Metody otrzymywania wybranych związków organicznych (cz. V) metody otrzymywania eterów, metody otrzymywania laktamów, metody otrzymywania laktonów, metody otrzymywanie laktydów

Metody otrzymywanie eterów Reakcja Wiliamsona – nukleofilowa substytucja fluorowca w halogenoalkanach resztą alkoksylową: R – H2 – O (R-CH2ONa) lub fenoloksylową: C6H5 – O (C6H5ONa) R2 – CH2 – X + R1 – CH2 – ONa  Na X + + R1 – CH2 – O – CH2 – R2 +    + NaCl ɵ ɵ R – OH ꚛ ɵ δ+ δ- H | R3 R2 – C – Cl ɵ ꚛ R1 – CH2 – O Na R – OH …. ɵ R1 – CH2 – O …. | R2 H R3 C Cl Na …. R1 – CH2 – O – | R2 H R3 C ꚛ

Metody otrzymywanie eterów Reakcja Wiliamsona – nukleofilowa substytucja fluorowca w halogenoalkanach resztą alkoksylową R – H2 – O (R-CH2ONa) lub fenoloksylową C6H5 – O (C6H5ONa) /cd. +  + + NaBr +  + + NaBr Ogrzewanie fenolanu sodu w stanie suchym z halogenoarenami lub halogenoalkanami w obecności sproszkowanej miedzi (otrzymywanie eterów symetrycznych i mieszanych). – ONa – Br T/Cu – O – – ONa – O – CH2 – R R – CH2 – Br

Metody otrzymywanie eterów Reakcja między cząsteczkami alkoholi w obecności katalizatorów kwasowych i podwyższonej temp. 2  H2O + + Dehydratacja alkoholi w podwyższonej temp. wobec tlenku glinu lub tlenku tytanu (w zależności od temp. mogą powstać alekeny lub etery) CH3 – CH2 – OH  CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3 + H2O – CH2 – OH T/H+ – CH2 – O – CH2 – 300oC/Al2O3

Metody otrzymywanie eterów Odwodnienie alkoholi kwasem siarkowym(VI): w I etapie powstaje wodorosiarczan alkilu, w II etapie (temp. 130o) w reakcji substytucji nukleofilowej z drugą cząsteczką alkoholu daje eter CH3 - CH2 - OH + H2SO4 ↔ CH2 - CH2 - O - SO3H + H2O + ↔ ↔ + HSO4 ↔ ↔ CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3 + H2SO4 δ+ ● ● H – O – CH2 – CH3 130oC CH3 - CH2 - O - SO3H | CH3 – CH2 – O – CH2 – CH3 H ꚛ ɵ ● ● ● ● ● ●

Metody otrzymywanie eterów Otrzymywanie eterów cyklicznych (oksiranów) – utlenianie alkenów kwasami nadkarboksylowymi (epoksydacja) CH3 – CH = CH – CH3 +   + Utlenianie etenu tlenem atmosferycznym w obecności katalizatora i podwyższonej temperatury 2 CH2 = CH2 + O2  2 – C ˭ O O – O – H \ | C – C O H3C CH3 H – C ˭ O OH \ T/Ag | H2C – CH2 O

Metody otrzymywanie eterów Otrzymywanie eterów cyklicznych (oksiranów) – reakcja chloro - lub bromohydryn z zasadami: w I etapie powstaje anion alkoksylanowy, w II etapie zachodzi reakcja wewnątrzcząsteczkowej substytucji nukleofilowej w wyniku reakcji zostaje oderwany anion bromkowy lub chlorkowy i powstaje nowe wiązanie C – O Br - CH2 - CH2 - OH + OH ↔ Br - CH2 - CH2 - O + H2O Br - CH2 - CH2 - O ↔ + Br ɵ ɵ ● ● ɵ | H2C – CH2 O ɵ ● ● ● ● ● ● ● ●

Metody otrzymywanie eterów Otrzymywanie eterów cyklicznych (oksiranów) – eliminacja wody z odpowiednich dioli w obecności kwaśnego katalizatora  + H2O  + H2O | H2C – CH2 CH2 H2C HO OH | H2C – CH2 CH2 H2C O H+ CH2 | H2C HO OH CH2 | H2C O H+

Metody otrzymywanie eterów Otrzymywanie eterów cyklicznych - eliminacja wody w przypadku glikolu (etano-1,2-diolu) tych samych warunkach polega na eliminacji wody z dwóch cząsteczek, powstaje produkt ich reakcji jest 1,4 - dioksan +  + 2 H2O CH2 | H2C HO OH CH2 | H2C O H+

Otrzymywanie laktamów Laktamy – cykliczne amidy, produkty ɤ-aminokwasów, δ-aminokwasów i ε-aminokwasów, które łatwo ulegają wewnątrzcząsteczkowej reakcji acylowania (tworzy się wiązanie amidowe)  + H2O  + H2O β α | H2C – CH2 C = O H2C H2N OH | H2C – CH2 C = O H2C HN ɤ β CH2 | H2C C = O H2N OH CH2 | H2C C = O NH ɤ α δ

Otrzymywanie laktonów Laktony – cykliczne estry, produkty ɤ - hydroksykwasów, δ – hydroksykwasów, które w temp. pokojowej ulegają wewnątrzcząsteczkowej estryfikacji (powstaje wiązanie estrowe)  + H2O  + H2O β α | H2C – CH2 C = O H2C HO OH | H2C – CH2 C = O H2C O ɤ β CH2 | H2C C = O HO OH CH2 | H2C C = O O ɤ α δ

Otrzymywanie laktydy Laktydy – cykliczne estry, produkty α - hydroksykwasów, w trakcie powolnej destylacji i pod zmniejszonym ciśnieniem +   + 2 H2O α | H3C CH O = C OH | C = O HO HC – CH3 HO α | C = O O HC – CH3 | H3C CH O = C O