Группы органических соединений способных восстанавливаться

ГРУППЫ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ, СПОСОБНЫХ ВОССТАНАВЛИВАТЬСЯ [c.19]

Различием в механизме восстановления органического вещества на металлах первой и второй групп обусловливается и различная восстановительная способность металлов. На металлах первой группы восстанавливаются преимущественно малополярные соединения, способные восстанавливаться водородом каталитически. На металлах второй группы, напротив, восстанавливаются преимущественно соединения, обладающие достаточной полярностью, причем чем больше величина дипольного момента восстанавливаемого соединения, тем легче оно восстанавливается на металлах с высоким перенапряжением водорода. Легкость, с которой органические вещества подвергаются электровосстановлению на металлах второй группы, обычно характеризуется величиной потенциала полуволны, определяемой полярографически. [c.84]

Полярографический метод применим для анализа очень большого количества веществ. На ртутном капельном электроде могут восстанавливаться и окисляться катионы, анионы, нейтральные молекулы неорганических и органических соединений. Способность органических соединений восстанавливаться на ртутном капельном электроде обусловлена наличием в них функциональных групп, важнейшие из которых приведены ниже. [c.19]

Первая попытка найти зависимость между химическим строением и окраской органических соединений была предпринята почти одновременно с созданием теории строения этих соединений ее основоположником А. М. Бутлеровым. В вышедшем в 1864—1866 гг. в Казани знаменитом Введении к полному изучению органической химии он отметил, что все цветные органические соединения способны присоединять водород, превращаясь в бесцветные введение же в бесцветные органические соединения некоторых групп, способных восстанавливаться, например нитро- и нитрозогрупп, сообщает им окраску. Таким образом, Бутлеров установил фундаментальный для теории цветности факт — ненасыщенность молекул веществ, обладающих цветом. [c.26]

Восстанавливающиеся группы в органическом соединении гидрируются с различной легкостью. По этому признаку они могут быть расположены в некоторой ориентировочной последовательности (табл. 1.1). Чем ниже положение группы в этом ряду, тем более жесткие условия требуются для ее гидрирования, так как реакционная способность любой функциональной группы зависит от структурного окружения, а при гидрировании еще и от природы катализатора. Группы, находящиеся в начале ряда, как правило, можно селективно гидрировать в присутствии находящихся в его конце, но не наоборот. Например, ненасыщенные сложные эфиры легко восстанавливаются на платиновом, палладиевом или скелетном никелевом катализаторе в эфиры насыщенных кислот, но их каталитическое гидрирование в ненасыщенные спирты удается лишь в исключительных случаях. Чтобы осуществить это превращение, чаще всего обращаются к химическим методам восстановления [c.33]

Эта способность у них настолько ярко выражена, что реакцию окисления применяют для открытия альдегидной группы. Особенно характерно окисление альдегидов некоторыми окисями и гидратами окисей тяжелых металлов, которые не действуют на многие другие органические соединения. При окислении альдегидов указанные соединения восстанавливаются с образованием свободных металлов или их закисей, что может быть легко обнаружено по изменению цвета раствора или по появлению осадка. Ниже приведены наиболее распространенные реакции окисления, которые обычно используют для открытия альдегидных групп. [c.96]

Химические процессы, лежащие в основе жизнедеятельности организмов, могут быть разделены на две группы процессы образования кислорода и органических соединений из диоксида углерода и воды за счет солнечной энергии, и обратные процессы образования диоксида углерода и воды с выделением энергии. Поэтому живые организмы можно определить как системы, способные восстанавливать свою энтропию за счет уменьшения энтропии окружающей среды. Важным фактором для существования живых систем является их кинетическая устойчивость. Будучи все термодинамически неустойчивыми, они перейдут в углекислый газ и воду, если система придет в состояние термодинамического равновесия. Жизненные процессы зависят от способности сдерживать эту термодинамическую тенденцию путем контроля за скоростью выделения требуемой энергии [1]. [c.569]

Важнейшим свойством боргидридов является их способность восстанавливать определенные функциональные группы в органических соединениях. Восстановление легко идет в водных и спиртовых растворах, но реакция может быть проведена и в других растворителях. [c.470]

