Окисление олеиновой кислоты перманганатом калия


Окисление олеиновой кислоты перманганатом калия

    Опыт № 6. Окисление олеиновой кислоты перманганатом калия [c.59]

    Опыт 104. Окисление олеиновов кислоты перманганатом калия [c.86]

    Для некоторых соединений, таких, как олеиновая кислота, с двойной связью посреди цепи, сплошная плёнка может быть превращена в газообразную простым введением марганцевокислого калия в водную подкладку. Это вызывает окисление двойной связи путём присоединения двух гидроксилов, и молекула принимает лежачее положение. Все исследованные соединения с двойной связью посреди цепи образуют газообразные плёнки при растворении в воде надлежащего количества перманганата, Но как предельные соединения, так и соединения с двойной связью в аЗ-положении, образуют в присутствии окислителя сплошные плёнки. [c.83]


    Олеиновая кислота С1тНззСООН при окислении перманганатом калия в щелочной среде образует пелар гоповую кислоту СНз—(СНг) —СООН и азелаиновую кислоту НООС—(СНг) —СООН. Установите на этом основании строение олеиновой кислоты определите расположение двойной связи в ее молекуле. Напишите уравнение реакции озонолиза. олеиновой кислоты. [c.70]

    Какие соединения образуются а) при осторожном (щелочным раствором перманганата калия) и б) энергичном (хромовой смесью) окислении олеиновой кислоты  [c.70]

    На окислении олефиновых соединений перманганатом калия основана хорошо известная проба Байера, для которой характерно исчезновение окраски перманганатного раствора. Олефиновые соединения реагируют с разбавленным перманганатным раствором, давая гликоли при тщательно контролируемых условиях гликоли образуются с относительно высоким выходом. В качестве примеров можно привести окисление изобутилена, коричной и олеиновой кислот. [c.202]

    Окислительное гидроксилирование может протекать стереоспецифично. Так, например, при окислении олеиновой кислоты перманганатом калия образуется эритро-форма, при окислении циклогексена, в зависимости от условий, цис- или транс-1,2-циклогек-сандиол. [c.203]

    При исследовании жирных кислот в лабораторных условиях чаще всего применяют окисление перманганатом калия или озоном. При окислении перманганатом калия в щелочной среде при комнатной температуре ненасыщенные кислоты превращаются в гидроксикислоты, причем каждая двойная связь присоединяет два гидроксила. Например, олеиновая кислота при таком окислении превращается в дигидроксистеариновую кислоту с температурой плавления 132 ° С [c.27]

    Если провести более глубокое окисление в кислых или безводных растворах перманганатом калия с применением в качестве растворителя ацетона или уксусной кислоты, то происходит разрыв двойных связей. В том же примере с олеиновой кислотой продуктом окисления будет две кислоты — азелаиновая и пеларгоновая [c.27]

    Как известно, при окислении олеиновой кислоты перманганатом калия в присутствии недостаточного количества едкого кали помимо диола образуется смесь 9, 10-и 10, 9-кето-оксистеариновых кислот. Суэрн и сотр. [27] показали, что при наличии 1 же едкого кали выходы диола и кетола зависят от pH раствора с высоким выходом кетол образуется в нейтральной среде. По непонятным причинам эта же реакция с элаидиновой кислотой (гранс-изомером олеиновой кислоты) лишь в незначительной степени зависит от pH среды (см. табл. 3). [c.119]


    Начиная с 1865 г. опубликован ряд работ [264, 394, 499] по окислению различного сырья до битумов кислородом воздуха, перманганатом калия [324], бихроматом 530], а также по окислению каменноугольных дегтей 330]. Было предложено также окислять нефти кислородом воздуха в присутствии олеиновой кислоты [273] при 160 °С, смеси асфальтового и растительного масел в присутствии азотной кислоты, серы или двуххлористой серы [302] и природного асфальта [486] или каменноугольного пека в присутствии двуокиси марганца и формальдегида с серной кислотой или без нее [488]. Известны способы получения окисленных битумов нагреванием сырья с перекисями водорода, диацетила пли бензоила, третичной или двутретичной перекисями бутила. [c.105]

    В связи с выяснением положения в молекуле двойной связи появилась необходимость найти надежный метод окисления непредельных соединений. В этом отношении большую роль сыграли работы А. М. Зайцева [28] по окислению раствором перманганата калия олеиновой и элла-идиновой кислот. Эти работы подготовили почву для широких обобщений Е. Е. Вагнера и создания им новых способов окисления непредельных соединений. В то же время на многочисленном материале синтезированных непредельных спиртов лаборатория А. М. Зайцева исследовала большое число реакций окисления, в результате чего были пс-лучены различные кислородсодержащие продукты, главным образом оксикислоты. Из аллилдиметилкарбинола [c.33]

    В России исследования жиров стали проводить в первой половине XIX в, особенно после опубликования открытий Шевре-ля. Оригинальны некоторые работы по технологии жиров проф. Казанского университета М. Я. Киттары. Значительный вклад в развитие химии жиров внес в конце XIX в. проф. этого же университета А. М. Зайцев (1841—1910 гг.). Им были проведены большие исследования и изучены свойства олеиновой и других жирных кислот, предложена реакция окисления ненасыщенных кислот перманганатом калия с образованием оксикислот, которая имела важное значение для изучения состава жиров. [c.8]

    В работе [49] указывается, чтЬ 35%-ный выход азелаиновой кислоты получен при окислении олеиновой кислоты 25%-ной перекисью водорода при соотношении 1 7 в течение недели при комнатной температуре или одного дня при нагревании с после-дующим добавлением хромового ангидрида и отгонкой продуктов с водяным паром. При окислении касторового масла 30%-ной перекисью водорода в уксусное кислоте с выходом 36% получена 9,10,12-триоксистеариновая кислота с температурой плавления 108—109 °С. Окисляя последнюю свинцовым суриком в уксусной кислоте, получают 2-ноненальдегид, окислением которого перманганатом калия в ш елочной среде получена азелаиновая кислота [50]. [c.158]

Окисление олеиновой кислоты озоном и перманганатом калия в сверхкритическом флюиде

Окисление олеиновой кислоты озоном и перманганатом калия в сверхкритическом флюиде

Целью данного исследования было определить, могут ли быть реализованы какие-либо преимущества путем проведения окисления олеиновой кислоты озоном и перманганатом калия в сверхкритическом диоксиде углерода (SC-CO 2 ).Озонолиз олеиновой кислоты без SC-CO 2 при 313,15 К и давлении окружающей среды привел к полному превращению олеиновой кислоты в течение 2 часов. Реакция была нулевого порядка, что указывает на то, что система была ограничена массопереносом, и скорость исчезновения олеиновой кислоты составляла 0,077 моль с -1 м -3 . Из-за экспериментальных ограничений в случае озона в SC-CO 2 реакции не наблюдалось. Однако окисление олеиновой кислоты перманганатом калия в SC-CO 2 при 12.2 МПа привело к увеличению конверсии олеиновой кислоты с 50,8% до 95,1% при 308,15 К и с 51,7% до 95,6% при 318,15 К. Было обнаружено, что окисление олеиновой кислоты перманганатом калия в сверхкритическом диоксиде углерода имеет порядок реакции 1,75 со скоростью константы 5,33 × 10 −5 м 2,25 с −1 моль −0,75 и 1,43 × 10 −4 м 2,25 с −1 моль −0.75 при 308,15 К и 318,15 К соответственно. Кроме того, были получены повышенные выходы целевых продуктов, азелаиновой кислоты и пеларгоновой кислоты, по сравнению с окислением без SC-CO 2 . С точки зрения экологичности добавление SC-CO 2 позволяет объединить разделение продукта с реакцией, что снижает потребность в других энергоемких разделениях, таких как дистилляция, которые обычно используются. При сравнении двух окислителей озон более эффективен, но использование перманганата калия устранит проблемы, связанные с летучими выбросами озона в окружающую среду.

У вас есть доступ к этой статье

Подождите, пока мы загрузим ваш контент... Что-то пошло не так. Попробуй еще раз? .

алкенов и манганат калия (VII) (перманганат)

Если продукт имеет одну углеводородную группу и один водород

Например, предположим, что первая стадия реакции была:

В этом случае первая молекула продукта имеет метильную группу и водород, присоединенный к карбонильная группа. Это другой вид соединения, известный как альдегид.

Альдегиды легко окисляются с образованием карбоновых кислот, содержащих группу -COOH.Таким образом, на этот раз реакция пойдет на следующую стадию с получением этановой кислоты, CH 3 COOH.

Структура кислоты была немного изменена, чтобы она больше походила на то, как мы обычно извлекаем кислоты, но в итоге кислород оказался между углеродом и водородом.

Таким образом, общий эффект манганата калия (VII) на этот вид алкена составляет:

Очевидно, если бы к обоим атомам углерода на концах двойной углерод-углеродной связи был присоединен атом водорода, вы бы получили две молекулы карбоновой кислоты, которые могли бы быть одинаковыми или разными, в зависимости от того, были ли одинаковые алкильные группы. или другое.

Поиграйте с этим, пока не будете довольны. Нарисуйте несколько алкенов, каждый из которых имеет водород, присоединенный к обоим концам двойной углерод-углеродной связи. Меняйте алкильные группы - иногда одинаковые на каждом конце двойной связи, иногда разные. Окислите их, чтобы образовались кислоты, и посмотрите, что у вас получится.

Если продукт содержит два атома водорода, но не содержит углеводородной группы

Можно было ожидать, что при этом будет образована метановая кислота, как в уравнении:

Но это не так! Это потому, что метановая кислота также легко окисляется раствором манганата калия (VII).Фактически, он полностью окисляет его до двуокиси углерода и воды.

Таким образом, уравнение в таком случае могло бы быть, например:

Точная природа другого продукта (в данном примере пропанона) будет варьироваться в зависимости от того, что было присоединено к правому атому углерода в двойной связи углерод-углерод.

Если бы на обоих концах двойной связи было по два атома водорода (другими словами, если бы у вас был этен), то все, что вы получили бы, - это диоксид углерода и вода.

 

Сводка

Подумайте о обоих концах двойной связи углерод-углерод по отдельности, а затем объедините результаты.

  • Если на одном конце связи есть две алкильные группы, эта часть молекулы даст кетон.

  • Если есть одна алкильная группа и один водород на одном конце связи, эта часть молекулы даст карбоновую кислоту.

  • Если на одном конце связи есть два атома водорода, эта часть молекулы даст диоксид углерода и воду.

 

В чем смысл всего этого?

Работа с результатами поможет вам определить структуру алкена. Например, алкен C 4 H 8 имеет три структурных изомера:

Определите, какие из них дали бы каждый из следующих результатов, если бы их обрабатывали горячим концентрированным раствором манганата (VII) калия. Вышеуказанные изомеры: , а не в порядке A, B и C.

Не читайте ответы в зеленой рамке, пока не попробуете это.

  • Изомер A дает кетон (пропанон) и диоксид углерода.

  • Изомер B дает карбоновую кислоту (пропановую кислоту) и диоксид углерода.

  • Изомер C дает карбоновую кислоту (этановую кислоту).

.

Окисление алкенов манганатом калия

Двойные связи углерод-углерод в алкенах, таких как этен, реагируют с раствором манганата калия (VII) (раствор перманганата калия).

Окисление алкенов холодным разбавленным раствором манганата (VII) калия

Алкены реагируют с раствором манганата (VII) калия на холоде. Изменение цвета зависит от того, используется ли манганат калия (VII) в кислых или щелочных условиях.

  • Если раствор манганата (VII) калия подкисить разбавленной серной кислотой, фиолетовый раствор станет бесцветным.
  • Если раствор манганата калия (VII) сделать слабощелочным (часто путем добавления раствора карбоната натрия), пурпурный раствор сначала становится темно-зеленым, а затем образует темно-коричневый осадок.

