有机化学中亲水基团和憎水基团分别有哪些?两者互溶吗?

    刘长林2018/4/9 6:33:56阅读552次化学

    有机化学中亲水基团和憎水基团分别有哪些?两者互溶吗?亲水基和憎水基团是怎样定义的?

  • 赵永斌浙江省 东阳市2018/4/9 7:52:18

    亲水基:又称亲水基团、疏油基团,具有溶于水,或容易与水亲和的原子团。可能吸引水分子或溶解于水,这类分子形成的固体表面易被水润湿。

    亲水基团:阴离子表面活性剂的亲水基(团)有羧酸基、磺酸基与磷酸基等。

    阳离子表面活性剂的亲水基(团)有氨基、季铵基等。

    非离子表面活性剂的亲水基(团)有由含氧基团组成的醚键和羟基与羧酸酯、嵌段聚醚等。

    憎水基:表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构,亲水基团使分子有进入水的趋向,而憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移,有逃逸水相的倾向,而这两倾向平衡的结果使表面活性剂在水表的富集,亲水基伸向水中,憎水基伸向空气,其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖,从而导致水的表面张力下降。

    憎水基团:由于水是极性分子,根据相似相溶原理,各种非极性的有机基团都是憎水基团。比如烃基、-X(卤素原子)、-NO₂、-CH3、-(CH₂)N等。

    两者是否互溶,要看各自比例:

    亲水基的比例大的物质,水溶性较好,如C2H5OH 乙醇,羟基为亲水基;

    亲水基的比例小的物质,水溶性差,如 硬脂酸(十八烷酸),羟基所占比例小,不溶于水。

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  • 卢茜湖北省 钟祥市2018/4/9 7:52:18

    亲水基分子中易与水形成氢键的化学基团。如羟基、氨基、肽键、酯键等。

    憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移,有逃逸水相的倾向,而这两倾向平衡的结果使表面活性剂在水表的富集,亲水基伸向水中,憎水基伸向空气,其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖,从而导致水的表面张力下降。常见的憎水集团有:烃基、—X(卤素原子)、NO₂、-CH3、-(CH₂)N等。

    烃基:溶解是相似相溶的,也就是极性物质溶于极性溶剂,非极性物质溶于非极性溶剂。

    水分子是一个角形,存在极性,是一种极性溶剂。而烃基是一种典型的非极性基团,在水中的溶解性差

    如果从分子角度上看,由于烃基很难形成电荷,所以水分子很难再上附着形成水合离子,难以溶解。

    在满足条件下互溶:

    亲水基的比例大的物质,水溶性较好,如C2H5OH 乙醇,羟基为亲水基;

    亲水基的比例小的物质,水溶性差,如 硬脂酸(十八烷酸),羟基所占比例小,不溶于水。

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  • 薛灵慧山西省 侯马市2018/4/9 8:29:18

    分子中亲水基团与憎水基团的比例影响物质的溶解性:

    (1)当官能团的个数相同时,随着烃基(憎水基团)碳原子数目的增大,溶解性逐渐降低;例如,溶解性:CH3OH>C2H5OH>C3H7OH>一般地,碳原子个数大于5的醇难溶于水。

    (2)当烃基中碳原子数相同时,亲水基团的个数越多,物质的溶解性越大;例如,溶解性:CH3CH2CH2OH <HOCH2CH(OH)CH2OH(甘油)。

    (3)当亲水基团与憎水基团对溶解性的影响大致相同时,物质微溶于水;例如,常见的微溶于水的物质有:苯酚 C6H5—OH、苯胺 C6H5—NH2、苯甲酸 C6H5—COOH、正戊醇 CH3CH2CH2CH2CH2—OH(上述物质的结构简式中“—”左边的为憎水基团,右边的为亲水基团);乙酸乙酯 CH3COOCH2CH3(其中—CH3和—CH2CH3为憎水基团,—COO—为亲水基团)。

    (4)由两种憎水基团组成的物质,一定难溶于水。例如,卤代烃 R-X、硝基化合物R-NO2 ,由于其中的烃基R—、卤原子—X和硝基—NO2均为憎水基团,故均难溶于水。

    亲水基:又称亲水基团、疏油基团,具有溶于水,或容易与水亲和的原子团。可能吸引水分子或溶解于水,这类分子形成的固体表面易被水润湿。

    阳离子表面活性剂的亲水基(团)有氨基、季铵基等。

    非离子表面活性剂的亲水基(团)有由含氧基团组成的醚键和羟基与羧酸酯、嵌段聚醚等。

    憎水基:表面活性剂的表面活性源于其分子的两亲结构,亲水基团使分子有进入水的趋向,而憎水基团则竭力阻止其在水中溶解而从水的内部向外迁移,有逃逸水相的倾向,而这两倾向平衡的结果使表面活性剂在水表的富集,亲水基伸向水中,憎水基伸向空气,其结果是水表面好像被一层非极性的碳氢链所覆盖,从而导致水的表面张力下降。

    常见的憎水集团有:烃基、—X(卤素原子)、NO₂、-CH3、-(CH₂)N等。

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