Практически с момента возникновения полярографический метод используют и для изучения и анализа органических соединений, и этой теме посвящено много статей. На капающем ртутном электроде способны восстанавливаться или окисляться некоторые функциональные группы соединения, содержащие эти группы, пригодны для полярографического анализа. [c.75]

Полярографический метод все шире применяется для анализа и исследования органических соединений, молекулы которых способны восстанавливаться (окисляться) на электроде. К, числу таких соединений относятся вещества, имеющие полярографически активные группы [c.177]

Что касается взаимодействия алюминийорганических соединений с альдегидами и кетонами, то жирные алюминийорганические соединения главным] образом восстанавливают карбонильную группу, образуя спирты. Ароматические соединения способны и к присоединению, образуя соответственно вторичные и третичные спирты с низкими выходами. Алюминийорганические соединения, особенно диалкилалюминийгидриды, являются прекрасными восстановителями. Они восстанавливают с высокими выходами эфиры, нитрилы и амиды органических кислот, циклические кетоны и гетероциклические основания. [c.290]

Наряду с типичными ионитами большой интерес представляют полимеры окислительно-восстановительного типа, или так называемые электронообменные смолы. В последнее время им уделяется большое внимание в отечественной и иностранной литературе [1—3]. Такого рода соединения способны окислять органические веш,ества, сорбировать и восстанавливать до металла ионы благородных металлов. Указанными свойствами обладают полимеры, со-держаш,ие в своей структуре гидрохинонные и сульфгидрильные группы, а также металлы переменной валентности. [c.225]

Альдегиды имеют тенденцию взаимодействовать с кислородом. Они легко окисляются и представляют собой хорошие восстанавливающие агенты. Простые сахара содержат альдегидную группу и обладают в связи с этим способностью восстанавливать ионы двухвалентной меди (Си +) до ионов одновалентной меди (Си+). Последняя образует затем закись меди, нерастворимый красный осадок. На этой реакции основаны пробы Фелинга и Бенедикта, применяемые для определения сахара в моче или для открытия альдегидной группы в органическом соединении. [c.231]

Сера входит в состав аминокислот (цистеин, метионин), витаминов и кофакторов (биотин, липоевая кислота, кофермент А и др.), а фосфор — необходимый компонент нуклеиновых кислот, фосфолипидов, коферментов. В природе сера находится в форме неорганических солен, главным образом сульфатов, в виде молекулярной серы или входит в состав органических соединений. Большинство прокариот для биосинтетических целей потребляют серу в виде сульфата, который при этом восстанавливается до уровня сульфида. Однако некоторые группы прокариот не способны к восстановлению сульфата и нуждаются в восстановленных соединениях серы. [c.72]

Известно, что многие органические соединения легко восстанавливаются или окисляются на ртутном электроде. Значительно чаще встречаются молекулы, способные к электровосстановлению (нитрогруппа, нитрозогруппа, карбонильная группа, перекисиая или гидроперекисная группа, галоид, сопряженные двойные связи и др.). Если молекула органического вещества полярографически неактивна, то с помощью несложных операций (нитрования, бромирования и др.) часто удается перевести ее в активное состояние и осуществить косвенный полярографический анализ. [c.49]

Нитрозо-, нитро- и гид роке иламинопроизвод ныв. Нитрозо-бензол и фенилгидроксиламин восстанавливаются на капельном ртутном электроде ". Нитросоединения как ароматические (нитробензол, нитротолуолы, нитронафталин о 9°, так и алифатические (нитрометан, нитроэтан и др.) - также восстанавливаются полярографически. Следует отметить, что нитросоединения являются одним из наиболее широко обследованных в полярографическом отношении классов. Именно на примере нитробензола было впервые показано, что органические соединения способны восста-навлимться на капельном ртутном электроде . Число волн, форма поляризационной кривой, величины полуволновых потенциалов для нитросоединений сильно зависят от pH раствора. В зависимости от условий процесс восстановления нитрогруппы про,-ходит до аминогруппы с затратой шести электронов или до гидро-ксиламинной группы с затратой четырех электронов. [c.29]

