- คุณสมบัติ
- ระดับการเกิดออกซิเดชัน
- กลุ่มฟังก์ชัน
- กระแสไฟฟ้า
- ศัพท์เฉพาะ
- แอลกอฮอล์
- อัลดีไฮ
- คีโตน
- อีเธอร์และเอสเทอร์
- ปฏิกิริยา
- การประยุกต์ใช้งาน
- ตัวอย่าง
- อ้างอิง
oxygenatesเป็นผู้ที่ออกซิเจน incorporate ทั้ง covalently หรือ ionically ที่รู้จักกันดี ได้แก่ โมเลกุลอินทรีย์ที่มีพันธะ CO แต่ครอบครัวนั้นกว้างกว่ามากโฮสต์ลิงก์เช่น Si-O, PO, Fe-O หรือที่คล้ายกัน
โควาเลนต์ออกซิเจนโดยทั่วไปเป็นสารอินทรีย์ (มีโครงกระดูกคาร์บอน) ในขณะที่ไอออนิกเป็นอนินทรีย์ซึ่งประกอบด้วยออกไซด์เป็นหลัก (โลหะและอโลหะ) แน่นอนว่ามีข้อยกเว้นมากมายสำหรับกฎก่อนหน้านี้ แต่พวกมันทั้งหมดมีอะตอมออกซิเจน (หรือไอออน) เหมือนกัน
ฟองออกซิเจนลอยขึ้นมาจากส่วนลึกของทะเล ที่มา: pxhere.
ออกซิเจนเกิดขึ้นได้ง่ายเมื่อฟองในน้ำ (ภาพบนสุด) หรือในตัวทำละลายอื่น ๆ ที่ไม่สามารถละลายได้ มันอยู่ในอากาศที่เราหายใจในภูเขาในปูนซีเมนต์และในเนื้อเยื่อของพืชและสัตว์
ออกซิเจนมีอยู่ทั่วไป ประเภทโควาเลนต์เหล่านี้ไม่ "แยกแยะได้" เหมือนอย่างอื่นเนื่องจากมีลักษณะเป็นของเหลวใสหรือสีจาง ๆ แต่ออกซิเจนอยู่ที่นั่นถูกผูกไว้ในหลาย ๆ ทาง
คุณสมบัติ
เนื่องจากกลุ่มของออกซิเจนมีมากมายบทความนี้จึงมุ่งเน้นเฉพาะประเภทอินทรีย์และโควาเลนต์
ระดับการเกิดออกซิเดชัน
พวกเขาทั้งหมดมีพันธะ CO เหมือนกันโดยไม่คำนึงถึงโครงสร้างของมัน ถ้ามันเป็นเส้นตรงแตกแขนงเป็นวัฏจักรซับซ้อน ฯลฯ ยิ่งมีพันธะ CO มากเท่าใดสารประกอบหรือโมเลกุลก็จะถูกกล่าวว่ามีออกซิเจนมากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นระดับของการเกิดออกซิเดชันจึงสูงขึ้น การเป็นสารประกอบที่มีออกซิเจนซึ่งคุ้มค่ากับความซ้ำซ้อนจะถูกออกซิไดซ์
ขึ้นอยู่กับระดับของการเกิดออกซิเดชันสารประกอบประเภทต่างๆจะถูกปล่อยออกมา ออกซิไดซ์น้อยที่สุดคือแอลกอฮอล์และอีเทอร์ ในอดีตมีพันธะ C-OH (เป็นคาร์บอนหลักรองหรือตติยภูมิ) และในพันธะ COC ที่สอง ดังนั้นจึงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ว่าอีเทอร์มีการออกซิไดซ์มากกว่าแอลกอฮอล์
ตามธีมเดียวกันอัลดีไฮด์และคีโตนจะเป็นไปตามระดับของการเกิดออกซิเดชัน เหล่านี้เป็นสารประกอบคาร์บอนิลและมีชื่อเรียกเช่นนี้เนื่องจากมีหมู่คาร์บอนิล C = O และในที่สุดก็มีเอสเทอร์และกรดคาร์บอกซิลิกซึ่งเป็นพาหะของหมู่คาร์บอกซิล COOH
กลุ่มฟังก์ชัน
คุณสมบัติของสารประกอบเหล่านี้เป็นหน้าที่ของระดับการเกิดออกซิเดชัน และในทำนองเดียวกันสิ่งนี้สะท้อนให้เห็นจากการมีอยู่การขาดหรือความอุดมสมบูรณ์ของกลุ่มฟังก์ชันที่กล่าวถึงข้างต้น: OH, CO และ COOH ยิ่งกลุ่มเหล่านี้มีอยู่ในสารประกอบจำนวนมากเท่าใดก็จะมีออกซิเจนมากขึ้นเท่านั้น