Химия реакции

Посмотрим на реакцию с этеном. Точно так же реагируют и другие алкены. Ионы манганата (VII) являются сильным окислителем и в первую очередь окисляют этен до этан-1,2-диола (старое название: этиленгликоль). Рассматривая уравнение исключительно с точки зрения органической реакции:

Уравнения этого типа довольно часто используются в органической химии.Кислород, написанный в квадратных скобках, означает «кислород окислителя». Причина этого в том, что более нормальное уравнение имеет тенденцию скрывать органические изменения массой других деталей - как вы увидите ниже!

Полное уравнение зависит от условий.

  • В кислых условиях ионы манганата (VII) восстанавливаются до ионов марганца (II).

  • В щелочных условиях ионы манганата (VII) сначала восстанавливаются до ионов зеленого манганата (VI).. .

. . . а затем к темно-коричневому твердому оксиду марганца (IV) (диоксид марганца).

Эту последнюю реакцию вы также получили бы, если бы реакцию проводили в нейтральных условиях. Вы заметите, что в левой части уравнения нет ни ионов водорода, ни ионов гидроксида.

Возможно, вы помните, что дальше на странице говорится, что манганат калия (VII) часто слегка подщелачивают, добавляя раствор карбоната натрия.- \]

Именно присутствие этих гидроксид-ионов придает раствору карбоната натрия pH в диапазоне 10-11.

Использование реакции для проверки двойных связей углерод-углерод

Если органическое соединение реагирует с разбавленным щелочным раствором манганата калия (VII) на холоде с образованием зеленого раствора с последующим темно-коричневым осадком, то оно может содержать двойную связь углерод-углерод. Но в равной степени это может быть любое из большого числа других соединений, все из которых могут окисляться ионами манганата (VII) в щелочных условиях.

Ситуация с подкисленным раствором манганата (VII) калия еще хуже, поскольку он имеет тенденцию к разрыву углерод-углеродных связей. Он разрушительно реагирует с большим количеством органических соединений и редко используется в органической химии.

Вы могли бы использовать щелочной раствор манганата калия (VII), если, например, все, что вам нужно было сделать, это выяснить, является ли углеводород алканом или алкеном - другими словами, если нет ничего другого, что могло бы быть окислено.Это бесполезный тест. Бромная вода гораздо более понятна.

Окисление алкенов горячим концентрированным подкисленным раствором манганата (VII) калия

Диолы, такие как этан-1,2-диол, которые являются продуктами реакции с холодным разбавленным манганатом калия (VII), сами по себе довольно легко окисляются ионами манганата (VII). Это означает, что в этой точке реакция не остановится на p, если раствор манганата (VII) калия не будет очень разбавленным, очень холодным и предпочтительно не в кислых условиях.Если вы используете горячий концентрированный раствор подкисленного манганата калия (VII), то, что вы в конечном итоге получите, зависит от расположения групп вокруг двойной связи углерод-углерод.

Приведенная ниже формула представляет собой общий алкен. В органической химии символ R используется для обозначения углеводородных групп или водорода в формуле, когда вы не хотите говорить о конкретных соединениях. Если вы используете символ более одного раза в формуле (как здесь), различные группы записываются как R 1 , R 2 и т. Д.

В этом конкретном случае двойная связь окружена четырьмя такими группами, и они могут быть любой комбинацией одинаковых или разных - так что они могут быть 2 атомами водорода, метилом и этилом, или 1 атомом водорода и 3 метилами, или 1 атомом водорода. и 1 метил, 1 этил и 1 пропил, или любую другую комбинацию, о которой вы можете подумать. Другими словами, эта формула представляет все возможные простые алкены:

Первая ступень расширенного окисления

Подкисленный раствор манганата калия (VII) окисляет алкен, разрывая двойную связь углерод-углерод и заменяя ее двумя двойными связями углерод-кислород.

Эти продукты известны как карбонильные соединения , потому что они содержат карбонильную группу C = O. Карбонильные соединения также могут реагировать с манганатом калия (VII), но то, как они реагируют, зависит от того, что присоединено к двойной связи углерод-кислород. Поэтому нам нужно проработать все возможные комбинации.

Если обе присоединенные группы R в продуктах являются алкильными группами

Карбонильные соединения, которые имеют две углеводородные группы, присоединенные к карбонильной группе, называются кетонами.Кетоны не так просто окислить, поэтому дальнейших действий нет. (Но см. Примечание, выделенное красным ниже.) Если бы группы, присоединенные по обе стороны от исходной двойной углерод-углеродной связи, были одинаковыми, то в итоге вы получили бы единственный кетон. Если бы они были разными, вы бы получили смесь двух. Например:

В этом случае вы получите две идентичные молекулы, называемые пропаноном. С другой стороны, если одну из метильных групп в исходной молекуле заменить на этильную группу, вы получите смесь двух разных кетонов - пропанона и бутанона.

Что бы вы получили, если бы по обе стороны от исходной двойной связи углерод-углерод были метильная и этильная группы? Опять же, вы получите единственный кетон - в данном случае бутанон. Если вы не уверены в этом, нарисуйте конструкции и посмотрите.

Этот последний раздел является чрезмерным упрощением. На практике в этих условиях кетоны окисляются раствором манганата калия (VII). Реакция протекает неаккуратно и приводит к разрыву углерод-углеродных связей по обе стороны от карбонильной группы.Манганат калия (VII) - настолько разрушительный окислитель, что его редко используют в органической химии.

Если продукт содержит одну углеводородную группу и один водород

Например, предположим, что первая стадия реакции была:

В этом случае первая молекула продукта имеет метильную группу и водород, присоединенный к карбонильной группе. Это другой вид соединения, известный как альдегид. Альдегиды легко окисляются с образованием карбоновых кислот, содержащих группу -COOH.Итак, на этот раз реакция пойдет на следующую стадию, чтобы получить этановую кислоту, CH 3 COOH.

Структура кислоты была немного изменена, чтобы она больше походила на то, как мы обычно извлекаем кислоты, но в итоге кислород оказался между углеродом и водородом. Таким образом, общий эффект манганата калия (VII) на этот вид алкена составляет:

Очевидно, если бы к обоим атомам углерода на концах двойной углерод-углеродной связи был присоединен атом водорода, вы бы получили две молекулы карбоновой кислоты, которые могли бы быть одинаковыми или разными, в зависимости от того, были ли одинаковые алкильные группы. или другое.

Поиграйте с этим, пока не будете довольны. Нарисуйте несколько алкенов, каждый из которых имеет водород, присоединенный к обоим концам двойной углерод-углеродной связи. Меняйте алкильные группы - иногда одинаковые на каждом конце двойной связи, иногда разные. окислите их, чтобы образовались кислоты, и посмотрите, что у вас получится.

Если продукт содержит два атома водорода, но не содержит углеводородной группы

Вы, возможно, ожидали, что это приведет к образованию метановой кислоты, как в уравнении:

Но это не так! Это потому, что метановая кислота также легко окисляется раствором манганата калия (VII).Фактически, он полностью окисляет его до двуокиси углерода и воды. Таким образом, уравнение в таком случае может быть, например:

Точная природа другого продукта (в данном примере пропанона) будет варьироваться в зависимости от того, что было присоединено к правому атому углерода в двойной связи углерод-углерод. Если бы на обоих концах двойной связи было два атома водорода (другими словами, если бы у вас был этен), то все, что вы получили бы, - это углекислый газ и вода.

Пример

Работа с результатами поможет вам определить структуру алкена.Например, алкен C 4 H 8 имеет три структурных изомера:

Определите, какие из них дали бы каждый из следующих результатов, если бы их обрабатывали горячим концентрированным раствором манганата (VII) калия.

  • Изомер А дает кетон (пропанон) и диоксид углерода.
  • Изомер B дает карбоновую кислоту (пропановую кислоту) и диоксид углерода.
  • Изомер C дает карбоновую кислоту (этановую кислоту).