Способность органических соединений восстанавливаться (окисляться) на электроде при определенном потенциале обычно связывают с присутствием в молекулах так называемых электро-форных групп. Термин электрофор используется для обозначения функциональной группы, наличие которой определяет способность молекулы к электровосстановлению или электроокислению. Встречаются случаи, когда в структуре молекулы присутствует электрофорная группа, однако она остается электрохимически инертной в доступной области потенциалов. Для протекания электрохимической реакции необходима соответствуюшая среда растворитель, фоновый электролит, pH раствора и т.п. Природа электрода и состояние его поверхности также относятся к важнейшим условиям проявления электрохимической активности органических соединений. Далее коротко рассмотрим основные электрохимически активные функциональные группы. Более подробную информацию о механизме электродных процессов для различных классов органических соединений можно найти в оригинальной литературе. [c.461]

В конце 1940-х годов в практику органической химии был внедрен принципиально новый и мощный восстановитель — алюмогидрид лития. Отвлекаясь от деталей механизма восстановления функционалыщгх групп с помощью этого реагента, мы можем принять, что суть реакции состоит в нуклеофильной атаке гидрид-иона И на субстрат. Понятно, что субстратом по отношению к такому реагенту должен быть электрофил, и в принципе любые соединения, содержащие электрофильные группы, должны поддаваться восстановлению алюмогидридом лития. Если обратиться к схематической модели полифункционального субстрата 156 (схема 2.73), то можно ожидать, что все три показанные функциональные группы будут способны восстанавливаться этим реагентом. Однако известно, что эти группы достаточно заметно отличаются по реакционной способности и могут быть расположены в следующий ряд по мере уменьшения электрофильности СНО > СООМе > СН2С1. Это проявляется, в частности, в том, что легко и быстро протекают реакции алюмогидрида лития с альдегидной и сложноэфирной функциями, но не с первичными хлоридами. Поэтому получение хлордиола 157 — тривиальная задача. [c.166]

К этим способам относятся методы восстановления других классов органических соединений в алканы класс требует специфических условий реакции и ствующего восстановителя, все определяется реак-ой способностью восстанавливаемой группы Так, ес-ены и алкины легко гидрируются каталитически ораздробленные никель, платина, палладий), то маг-ганические соединения легко восстанавливаются уже кта с водой [c.251]

Обычные неорганические окислители (О2, Na2 г04, NaN02), как было показано выше, не восстанавливаются в нейтральных электролитах со сколько-нибудь заметной скоростью токи восстановления их анионов при потенциале коррозии (—0,3- —0,4 В) не превышают нескольких десятков мкА/см (рис. 2,8, кривые 1—3). Поэтому за счет этих токов нельзя сместить потенциал металла до значений, при которых начинает формироваться пленка, способная запассивировать металл. Однако, как показали наши исследования, можно добиться исключительно высоких скоростей восстановления, например групп N02, если ввести их в состав органических соединений при введении ЫОз-группы в бензольное кольцо, где она фактически нейтральна, скорость восстановления резко увеличивается. Еще большей скорости восстановления можно добиться, если дополнительно ввести в бензольное кольцо какой-либо электрофильный заместитель, уменьшающий электронную плотность на азоте (рис. 2,8, кривые 4—5). [c.41]

Альдегиды отличаются от кетонов своей способностью восстанавливать реактивы Фелинга или Толленса [364] однако многие кетоспирты, гидразины, ароматические амины, много-основные фенолы, аминофенолы, а-дикетоны и некоторые другие классы органических соединений обладают аналогичными восстановительными свойствами. Так, например, алкалоид синоменин XXVII восстанавливает реагенты Фелинга и Толленса, хотя он и не является альдегидом [175]. Особенностью альдегидов является то, что их окисление приводит всегда к карбоновым кислотам. Например, строфантидип XXXIII не восстанавливает реактив Фелинга, тем не менее присутствие в нем альдегидной группы было установлено благодаря образованию карбоновой кислоты при окислении раствором перманганата в ацетоне. Следует отметить, что выход кислоты невелик, но если защитить вторичную спиртовую группу ацетилированием, то при окислении трехокисью хрома в уксусной кислоте ацетилированная кислота образуется с более высоким выходом [213]. При дегидрировании шестичленных алициклических кетонов образуются фенолы [233]. [c.35]