และไม่สามารถลืมพันธะ COC ภายในได้ซึ่ง "สูญเสีย" ความสำคัญเมื่อเทียบกับกลุ่มที่มีออกซิเจน
และหมู่ฟังก์ชันดังกล่าวมีบทบาทอย่างไรในโมเลกุล? พวกเขากำหนดปฏิกิริยาของมันและยังแสดงถึงไซต์ที่ใช้งานอยู่ซึ่งโมเลกุลสามารถเกิดการเปลี่ยนแปลงได้ นี่เป็นคุณสมบัติที่สำคัญ: เป็นส่วนประกอบสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่หรือสารประกอบเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ
กระแสไฟฟ้า
ออกซิเจนโดยทั่วไปมีขั้ว เนื่องจากอะตอมของออกซิเจนมีอิเล็กโทรเนกาติวิตีสูงจึงสร้างโมเมนต์ไดโพลถาวร
อย่างไรก็ตามมีตัวแปรมากมายที่กำหนดว่าสิ่งเหล่านี้เป็นขั้วหรือไม่ ตัวอย่างเช่นความสมมาตรของโมเลกุลซึ่งทำให้เกิดการยกเลิกเวกเตอร์ของช่วงเวลาไดโพลดังกล่าว
ศัพท์เฉพาะ
สารประกอบที่ให้ออกซิเจนแต่ละชนิดมีแนวทางในการตั้งชื่อตามระบบการตั้งชื่อของ IUPAC ระบบการตั้งชื่อสำหรับสารประกอบเหล่านี้บางส่วนจะกล่าวถึงด้านล่างนี้
แอลกอฮอล์
ตัวอย่างเช่นแอลกอฮอล์ได้รับการตั้งชื่อโดยการเพิ่มคำต่อท้าย -ol ต่อท้ายชื่อของแอลเคนที่มา ดังนั้นแอลกอฮอล์ที่ได้จากมีเทน CH 4จะถูกเรียกว่าเมทานอล CH 3 OH
อัลดีไฮ
สิ่งที่คล้ายกันเกิดขึ้นสำหรับอัลดีไฮด์ แต่การเพิ่มคำต่อท้าย -al ในกรณีของคุณพวกเขาไม่มีกลุ่ม OH แต่มี CHO เรียกว่า formyl นี่ไม่ใช่อะไรมากไปกว่ากลุ่มคาร์บอนิลที่มีไฮโดรเจนยึดติดกับคาร์บอนโดยตรง
ดังนั้นเริ่มจาก CH 4และ "ลบ" ไฮโดรเจนสองตัวเราจะมีโมเลกุลของ HCOH หรือ H 2 C = O เรียกว่าเมธานอล (หรือฟอร์มาลดีไฮด์ตามศัพท์ดั้งเดิม)
คีโตน
สำหรับคีโตนคำต่อท้ายคือ –ona กลุ่มคาร์บอนิลต้องการให้มีตัวระบุตำแหน่งที่ต่ำที่สุดเมื่อแสดงรายการคาร์บอนของโซ่หลัก ดังนั้น CH 3 CH 2 CH 2 CH 2 COCH 3คือ 2-hexanone ไม่ใช่ 5-hexanone ในความเป็นจริงสารประกอบทั้งสองมีค่าเท่ากันในตัวอย่างนี้
อีเธอร์และเอสเทอร์
ชื่อของพวกเขาคล้ายกัน แต่ก่อนหน้านี้มีสูตรทั่วไป ROR 'ในขณะที่คำหลังมี RCOOR' R และ R 'แสดงถึงหมู่อัลคิลเดียวกันหรือต่างกันซึ่งกล่าวถึงตามลำดับตัวอักษรในกรณีของอีเทอร์ หรือขึ้นอยู่กับว่ากลุ่มใดติดอยู่กับกลุ่มคาร์บอนิลในกรณีของเอสเทอร์
ตัวอย่างเช่น CH 3 OCH 2 CH 3คือเอทิลเมธิลอีเธอร์ ในขณะที่ CH 3 COOCH 2 CH 3เป็นเอทิลเอทาโนเอต ทำไมต้อง ethanoate ไม่ใช่ methanoate? เนื่องจากถือว่าไม่เพียง แต่ CH 3เท่านั้น แต่ยังรวมถึงหมู่คาร์บอนิลด้วยเนื่องจาก CH 3 CO- หมายถึง "ส่วนกรด" ของเอสเทอร์
ปฏิกิริยา
มีการกล่าวถึงว่าหมู่ฟังก์ชันมีหน้าที่กำหนดปฏิกิริยาของออกซิเจน ตัวอย่างเช่น OH สามารถปล่อยออกมาในรูปของโมเลกุลของน้ำ คนหนึ่งพูดถึงภาวะขาดน้ำ การคายน้ำนี้เป็นที่นิยมเมื่อมีความร้อนและมีกรดเป็นสื่อกลาง
