymi vlastnosťami b) zlúčeniny s –OH skupinou v molekule c) v závislosti od prostredia zásady alebo kyseliny d) silné kyseliny 1. Dehydratácia etanolu je : a) reakcia adičná b) reakcia eliminačná c) reakcia vzniku eténu d) reakcia vzniku etanálu -4- Prípravný TEST HO CH3 p-krezol (4-hydroxytoluén) p-benzochinón O R H H Obr. 21  13. Vznik acetálov je reakcia : a) karbonylových zlúčenín s alkoholom b) vratná c) kyslo katalyzovaná d) dvojstupňová ( 1. - adícia ; 2. –nukleofilná substitúcia) 15. Vznik esterov je reakcia : b) karboxylových kyselín s alkoholom d) dvojstupňová (1. - adícia ; 2. –eliminácia vody) 16. Zmydeľňovanie esterov je reakcia : a) karboxylových kyselín s alkoholom b) vzniku karboxylovej kyseliny a alkoholu c) katalyzovaná zásadou d) vzniku soli karboxylovej kyseliny a alkoholu 4 CHÉMIA ZLÚČENÍN UHLÍKA 8. Zlúčenina vzorca : a) vzniká hydrolýzou tukov b) je viazaná v tukoch c) je glycerol d) je propán-1,2,3-triol CH2—CH—CH2 OH c) 2 molekúl etanálu (2 CH3CHO) vedie ku vzniku zlúčeniny: d) dvoch molekúl acetaldehydu, ktorá vedie k vzniku 3-hydroxybutanálu CH3–CH–CH2–C–H Fehlingova skúška (červená zrazenina Cu2O) NO2 O2N 2,4,6-trinitrofenol (kyselina pikrová) CH3–C H + H-O–CH3  + H2O —O–CH3 O–CH3 poloacetál acetál adícia SN a) je založená na redukcii acetaldehydu b) je založená na oxidácii acetaldehydu c) sa používa na rozlíšenie etanolu od metanolu d) metanol nereaguje s I2, OH− 17. Jodoformová reakcia I2 , OH- (CH3CHO ––– CHI3 + HCOO− ) : CH izopropylbenzén (kumén) R–C O–R/ + NaOH  soľ O–Na + R/–OH alkohol ester -3- CH3–CH2–OH  CH2=CH2 + H-OH  Dehydratácia etanolu 11. Fenoly sú silnejšie kyseliny ako alkoholy, čo vysvetlíme : a) −M efektom –OH skupiny b) +I efektom –OH skupiny +M efekt – O—H – H+ O ‌ − c) –I efektom –OH skupiny d) +M efektom –OH skupiny + H-OCH2–CH3  OCH2– CH3