Функциональный анализ. Одним из необходимых шагов в структурном анализе органических соединений является определение природы и числа функциональных групп. На функциональные группы обращали внимание уже сторонники теории радикалов и теории типов. Поэтому и до появления теории химического строения было известно немало реакций для открытия функциональных групп. Б Введении к полному изучению органической химии Бутлеров упоминает о таких реакциях, например, на гидроксильную группу (в спиртах) с металлическим натрием образование алкоголята с хлорокисью фосфора продукта замещения гидроксильной группы на хлор с кислотами сложных эфиров, особенно характеристический и свойственный собственно алкоголям случай замещения водорода водяного остатка [25, с. 133]. Те же реагенты могут действовать и на гидроксильную группу кислот, однако при этом образуются соли, галогенангидриды кислот, которые в отличие от га-логенпроизводных алкогольных радикалов легко разлагаются водой. Подобный анализ имеет не только качественный, но и количественный характер, так как по числу атомов замещенного водорода в гидроксильных группах или самих этих групп можно судить, например, об атомности и основности оксикислот. К характерным реакциям альдегидов, открытым ранее, относится их легкая способность окисляться до кислот, восстанавливая окись серебра (Либих, 1835), а также способность к прямому соединению с аммиаком (Деберейнер, 1832). Кетоны резко отличаются от альдегидов тем, что не присоединяют кислород, а при действии окисляющих веществ, в отличие от альдегидов, распадаются. Бутлеров упоминает также о бисульфитной реакции на альдегиды и кетоны (Бертаньини, 1853). Были известны также реакции не только на аминогруппы, но и для [c.298]

Влияние материала электрода иногда приписывают только величине перенапряжения водорода на нем. Действительно, на металлах с высоким водородным перенапряжением реакции восстановления часто идут полнее. Кроме того, на таких электродах легче могут быть достигнуты потенциалы, при которых происходит восстановление трудно восстанавливаемых соединений. Однако, в общем случае, прямого параллелизма между величиной водородного перенапряжения на электродном материале (или величиной катодного потенциала) и его активностью по отношению к реакции электро-восстановления не существует. Более того, оказывается, что некоторые соединения лучше восстанавливаются на катодах с низким перенапряжением и хуже, или даже вообще не восстанавливаются, на металлах с высоким водородным перенапряжением. Такое избирательное электровосстановление органических соединений представляет собой распространенное явление (Антропов, 1951). Примеры избирательного восстановления приведены в табл. 46. На катодах с низким перенапряжением — платине и никеле (особенно в форме черни или губки) — преимущественно восстанавливаются изолированные ненасыщенные связи в органических соединениях жирного ряда и двойные связи в бензольном кольце. В то же время эти связи практически не гидрируются на катодах, обладающих высоким водородным перенапряжением, таких, например, как ртуть или свинец. Напротив, полярные группы — карбонильная и карбоксильная — восстанавливаются на катодах с высоким перенапряжением водорода и не затрагиваются при использовании катодов с низким перенапряжением водорода. Исключение из этого правила составляют нитро- и нитрозо-группы, а также коньюгированные двойные и тройные связи они способны восстанавливаться практически на любых катодах. [c.396]

Электронообменные полимерные соединения способны окислять органические вещества, изменять валентность ионов переменной валентности, восстанавливать до металлического состояния некоторые ионы, поглощать из растворов кислород и т. д. Указанными свойствами обладают, в частности, полимеры и сополимеры, содержащие сульфгидриль-ные группы [1—4]. [c.14]

Альдегиды и кетоны. Формальдегид и уксусный альдегид являются при комнатной температуре газами. Формальдегид кипит при —19,2°, а уксусный альдегид при +20,8°. Значительным давлением наров прп комнатной температуре обладают пропионо-вый, масляный, изомасляный альдегиды. Первые члены ряда альдегидов хорошо растворимы в воде и относятся к числу наиболее реакционно-способных органических веществ. Альдегиды способны восстанавливаться с образованием спиртов. При действии кислого сернистокпслого натрия на альдегиды образуются так называемые бисульфитные соединения. Водород присоединяется к кислороду карбонильной группы, а остаток SOgONa к углеродному атому [c.75]