อีเธอร์ในส่วนของพวกมันก็ทำปฏิกิริยาต่อหน้าไฮโดรเจนเฮไลด์ HX ในการทำเช่นนั้นพันธะ COC ของพวกเขาจะแตกออกเป็นอัลคิลเฮไลด์ RX
สารประกอบสามารถออกซิไดซ์ต่อไปได้ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม ตัวอย่างเช่นอีเทอร์สามารถเปลี่ยนเป็นเปอร์ออกไซด์อินทรีย์ ROOR ' นอกจากนี้และที่รู้จักกันดีคือการเกิดออกซิเดชันของแอลกอฮอล์หลักและรองเป็นอัลดีไฮด์และคีโตนตามลำดับ
ในทางกลับกันอัลดีไฮด์สามารถออกซิไดซ์เป็นกรดคาร์บอกซิลิกได้ สิ่งเหล่านี้ต่อหน้าแอลกอฮอล์และตัวกลางที่เป็นกรดหรือพื้นฐานจะได้รับปฏิกิริยาเอสเทอริฟิเคชันเพื่อก่อให้เกิดเอสเทอร์
โดยทั่วไปแล้วปฏิกิริยามีเป้าหมายเพื่อเพิ่มหรือลดระดับของการเกิดออกซิเดชันของสารประกอบ แต่ในกระบวนการนี้สามารถก่อให้เกิดโครงสร้างใหม่สารประกอบใหม่
การประยุกต์ใช้งาน
เมื่อมีการควบคุมปริมาณสารเหล่านี้จะมีประโยชน์อย่างมากในการเป็นวัตถุเจือปน (ยา, อาหาร, ในสูตรผลิตภัณฑ์, น้ำมันเบนซิน ฯลฯ ) หรือตัวทำละลาย เห็นได้ชัดว่าการใช้งานของพวกเขาขึ้นอยู่กับลักษณะของออกซิเจน แต่ถ้าจำเป็นต้องใช้สายพันธุ์ขั้วโลกก็น่าจะเป็นทางเลือกหนึ่ง
ปัญหาของสารประกอบเหล่านี้คือเมื่อเผาแล้วจะสามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่เป็นอันตรายต่อชีวิตและสิ่งแวดล้อมได้ ตัวอย่างเช่นสารประกอบที่มีออกซิเจนมากเกินไปเนื่องจากสิ่งสกปรกในน้ำมันเบนซินแสดงถึงด้านลบเนื่องจากก่อให้เกิดมลพิษ สิ่งเดียวกันนี้จะเกิดขึ้นหากแหล่งเชื้อเพลิงคือมวลพืชผัก (เชื้อเพลิงชีวภาพ)
ตัวอย่าง
สุดท้ายนี้จะมีการกล่าวถึงตัวอย่างของสารประกอบออกซิเจน:
- เอทานอล.
- ไดเอทิลอีเทอร์
- อะซิโตน
- เฮกซานอล
- ไอโซอะมิลเอธาโอเนต
- กรดฟอร์มิก
- กรดไขมัน.
- มงกุฎอีเธอร์
- ไอโซโพรพานอล.
- เมโธซิเบนซีน
- ฟีนิลเมทิลอีเทอร์
- บิวทาแนล.
- โพรพาโนน.
อ้างอิง
- ตัวสั่นและแอตกินส์ (2008) เคมีอนินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่สี่). Mc Graw Hill
- Morrison, RT และ Boyd, RN (1987) เคมีอินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่ 5). Addison-Wesley Iberoamericana
- แครี่, FA (2008). เคมีอินทรีย์. (พิมพ์ครั้งที่ 6). McGraw-Hill, Interamerica, Editores SA
- Graham Solomons TW, Craig B.Fryhle (2011) เคมีอินทรีย์. เอมีน (พิมพ์ครั้งที่ 10.). ไวลีย์พลัส
- แอนดรูทิปเลอร์ (2010) การกำหนดสารประกอบออกซิเจนระดับต่ำในน้ำมันเบนซินโดยใช้ Clarus 680 GC พร้อมเทคโนโลยี S-Swafer MicroChannel Flow PerkinElmer, Inc. Shelton, CT 06484 USA
- Chang, J. , Danuthai, T. , Dewiyanti, S. , Wang, C. & Borgna, A. (2013). Hydrodeoxygenation ของ guaiacol มากกว่าตัวเร่งปฏิกิริยาโลหะที่รองรับคาร์บอน ChemCatChem 5, 3041-3049 dx.doi.org