Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.

1. CH38 – Organické deriváty síryMgr. Aleš Chupáč, RNDr. Yvona PufferováGymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o. Soubor prezentací: CHEMIE PRO III. ROČNÍK GYMNÁZIA Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „Podpora chemického a fyzikálního vzdělávání na gymnáziu Komenského v Havířově“

2. sulfonové kyseliny = sulfokyseliny • organické kyseliny deriváty uhlovodíků, které obsahují ve své struktuře charakteristickou skupinu = sulfoskupinu–SO3H

3. sulfonace = zavádění skupiny –so3h činidlo: koncentrovaná H2SO4, oleum nebo SO3 H2SO4 + H2O

4. sulfonace - elektrofilní substituce • elektrofilní částice E reaguje s  elektrony aromatického systému molekuly arenu vzniká -komplex • přesmyk -komplexu na -komplex (E poutána k uhlíkovému atomu aromatického jádra – jádro ztrácí aromatický charakter) • odštěpení H+ (reaguje s HSO4- za vz. H2SO4) z atomu uhlíku, k němuž je vázán E - obnoví se aromatický charakter

5. sulfonové kyseliny = názvosloví • substituční názvy: • zakončení sulfonová kyselina (pokud je skupinou hlavní) • předponou sulfo- (pokud je skupinou vedlejší) • CH3SO3H – kyselinamethansulfonová • C6H5SO3H– kys. benzensulfonová • C6H4OHSO3H – kys.fenolsulfonová • C12H25C6H5SO3H– kys.dodecylbenzensulfonová • 3- sulfobenzoovákyselina ………………………………

6. Fyzikální vlastnosti • bezbarvé, krystalické látky • velmi dobře rozpustné ve vodě • hygroskopické • z vodných roztoků se získávají vysolováním např. s NaCl

7. Příprava • alkansulfonových kyselin: oxidace alkanů R – H + SO2 + ½ O2 R – SO3H (kat. V2O5) oxidace thiolů R – SH + 3 O R – SO3H (ox. č. HNO3) b) arensulfonových kyselin: sulfonace aromatických sloučenin .

8. Reaktivita • jsou silnější než karboxylové kyseliny( silná polarizace skupiny –OH vlivem kladného náboje síry) • vodík ve vodném roztoku odštěpován (disociace): R-SO3H + H2O -> R-SO3- + H3O+ • s alkalickými hydroxidy reagují za vzniku solí: H3C-SO3H + NaOH -> H3C-SO3Na + H2O (kyselina methansulfonová ) (methylsulfonan sodný)

9. Sulfonylchloridy = důležité funkční deriváty Příprava chloridů sulfonových kyselin: • reakce kyseliny nebo soli s chloridem fosforečným R – SO3H + PCl5 R – SO2 – Cl + POCl3 + HCl R – SO2 – ONa + PCl5 R – SO2 – Cl + POCl3 + NaCl • sulfochlorace = reakce alkanu s oxidem siřičitým a chlorem za světla (SR) R – H + SO2 + Cl2 R - SO2Cl + HCl • U aromatických – reakce s kyselinou chlorosírovou (SE)

10. Sulfonamidy = funkční deriváty • chemoterapeutika (toxické pro patogenní mikroorganismy), náhrada či podpora antibiotik

11. Použití • výroba tenzidů (povrchově aktivních látek) – sodné soli sulfonových kyselin • výroba vodorozpustných barev (fenolsulfonové a naftol - sulfonové kyseliny) obr. č. 1 Tenzidy

12. Tenzidy • tenzidy – snižují povrchové napětí vody – nepolární konec se přichytí na nečistotu a ta se rozpustí ve vodě (díky polárnímu konci) nepolární část polární část hydrofobní hydrofilní

13. Úloha Vyhledejte na internetových stánkách pojmy: • tenzidy • saponáty • detergenty a zpracuj na toto téma krátký referát.

14. thioly = thioalkoholy (thiofenoly) = merkaptany obecná charakteristika: • sirné obdoby alkoholů a fenolů, které obsahují sulfanylovou skupinu - SH • Obecný vzorec R – SH

15. Názvosloví • pokud – SH je hlavní skupina koncovka – thiol • pokud – SH je vedlejšískupina  předpona sulfanyl – ( dříve merkapto –) • CH3CH2CH2CH2SH – butanthiol • HSCH2COOH – sulfanylethanovákys. • C6H5SH– benzenthiol (ne thiofenol)

16. Fyzikální vlastnosti • methylthiol je plyn • nižší, alifatické thioly jsou kapaliny • v pevném skupenství se zpravidla jedná o bílé krystalické látky • ve vodě téměř nerozpustné   • velmi silně zapáchající látky • větší Mrnež odpovídající alkoholy, ale nižší tv(síra má malou schopnost vytvářet vodíkové můstky)

17. Chemické vlastnosti • podléhají podobným reakcím jako alkoholy • silnější kyseliny než odpovídající alkoholy → slabší báze → silnější nukleofil (>SN než SE) • podléhají neutralizacím za vzniku solí: THIOLÁTY CH3CH2CH2SH + NaOH CH3CH2CH2SNa + H2O propanthiolpropanthiolát sodný • snadná oxidace disulfidy sulfonové kyseliny

18. Oxidace a) mírnými ox. činidly (vzduch, I2 ) oxidací mírnými oxidačními činidly vznikají disulfidy thiofenoldifenyldisulfid 2 CH3-CH2-SH + I2 CH3-CH2-S-S-CH2CH3 + 2 HI ethanthioldiethyldisulfid

19. Oxidace b) silnými oxidačními činidly (např. HNO3) vznikají sulfonové kyseliny kyselina benzensulfonová kyselina ethansulfonová

20. Výroba • reakcí odpovídajícího alkoholu se sulfanem H2S v kyselém prostředí (katalyzátor oxid hlinitý) CH3OH + H2S → CH3SH + H2O

21. Výskyt • způsobují charakteristický pach mléka, mléčných výrobků, • zápach česneku (allylthiol) a cibule (propan-1-thiol)  • sekrety žláz skunkovitých šelem (3-methylbutan-1-thiol) • methylthiol vzniká v zažívacím traktu savců rozkladem proteinů při trávení • vyskytují se v ropě, uhlí a kondenzátu zemního plynu • v energetice způsobují thioly problémy svou přítomností ve skládkovém plynu a bioplynu. • charakteristický zápach u nesprávně skladovaných vín, který má za následek jejich znehodnocení

22. Význam • ethanthiol využití k odorizaci zemního plynu, (který je v čistém stavu bez zápachu a tvoří se vzduchem výbušnou směs) • butanthiol – v sekretech tchoře obr.č.2 Tchoř

23. Sulfidy • organické sloučeniny, v nichž jsou na atomu síry vázány dva uhlovodíkové substituenty • sirné analogy etherů • Obecný vzorec R – S – R´ např. CH3-S-CH3dimethylsulfid C6H5 – S – CH3fenyl(methyl)sulfid

24. Fyzikální vlastnosti • ostře páchnoucí kapaliny • teploty varu ve srovnání s ethery vyšší • ve vodě nerozpustné • rozpustné v ethanolu a diethyletheru

25. Reakce - oxidace 1. mírnými ox. činidly (jodistany) - vznikají sulfoxidy ethylmethylsulfidethylmethylsulfoxid 2.peroxidem vodíku - vznikají sulfoxidy a při přebytku peroxidu vznikají sulfony 3. silnými ox. činidly (HNO3) - vznikají sulfony ethylmethylsulfon

26. Význam a použití • diallyl sulfid CH2 = CH – CH2 – S – CH2 – CH = CH2 obsažen v cibulové a česnekové silici • 2,2´- dichlordiethylsulfid (yperit) hustá olejovitá kapalina, bojová chemická látka vyvolávající na pokožce puchýře Cl – CH2 – CH2 – S – CH2 – CH2 – Cl obr.č. 3 Účinky yperitu

27. Úloha • Vyhledej informace o původu, vlastnostech a účincích yperitu. Využij: http://cs.wikipedia.org/wiki/Yperit • Zpracuj jako krátký referát

28. Použité informační zdroje Obrázky [1] [online]. [cit. 2013-03-20]. Dostupné z http://www.infovek.sk/predmety/chemia/externe/majka/cistiaceprostr.gif [2] [online]. [cit. 2013-03-20]. Dostupné z http://www.nasepriroda.cz/incimgs2/npr-201001-0005_05_5.jpg [3] [online]. [cit. 2013-03-20]. Dostupné z http://cs.wikipedia.org/wiki/Yperit Literatura KLOUDA, Pavel. ANNA JANECZKOVÁ. Organická chemie. druhé. Ostrava: Pavel Klouda, 2001. ISBN 80-86369-04-8.

29. Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/01.0114 s názvem „Podpora chemického a fyzikálního vzdělávání na gymnáziu Komenského v Havířově“ Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.