На разных этапах развития органической химии и химии красителей предлагались различные теории [87], характеризующие связь между цветом и строением органических соединений. Впервые эта связь отмечена А. М. Бутлеровым, который связал явление цветности с наличием в молекуле ненасыщенных групп N02, N0 и других, способных восстанавливаться. П. П. Алексеев обратил внимание на то обстоятельство, что определенные заместители в органической молекуле нитрогруппа N02, азогруппа N=N, карбонильная С = 0, азометино-вая H=N, нитрозо N=0 и другие группы — сообщают окраску соответствующим соединениям и что эта окраска усиливается при введении сульфгидрильных окси- и аминогрупп. О. Витт назвал ненасыщенные группы, определяющие цветность, хромофорами, а соединения, содержащие хромофоры — хромогенами. Дополнительные группы, усиливающие и углубляющие окраску, — это ауксохромы. [c.6]

Зависимость между химическим строением молекул органических соединений и и , способностью избирательно поглощать световые лучи была впервые отмечена А. М. Бутлеровым, который еще в 1864 г. указал на связь окраски органических веществ с их ненасыщенностыо и наличием в молекулах групп, способных восстанавливаться (нитро-к нитрозогрупп). В 1876 г. взгляды А. М. Бутлерова развил П. П. Алексеев, который отметил, что помимо нитро-, нитрозо- и азогрупп в окрахпенных соединениях присутствуют и такие заместители, как окси- и аминогруппы. Идеи русских химиков получил законченное выражение в хромофорно-ауксохромной теории цветности, которая была сформулирована в 1876 г. немещ<им ученым О. Виттом. [c.25]

Алюмогидрид лития — комплексный гидрид лития и алюминия состава Ь1АШ4 — нашел исключительно широкое применение в органическом синтезе в качестве универсального восстановителя полярных групп. К числу достоинств реакции восстановления алюмогидридом следует отнести мягкие условия, при которых она осуществляется, и хорошие выходы продуктов восстановления. Из положительных сторон этого реагента следует отметить доступность алюмогидрида лития, который легко может быть получен в лабораторных условиях, а также его большую гидридную емкость (имея небольшой молекулярный вес, Ь1А1Н4 обладает высоким содержанием водорода, способного восстанавливать органические соединения). [c.64]

При анализе структуры блескообразующих добавок в них отмечено повторение определенных групп атомов, например, R — 50зН (К — нафтил или арил), которые восстанавливаются водородом до Н—5Н, RSS и т. д., а также следующий, ряд атомных групп —ННг, НН, КзН, КЫ = ЫК, КМ С,—5СЫ, КЗ —Н2С = 5, —КО, КОН, КС=С—, ксоо —и т д. Все органические соединения с такими группами являются активными аддендами и способны в водных растворах вытеснять молекулы воды из первой гидратной оболочки многих катионов с образованием одно- и многоядерных комплексов. Ионы Мп, Со, N1, Ре и Си образуют устойчивые комплексы, 2п и Сй — менее устойчивые и не дают комплексов РЬ и 5п. Поэтому для N1 известно огромное число блескообразователей, для 2п и Сс1 — меньше, а для 5п и РЬ —совсем мало. Образующиеся комплексы не могут быстро гидролизоваться при повышении pH в прикатодном слое, поэтому золь не укрупняется и поддерживается в высокодисперсном состоянии. [c.232]

Измерению мешает присутс1Бие соединений, которые реагируют с одним из компонентов реактива Фишера. В качестве примера можно привести молекулы, содержащие активные карбонильные группы, способные образовывать с метанолом кетали и ацетали органические соединения типа аскорбиновой кислоты и меркаптанов, которые могут восстанавливать иод окисляющие агенты, такие, как хиноны и пероксиды, которые окисляют иодид [12]. Мешающее влияние неорганических соединений не столь сушественно, если определяется только чистота самого растворителя, но оно становится важным при определении влажности растворенных веществ [2]. Помимо окис.ияюших и восстанавливающих неорганических солей определениям мешают оксиды и гидроксиды металлов, а также соли щелочных и щелочноземельных металлов и слабых кислот, поскольку они реагируют с реактивом Фишера, образуя воду, что приводит к неверным аналитическим результатам. [c.237]

