Русская Википедия:18-Краун-6: различия между версиями

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску
(Новая страница: «{{Изомеры | заголовок = 18-Краун-6 | картинка = 18-crown-6.png | картинок в ряд = | картинка3D = | 3D в ряд = | картинка малая = | малых в ряд = | наименование = 1,4,7,10,13,16-гексаоксациклооктадекан | краткое им...»)
 
Нет описания правки
 
Строка 1: Строка 1:
{{Русская Википедия/Панель перехода}}
{{Изомеры
{{Изомеры
  | заголовок                = 18-Краун-6
  | заголовок                = 18-Краун-6
Строка 158: Строка 159:
[[Категория:Циклические простые эфиры]]
[[Категория:Циклические простые эфиры]]
[[Категория:Комплексообразователи]]
[[Категория:Комплексообразователи]]
{{#set:
{{Навигационная таблица/Портал/Русская Википедия}}
Текст статьи={{Изомеры
| заголовок                = 18-Краун-6
| картинка                  = 18-crown-6.png
| картинок в ряд            =
| картинка3D                =
| 3D в ряд                  =
| картинка малая            =
| малых в ряд              =
 
| наименование              = 1,4,7,10,13,16-гексаоксациклооктадекан
| краткое имя              =
| традиционные названия    =
| сокращения                = 18С6
| хим. формула              = C<sub>12</sub>H<sub>24</sub>O<sub>6</sub>
| рац. формула              =
 
| состояние                =
| молярная концентрация    =
| молярная масса            = 264,32
| плотность                =
| предел прочности          =
| твёрдость                =
| поверхностное натяжение  =
| динамическая вязкость    =
| кинематическая вязкость  =
| скорость звука            =
| энергия ионизации        =
| проводимость              =
| уд. электр. сопротивление =
| коэфф. электр. сопротив.  =
 
| темп. плавления          = 36,5—38
| температура размягчения  =
| темп. стеклования        =
| темп. сублимации          =
| темп. кипения            = 116 (0,267 кПа)
| фазовые переходы          =
| темп. разложения          =
| темп. вспышки            = >113 °C
| темп. воспламенения      =
| темп. самовоспламенения  =
| пределы взрываемости      =
 
| тройная точка            =
| критическая точка        =
| критическая темп.        =
| критическое давление      =
| критическая плотность    =
| теплоёмкость              =
| теплоёмкость2            =
| теплопроводность          =
| энтальпия образования    =
| энтальпия плавления      =
| энтальпия кипения        =
| энтальпия растворения    =
| энтальпия сублимации      =
| удельная теплота парообразования =
| удельная теплота плавления =
| тепловое расширение      =
| интервал трансформации    =
| давление пара            =
| константа В. дер В.      =
 
| конст. диссоц. кислоты    =
| растворимость            =
| растворимость1            =
|  вещество1              =
| растворимость2            =
|  вещество2              =
| растворимость3            =
|  вещество3              =
| растворимость4            =
|  вещество4              =
| вращение                  =
| изоэлектрическая точка    =
| от. диэлектр. прониц.    =
 
| диапазон прозрачности    =
| показатель преломления    =
| угол Брюстера            =
 
| гибридизация              =
| координационная геометрия =
| кристаллическая структура =
| дипольный момент          =
 
| CAS                      = 17455-13-9
| PubChem                  = 28557
| ChemSpiderID              = 26563
| EINECS                    =
| RTECS                    = MP4500000
| ChEBI                    = CHEBI:32397+
| ООН                      =
| SMILES                    = O1CCOCCOCCOCCOCCOCC1
| InChI                    = InChI = 1/C12H24O6/c1-2-14-5-6-16-9-10-18-12-11-17-8-7-15-
4-3-13-1/h1-12H2
InChIKey = XEZNGIUYQVAUSS-UHFFFAOYAP
 
| ПДК                      =
| ЛД50                      = 525 мг/кг, крысы, перорально
| токсичность              =
| R-фразы                  = {{R22}}, {{R36/37/38}}
| S-фразы                  = {{S26}}, {{S36}}
| H-фразы                  = {{H-фразы|H302|H315|H319|H335}}
| P-фразы                  = {{P-фразы|P261|P305+P351+P338}}
| сигнальное слово          = Осторожно
| СГС                      = {{Пиктограммы СГС|Восклицательный знак}}
| NFPA 704                  = 
}}
 
'''18-Краун-6''' — [[Органические соединения|органическое соединение]] состава C<sub>12</sub>H<sub>24</sub>O<sub>6</sub>, относящееся к классу циклических [[Простые эфиры|простых эфиров]] ([[краун-эфиры]]) и имеющее в единственном цикле 6 атомов кислорода, расположенных в симметричном порядке. Представляет собой белые гигроскопичные кристаллы с низкой температурой плавления. Находит широкое применение как специфичный комплексообразователь для ионов [[Калий|калия]] K<sup>+</sup>. Синтез краун-эфиров принёс [[Нобелевская премия|Нобелевскую премию]] [[Педерсен, Чарлз|Чарлзу Педерсену]] (1987 год).
 
== Получение ==
 
18-Краун-6 синтезируют по [[Реакция Вильямсона|реакции Вильямсона]], где в качестве строительных блоков выступают две олигоэтиленгликольные заготовки: одна — с гидроксильными группами, а другая — с какими-либо уходящими группами, например, хлоридом или тозилатом:
 
:: <math>\mathsf{HO(CH_2CH_2O)_2CH_2CH_2OH + Cl(CH_2CH_2O)_2CH_2CH_2Cl + 2KOH \rightarrow }</math>
:::: <math>\mathsf{ \rightarrow (CH_2CH_2O)_6 + 2KCl + 2H_2O}</math><ref name="gokel">{{статья|автор=Gokel G. W.|заглавие=Crown Ethers|ссылка=https://books.google.by/books?id=XIXdfetQz1QC|язык=en|издание=Encyclopedia of Supramolecular Chemistry|издательство=Marcel Dekker|год=2004|страницы=326—333|archivedate=2015-01-03|archiveurl=https://web.archive.org/web/20150103033212/https://books.google.by/books?id=XIXdfetQz1QC}}</ref>
 
В данном синтезе катион калия выступает в качестве координирующего иона и позволяет получить именно циклический эфир, избежав образования эфирных макроцепей. Это достигается за счёт того, что при сшивке двух концов реагирующих молекул, другие два конца сближаются в пространстве за счёт координации атомов кислорода вокруг иона калия<ref name="gokel"/>.
 
[[Файл:18-冠-6合成.png|400px|центр|Синтез 18С6]]
 
Также 18-краун-6 может быть получен путём [[олигомер]]изации [[Окись этилена|оксида этилена]] в присутствии ионов калия<ref name="gokel"/>.
 
== Физические свойства ==
 
18-Краун-6 представляет собой белые кристаллы, плавящиеся при температуре 36,5—38 °С. Он очень [[Гигроскопичность|гигроскопичен]] и легко растворим в воде и большинстве органических растворителей<ref name="eros">{{статья|автор=Liotta C. L., Berkner J.|заглавие=18-Crown-6|язык=en|издание=e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis|год=2001|doi=10.1002/047084289X.rc261}}</ref><ref name="ullmann">{{статья|автор=Weber E.|заглавие=Crown Ethers|язык=en|издание=Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry|год=2007|doi=10.1002/14356007.a08_091.pub2}}</ref>.
 
== Химические свойства ==
 
Подобно другим простым эфирам, 18-краун-6 химически и термически стабилен<ref name="ullmann"/>.
 
== Комплексообразование ==
[[Файл:18-crown-6-potassium-3D-vdW-A.png|мини|Комплекс 18С6 с ионом калия]]
 
18-Краун-6 позволяет солюбилизировать соли металлов в полярных и неполярных органических растворителях. Поскольку диаметр полости в молекуле этого краун-эфира составляет 2,6—3,2 Å, а и [[Ионный радиус|ионный диаметр]] иона калия равен 2,66 Å, 18-краун-6 более специфичен по отношению к этому металлу. Тем не менее, он также эффективно координируется с ионами натрия и цезия<ref name="eros"/>.
 
{| class="standard"
!colspan="6"|Константы устойчивости (lg ''K<sub>s</sub>'') комплексов 18С6 с катионами металлов<ref name="ullmann"/>
|-
! Растворитель !! Na<sup>+</sup> !! K<sup>+</sup> !! Cs<sup>+</sup> !! Sr<sup>2+</sup> !! Ba<sup>2+</sup>
|-
| [[вода]] || 0,80 || 2,03 || 0,99 || 2,72 || 3,87
|-
| [[метанол]] || 4,36 || 6,06 || 4,79 || >5,5 || 7,04
|}
 
Вследствие комплексообразования краун-эфира с катионами калия происходит образование реакционноспособных анионов. Реакционноспособность анионов увеличивается по двум причинам. Во-первых, неполярные (например, [[бензол]]) или полярные апротонные растворители ([[ацетонитрил]]) не должны иметь большого сродства к анионам, вследствие чего анион в их среде не сольватирован. Во-вторых, физическое удаление закомплексованного краун-эфиром катиона от аниона уменьшает силу кулоновского взаимодействия. За счёт этого в дальнейших реакциях аниона снижается энергия активации, и он приобретает более нуклеофильные и более основные свойства. Такие анионы получили название «голых» анионов ({{lang-en|naked}})<ref name="eros"/>.
 
== Примечания ==
{{примечания|2}}
 
== Ссылки ==
* {{cite web|url=http://www.sigmaaldrich.com/spectra/ftir/FTIR002201.PDF|title=ИК-спектр 18-крауна-6|author=Sigma-Aldrich|accessdate=2015-01-02}}
* {{cite web|url=http://www.sigmaaldrich.com/spectra/rair/RAIR002994.PDF|title=КР-спектр 18-крауна-6|author=Sigma-Aldrich|accessdate=2015-01-02}}
 
[[Категория:Циклические простые эфиры]]
[[Категория:Комплексообразователи]]
}}
[[Категория:Русская Википедия]]
[[Категория:Русская Википедия]]
[[Категория:Википедия]]
[[Категория:Википедия]]
[[Категория:Статья из Википедии]]
[[Категория:Статья из Википедии]]
[[Категория:Статья из Русской Википедии]]
[[Категория:Статья из Русской Википедии]]

Текущая версия от 03:37, 11 июля 2023

Шаблон:Изомеры

18-Краун-6 — органическое соединение состава C12H24O6, относящееся к классу циклических простых эфиров (краун-эфиры) и имеющее в единственном цикле 6 атомов кислорода, расположенных в симметричном порядке. Представляет собой белые гигроскопичные кристаллы с низкой температурой плавления. Находит широкое применение как специфичный комплексообразователь для ионов калия K+. Синтез краун-эфиров принёс Нобелевскую премию Чарлзу Педерсену (1987 год).

Получение

18-Краун-6 синтезируют по реакции Вильямсона, где в качестве строительных блоков выступают две олигоэтиленгликольные заготовки: одна — с гидроксильными группами, а другая — с какими-либо уходящими группами, например, хлоридом или тозилатом:

<math>\mathsf{HO(CH_2CH_2O)_2CH_2CH_2OH + Cl(CH_2CH_2O)_2CH_2CH_2Cl + 2KOH \rightarrow }</math>
<math>\mathsf{ \rightarrow (CH_2CH_2O)_6 + 2KCl + 2H_2O}</math>[1]

В данном синтезе катион калия выступает в качестве координирующего иона и позволяет получить именно циклический эфир, избежав образования эфирных макроцепей. Это достигается за счёт того, что при сшивке двух концов реагирующих молекул, другие два конца сближаются в пространстве за счёт координации атомов кислорода вокруг иона калия[1].

Синтез 18С6
Синтез 18С6

Также 18-краун-6 может быть получен путём олигомеризации оксида этилена в присутствии ионов калия[1].

Физические свойства

18-Краун-6 представляет собой белые кристаллы, плавящиеся при температуре 36,5—38 °С. Он очень гигроскопичен и легко растворим в воде и большинстве органических растворителей[2][3].

Химические свойства

Подобно другим простым эфирам, 18-краун-6 химически и термически стабилен[3].

Комплексообразование

Файл:18-crown-6-potassium-3D-vdW-A.png
Комплекс 18С6 с ионом калия

18-Краун-6 позволяет солюбилизировать соли металлов в полярных и неполярных органических растворителях. Поскольку диаметр полости в молекуле этого краун-эфира составляет 2,6—3,2 Å, а и ионный диаметр иона калия равен 2,66 Å, 18-краун-6 более специфичен по отношению к этому металлу. Тем не менее, он также эффективно координируется с ионами натрия и цезия[2].

Константы устойчивости (lg Ks) комплексов 18С6 с катионами металлов[3]
Растворитель Na+ K+ Cs+ Sr2+ Ba2+
вода 0,80 2,03 0,99 2,72 3,87
метанол 4,36 6,06 4,79 >5,5 7,04

Вследствие комплексообразования краун-эфира с катионами калия происходит образование реакционноспособных анионов. Реакционноспособность анионов увеличивается по двум причинам. Во-первых, неполярные (например, бензол) или полярные апротонные растворители (ацетонитрил) не должны иметь большого сродства к анионам, вследствие чего анион в их среде не сольватирован. Во-вторых, физическое удаление закомплексованного краун-эфиром катиона от аниона уменьшает силу кулоновского взаимодействия. За счёт этого в дальнейших реакциях аниона снижается энергия активации, и он приобретает более нуклеофильные и более основные свойства. Такие анионы получили название «голых» анионов (Шаблон:Lang-en)[2].

Примечания

Шаблон:Примечания

Ссылки

Партнерские ресурсы
Криптовалюты
Магазины
Хостинг
Разное

  1. ↑ 1,0 1,1 1,2 Шаблон:Статья
  2. ↑ 2,0 2,1 2,2 Шаблон:Статья
  3. ↑ 3,0 3,1 3,2 Шаблон:Статья
Источник — http://wikihandbk.com/ruwiki/index.php?title=Русская_Википедия:18-Краун-6&oldid=8531437