РЕШЕНИЕ

Кислоты образуются, когда атом водорода присоединен хотя бы к одному из атомов углерода в двойной связи углерод-углерод.Поскольку в C имеется только один продукт, алкен должен быть симметричным относительно двойной связи. Это бут-2-ен. Если у вас есть два атома водорода на одном конце связи, это приведет к образованию двуокиси углерода. A - это 2-метилпропен, потому что другая молекула - кетон. B должен быть бут-1-еном, потому что он производит диоксид углерода и кислоту.

.

Перманганат калия (Kmno4) | Применение, физические и химические свойства перманганата калия

Что такое перманганат калия?

  • Перманганат калия - это универсальное химическое соединение пурпурного цвета.

  • Это калиевая соль марганцевой кислоты.

  • Также известный как перманганат калия, он имеет много других названий, таких как минерал хамелеон, кристаллы Конди и гипермаган.

  • Перманганат калия был впервые произведен немецким химиком Иоганном Рудольфом Глаубером в 1659 году, но вскоре о нем забыли.Он был заново открыт британским химиком Генри Конди, который производил дезинфицирующие средства, известные как «кристаллы Конди». Перманганат калия имел большой успех.

  • Обладает окислительными свойствами, поэтому нашло разнообразное применение в медицинской и химической промышленности.

  • Его химическая формула - KMnO4.

Физические свойства перманганата калия - KMnO4

  • Это химическое соединение ярко-фиолетового или бронзового цвета.

  • Имеет плотность 2.7 г / мл, а его молярная масса составляет 158,034 г / моль.

  • Состав не имеет запаха, то есть не имеет запаха, но имеет сладкий вкус.

  • Он имеет высокую температуру плавления 2400 C.

  • Он в основном встречается в виде порошка, кристаллов или таблеток.

Химические свойства перманганата калия

  • Перманганат калия растворим в ацетоне, воде, пиридине, метаноле и уксусной кислоте.Он также легко растворяется в неорганических растворителях.

  • Имеет насыщенный фиолетовый цвет в концентрированном растворе и розовый цвет в разбавленном растворе.

Концентрированные и разбавленные растворы перманганата калия

  • Не горючий, но поддерживает горение других веществ.

  • В нормальных условиях это очень стабильное соединение, но при нагревании разлагается с образованием MnO2 и высвобождением кислорода.

2KMnO4 ∆ → K2MnO4 + MnO2 + O2

  • Это сильный окислитель (соединение, которое может легко передавать свой кислород другим веществам), образуя темно-коричневый диоксид марганца (MnO2), который окрашивает все, что есть органический.Он легко может принимать электроны от других веществ.

  • Он бурно реагирует с серной кислотой, приводя к взрыву.

  • Он немедленно вступает в реакцию с глицерином и простыми спиртами с образованием пламени и дыма.

Структура перманганата калия - KMnO4

  • Перманганат калия представляет собой ионное соединение, состоящее из катиона калия (K +) и перманганат-аниона (MnO4-).

  • В перманганат-анионе (MnO4-) атом марганца связан с четырьмя атомами кислорода тремя двойными связями и одной одинарной связью.Его структуру можно записать следующим образом.

  • Степень окисления марганца в этой соли +7.

  • Кристаллическая структура твердого KMnO4 орторомбическая. Каждая структура MnO4- присутствует в тетраэдрической геометрии.

Реакции перманганата калия (KMnO4)

Большинство реакций с перманганатом калия представляют собой окислительно-восстановительные реакции (химическая реакция, при которой одно вещество окисляется, а другое восстанавливается).

KMnO4 может окислять многие неорганические соединения.Среда раствора играет важную роль в определении продуктов реакции.

2KMnO4 + 5Na2SO3 + 3h3SO4🡪 2MnSO4 + 5Na2SO₄ + K2SO4 + 3h3O

2KMnO4 + 3K2SO3 + h3O 🡪 3K2SO4 + 2MnO2 + 2KOH

2KMNO4 + 2KOH

2KM🡪NO4


Смотрите также