В настоящем сообщении рассматриваются некоторые воп-посы, касающиеся значения для полярографического восстановления ряда факторов химического строения веществ как непосредственно определяющих способность их воспринимать электроны от электрода, так и косвенно влияющих на этот процесс. Такое общее рассмотрение, насколько нам известно, делается впервые, так как имеющиеся в литературе материалы касаются, в основном, частных вопросов. Отметим, что мы не ставим своей задачей рассматривать восстановление отдельных групп веществ или отдельных заместителей своей задачей мы ставим рассмотрение общей связи между строением органических молекул (их состоянием) и способностью их восстанавливаться на ртутном капельном электроде. Установление такой связи позволит использовать полярографический метод для изучения взаимного влияния атомов в органических соединениях, которое определяется их природой и формой связи, а следовательно,—полярографический метод можно будет ис- [c.8]

С помощью полярографии определяют как неорганически ионы, так и органические соединения. На ртутном капающем элек троде способны восстанавливаться органические соединения, содер жащие непредельные функциональные группы альдегидные, кетон ные, нитро-, нитрозо-, азо-, азометинные, галогенпроизводные, двой ные С=С связи. При этом по потенциалу восстановления можнс идентифицировать конкретный продукт, а по высоте полярографической волны - оценить его количественно Существенным отличием восстановления органических соединений является участие в электрохимической реакции ионов водорода, как, например, при восстановлении соединений с двойной связью [c.316]

В живых организмах протекают различные химические реакции среди которых следует вьщелить окислительно-восстанови-тельные, продуктами этих реакций являются свободные радикалы. Для защиты от разрушительного действия свободных радикалов организмы используют компоненты антиоксидантной защиты в составе которых пероксидаза. Фермент способен катализировать оксидазные, оксигеназные и пероксидазные реакции. Сложное строение пероксидазы полипептидная цепь, гемин, кальций и поверхностные моносахариды, последние защищают апобелок от разрушительного действия свободных радикалов. При этом моносахариды располагаются вдалеке от активного центра и не влияют на каталитические свойства пероксидазы, но способны ориентировать фермент в мембранных структурах клетки и ее органелл. Как представитель гемсодержащих белков, пероксидаза способна катализировать реакции с участием перекиси водорода, восстанавливая последнюю до воды и при этом окисляя различные неорганические и органические соединения. Продуктами ферментативной реакции могут быть свободные радикалы или фермент-субстратный радикальный комплекс, эффективно окисляющий даже медленно окисляемые в индивидуальных реакциях субстраты. Для выполнения разнообразных каталитических функций на поверхности холофермента располагается протяженная субстратсвязывающая площадка, представленная двумя участками, где могут связываться субстраты гидрофобной и гидрофильной природы. Причем в месте локализации гидрофобных субстратов проявляется карбоксильная группа, модификация которой замедляет протекание каталитического процесса. рК этой группы может колебаться в пределах 4,5—5,5. [c.208]

В том случае, когда одним из субстратов является электрон, фермент, присоединяя его, будет действительно восстанавливаться. Если реактивной группой фермента, способной присоединять электрон, служит остаток органической молекулы, то обычно к этой группе присоединяются два электрона и два протона и фермент подвергается таким образом двухвалентному восстановлению. Эта реакция является обратимой, иначе фермент не был бы способен переносить электроны с окисляемого субстрата. Соединение фермента с электроном или с водородом называют, обычно, не фермент-субстратным комплексом, а восстановленным ферментом — дигидроферментом. [c.296]

Способность органических веществ восстанавливаться на ртутном капельном катоде связана с их строением. Шиката и Тачи сформулировали правило электроотрицательности потенциалов восстановления , по которому органическое вещество тем легче восстанавливается, чем больше оно содержит электроотрицательных групп. Однако влияние на способность к восстановлению оказывает также положение этих групп в молекуле. Наиболее легко восстанавливаются соединения с сопряженными двойными связями и молекулы, способные к деформации электронной оболочки. [c.416]

Длина цепи органического заместителя, так же как и природа металла, влияет на восстановительную способность металлоорганического соединения. Например, А1(С2Нб)2С1 восстанавливает с большей скоростью, чем аналогичные соединения, содержапще пропиль-ные и бутильные группы [21], а замена алюминия на олово резко снижает восстановительную способность металлалкила. Так, 8п(С4Н9)4 и 8п(СвН5)4 не восстанавливают четыреххлористый титан или ванадий [21, 22]. [c.499]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология