Непредельные углеводороды: олефины, алкены, ацетилены, диены, аллены, кумулены
Алкены и алкины имеют в названиях те же корни, что и алканы; например, этилен – от того же корня, что и «этан». Исключение представляет только ацетилен, название которого (его предложил в 1863 году Марселен Бертло) связано не с алканом, а с ацетатом, то есть происходит от лат. acetum – «уксус» (точнее, от радикала ацетила). Хотя английский химик Эдмунд Дэви (1785–1857), открывший ацетилен в 1836 году, конечно, не мог предположить, что Михаил Григорьевич Кучеров (1850–1911) в 1881 году откроет путь превращения ацетилена именно в уксусную кислоту (через уксусный альдегид). Термин ацетил в органической химии используется для обозначения радикала СН3СО–, а термин ацил – для любого органического радикала состава RCO– (например, бензоила). Того же происхождения термины ацеталь и ацетон; ацеталь – от «ацетил» и «алкоголь», а ацетон раньше получали прокаливанием ацетата кальция: (СН3СОО)2Са → СН3СОСН3 + СаСО3. Кстати, во многих славянских языках уксус называется «оцет». А в русском языке слово «оцет» можно найти в выражении «напоять оцтом и желчью», которое отсылает к цитате из Евангелия (Матф. 27:34).
Русское же слово уксус происходит от греч. oxys – «острый на вкус, жгучий, пряный».
Термин олефин произошел от французского oléfiant – «маслородный». Получилось это так. В 1795 году нидерландский химик Иоганн Рудольф Дейман (1743–1808) со своими сотрудниками обнаружил, что при действии хлора на некий горючий газ, полученный разложением спирта (это был этилен), образуется маслянистый продукт, который получил название «масла голландских химиков» (это был дихлорэтан). А французский химик Антуан Франсуа де Фуркруа назвал исходный газ «маслородным» (gaz oléfiant). В дальнейшем для этилена и его гомологов закрепилось название «олефины». Три хлорэтилен (трилен) используют не только для обезжиривания металлов и в химчистке, но также для наркоза, откуда другое его название – наркоген.
|
|
|
Соединения с двумя олефиновыми связями (диены), как и алкены, имеют, как правило, систематическое название, произведенное от соответствующего алкана; например, «пропилен» – от «пропана». Первым известным химикам диеном стал изопрен, полученный разложением натурального каучука. Слово это придумал в 1860 году английский химик Чарльз Гревил Уильямс (1829–1910); в изопрене СН2=С(СН3)СН=СН2 химику легко увидеть изопропильный фрагмент (изопр), несущий двойную связь (ен). По аналогии названы и галогенпроизводные изопрена: хлоропрен (2‑хлор-1,3‑бутадиен), который называют также неопреном, от греч. neos – «новый», фторопрен, бромопрен и иодопрен . Гидроксильное производное изопрена, 2‑метил-3‑бутен-2‑ол называется изопреновым спиртом, а его изомер, 3‑метил-2‑бутен-1‑ол, называется пренолом. Диен пиперилен (1,3‑пентадиен) получил название от циклического амина пиперидина, из которого он был получен (о нем – ниже).
|
|
|
К соединениям с несколькими двойными связями в молекуле – полиенам – относится уже упоминавшийся углеводород сквален С30Н50. Он содержится также в оливковом, хлопковом, льняном и других растительных маслах. Сквален является промежуточным соединением в биосинтезе стероидов (о них ниже). Тримеры изопрена С15Н24 или (С5Н8)3 называются сесквитерпенами (от лат. sesqui – «полтора»; химикам известны и другие термины с этим префиксом: сес-квигидраты, например, СН3СООК.1,5Н2О, К2СО3.1,5Н2О, ZnCl2.1,5H2O; раньше сесквиоксидами называли полуторные оксиды типа Mn2O3). Среди названий многих сесквитерпенов отметим некоторые. Из североамериканского растения элефантопус высокий (Elephantopus elatus) были выделены элефантин, элефантол и дигидроэлефантолид. Один из сес-квитерпенов, гермакран, не имеет никакого отношения ни к Германии, ни к кранам. Он был выделен (в виде гликозида) из эфирного масла некоторых растений, а название получил от герани крупнокорневищной, вернее, от ее латинского названия Geranium macrorrhizum . В грейпфруте содержится сесквитерпен нооткатон (нуткатон), название которого происходит от источника выделения – кипарисовика нутканского Chamaecyparis nootkatensis (часть этого термина – от названия индейского племени нутка).
|
|
|
К тритерпенам относится биологически активное вещество бетулин, выделенное еще в XVIII веке петербургским академиком Иоганном Тобиасом (Товием Егоровичем) Ловицем (1757–1804) из березовой коры. Отсюда и название, от лат. betula – «береза». Значительно позже была выделена, идентифицирована и синтезирована бетулиновая кислота. Тритерпеновые соединения были выделены также из ароматической смолы мастикового дерева (фисташки мастичной, Pistacia lentiscus ). Это изомастикадиеновая кислота и мороновая кислота; последняя выделена из сердцевины дерева мора высокая (Mora excelsa).
Очень важны природные углеводороды, содержащие изопентановые звенья, часто с сопряженной системой двойных связей. Такие соединения называются изопреноидами, поскольку содержат фрагменты изопрена. Среди них натуральный каучук, гуттаперча, терпены, каротиноиды, некоторые аттрактанты, феромоны, ювенильные гормоны. Некоторые из этих соединений будут рассмотрены отдельно. Пока же отметим, что слово каучук на языке индейцев тупи-гуарани значит «плачущее дерево» (от kau – «дерево» и uchu – «плакать, течь»). Правда, дерево выделяет не каучук, а его коллоидную водную дисперсию – латекс (от лат. latex – «жидкость, сок»). Название гуттаперчи происходит от малайского getah – «смола» и pertja – название растущих на острове Суматра тропических деревьев, из млечного сока которых в результате коагуляции выделяется этот полимер. Более подробно изопреноиды будут рассмотрены в разделе, посвященном терпенам.
|
|
|
В заключение этого раздела следует упомянуть о двух непредельных радикалах, имеющих особое название. Термин винил в бытовой речи чаще всего означает пластик на основе поливинилхлорида (а в последнее время – старые грампластинки с музыкальными записями). У химиков винил – непредельный радикал СН2=СН–. Его название восходит к лат. vinum – «вино». Какое же отношение радикал винил имеет к вину? Эта история началась в 1809 году, когда малоизвестный немецкий химик А. Х. фон Фогель действием серной кислоты на винный (этиловый) спирт получил этилсерную кислоту и назвал ее Weinschweffelsäure, то есть «винносерной кислотой»: С2Н5ОН + H2SO4 → С2Н5ОSО3Н + H2O. В зависимости от условий образующаяся этилсерная кислота может либо реагировать с избытком спирта: С2Н5ОSО3Н + С2Н5ОН → (C2H5)2O + H2SO4 (способ получения диэтилового эфира), либо распадаться с выделением этилена: С2Н5ОSО3Н → С2H4 + H2SO4. Образование этилена – бесцветного горючего газа – при действии серной кислоты на винный спирт обнаружил еще в 1669 году немецкий химик и врач Иоганн Иоахим Бехер (1635–1682), но химия тогда находилась в зачаточном состоянии, и установить природу этого газа Бехер не мог. Профессор химии в Гейдельберге Леопольд Гмелин (1788–1853), ставший знаменитым благодаря своему справочнику по неорганической химии (сейчас этот справочник, который все время дополняется, занимает уже несколько больших шкафов), в своем учебнике химии, изданном в 1848 году, называл этилен «винным газом». Наконец, не менее известный немецкий химик А. В. Г. Кольбе в изданном в 1848 году учебнике органической химии предложил для одновалентного радикала этилена СН2= СН– название «винил», которое за ним и закрепилось в названиях многочисленных соединений, таких как виниловый спирт СН2= СН – ОН, винилхлорид СН2=СНCl, поливинилхлорид и др. А двухвалентный радикал СН2=С= получил название винилидена. Так что у всех этих соединений «винное» происхождение.
Более простая этимология у радикала аллила СН2=СН – СН2–. Этот радикал присутствует в диаллилсульфиде СН2=СН – СН2–S – S – СН2–СН=СН2, который обусловливает резкий запах свежеразрезанного чеснока (Allium sativum), а запах лука (Allium cepa) связан с аллилпропилдисульфидом. От аллила (вернее, от аллилена СН3–С=СН–) произведено название аллена – углеводорода с двумя соседними двойными связями СН2=С=СН2. Такие связи называются кумулированными (от лат. cumulatio – «скопление»; cumulus – «куча, груда, масса»), а соответствующие вещества – кумуленами. Некоторые из них обнаружены в природе. Примером может служить антибиотик микомицин (от греч. mykes – «гриб»). В его молекуле содержится цепь из тринадцати атомов углерода, в которой имеются все возможные типы кратных связей: две сопряженные тройные, две кумулированные двойные и две сопряженные двойные.
Из производных ацетилена – алкинов – можно упомянуть 1‑децин С10Н18, называющийся также рутиленом. Вторая часть этого названия происходит от «ацетилена». А первая показывает, что вещество можно считать производным рутиновой кислоты (она же каприновая), которая также содержит 10 атомов углерода и была найдена в руте. По аналогии с рутиленом придумано тривиальное название 1‑ундецина С11Н20 – рутилидена. Альдегид метилкаприновой кислоты состава С11Н22О содержится в руте пахучей. Содержащий одновременно двойную и тройную связь 2‑метил-1‑бутен-3‑ин Н2С=С(СН3)С≡СН назвали валиленом только потому, что в его молекуле столько же атомов углерода, что и в валериановой кислоте. Из красных морских водорослей рода Laurencia был выделен углеводород С15Н20 с одной ацетиленовой и четырьмя этиленовыми связями, который назвали лаурецином.
Дата добавления: 2018-10-26; просмотров: 562; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!