Какие экзамены надо сдавать на повара после 9 класса: ᐅ Что сдавать на повара, кондитера и шеф-повара? Какие экзамены и предметы?

Мармит для вторых блюд ( n. ) – емкость, в которой хранится горячая вода кастрюля для медленного приготовления, также известная как «водяная баня» или «пароварка»
Barding ( v.) – для покрытия мяса слоем жира, такого как бекон, перед приготовлением, эффективно сохраняя влажность мяса во время приготовления, чтобы избежать переваривания жир поверх мяса или других продуктов во время приготовления, чтобы они оставались влажными. – густой крем-суп на основе процеженного бульона (см. кули) из моллюсков или дичи
Blanching ( v .) – окунуть в кипящую воду, вынуть через мгновение, а затем погрузить в ледяную воду, чтобы остановить процесс приготовления, обычно относится к овощам или фруктам
Тушение ( v. ) – комбинированный метод приготовления, который сначала обжигают пищу при высокой температуре, затем готовят ее в закрытой кастрюле при низкой температуре, сидя в некотором количестве жидкости.
Рассол ( v .) – процесс замачивания мяса в рассоле или сильно подсоленной воде, перед варкой аналогично маринованию

Шифонада ( н.) – нарезанные или мелко нарезанные овощи и зелень, обычно используемые в качестве гарнира для супа
Конкасс ( № ) – для грубого нарезания сырых или приготовленных продуктов путем очистки от кожуры, посевов и измельчения, чтобы они были готовы к употреблению. подается или в сочетании с другими ингредиентами, обычно относящимися к помидорам
Консоме ( n. ) – вид прозрачного супа, приготовленного из осветленного бульона с богатым вкусом, процесс использования яичных белков для удаления жира
Конфи ( п.) – мясо, медленно приготовленное в собственном жире, обычно относящееся к утке
Зерна ( v. ) – для удаления центральной части некоторых фруктов, содержащих семена и более твердый материал, который обычно не едят
Кулис (сущ.) – густой соус из фруктового или овощного пюре, используемый в качестве основы или гарнира
Крокет (сущ.) – небольшой круглый рулет из мясного, рыбного или овощного фарша, покрытый яйцом и панировочными сухарями

Деглазурь ( v.) – для удаления и растворения подрумянившихся пищевых остатков или «глазури» со сковороды для придания вкуса соусам, супам и подливкам
Обезжиривание ( v .) – для удаления жира с поверхности горячего жидкость, такая как соус, суп или тушеное мясо, также известная как обезжиривание или обрезка жира

Дноуглубительные работы ( v. ) – для покрытия влажных или влажных пищевых продуктов сухим ингредиентом перед приготовлением для обеспечения равномерного покрытия
Платье ( v .) – для добавления масла, уксуса, соли или другой начинки в салат или другую пищу

«Когда тебе 83 года, и 20 лет не будет»

Реферат

Случай с 83-летним мужчиной, который получил травму в результате падения и продолжает заботиться о своей жене с деменцией. иллюстрирует типичную ситуацию, с которой сталкиваются клиницисты, планируя последние годы жизни пожилого человека.Чтобы должным образом сосредоточить внимание на наиболее насущных проблемах пациента, подход следует начинать с оценки ожидаемой продолжительности жизни и, по возможности, включать помощь, основанную на доказательствах. Краткосрочные выпуски направлены на то, чтобы вернуть пациенту его прежнее состояние здоровья. Проблемы среднего уровня сосредоточены на предоставлении профилактической помощи и выявлении гериатрических синдромов, а также на помощи ему справиться с психосоциальными потребностями в уходе. Долгосрочные проблемы связаны с планированием его возможного упадка и достижением его целей до конца жизни.

Однако загруженность и неэффективность практики первичной медико-санитарной помощи создают препятствия на пути оказания оптимальной помощи пожилым людям. Системные подходы, в том числе коллективный уход, необходимы для адекватного ведения хронических заболеваний и координации помощи.

История пациента

Г-н З. – 83-летний мужчина с подагрой, остеоартритом и ухудшающейся походкой, который несколько раз падал за последний год. Он является основным лицом, ухаживающим за своей 62-летней женой, у которой 4 года назад было диагностировано слабоумие.Бизнесмен на пенсии, г-н Z продолжает работать в нескольких корпоративных и благотворительных советах директоров. Последние несколько лет он сбавляет обороты и отмечает, что у него «неторопливая походка». Он дважды упал за пределами своего дома. Десять месяцев назад он споткнулся на улице и сломал 2 ребра. Месяц назад он снова упал, когда «пропустил шаг» в ресторане и «порвал связки» в левом колене. После второй травмы г-н Z использовал инвалидное кресло в течение нескольких недель, но теперь ходит с четверной тростью. Он работает с физиотерапевтом, чтобы улучшить походку и выносливость.

Текущие лекарства: аллопуринол (от подагры), калий (от длительной гипокалиемии) и иногда ацетаминофен с кодеином (от боли в коленях). Он отказался от добавок кальция или витамина D, потому что опасается рецидива оксалатных камней в почках.

З. сообщает, что он выпил 1 бокал вина за обедом, но не употреблял алкоголь непосредственно перед падением. Он живет в кондоминиуме на первом этаже с 15-ступенчатой ​​внутренней лестницей (с перилами) из гаража этажом ниже.Он продолжает водить машину.

Г-н Z заботится о своей жене, которая страдает болезнью Альцгеймера средней степени тяжести, но остается независимой в своей повседневной деятельности (ADL) и не имеет психологических или поведенческих осложнений; Г-н Z выполняет всю свою инструментальную повседневную деятельность (IADL), включая приготовление пищи, транспорт и финансы. Он говорит, что у него все в порядке, и отказывается от дополнительной помощи, потому что его жене не нравятся люди в их доме. Г-жа Z уволила нескольких помощников по дому, которых нанял г-н Z, и отказывается переезжать в учреждение с дополнительной помощью, и г-н Z согласился с этим желанием.

Г-н З. отрицает депрессию или проблемы с памятью и говорит, что его очень поддерживают друзья и двое детей, которые живут поблизости. Он также посещает группу поддержки болезни Альцгеймера. Он знает, что состояние его жены будет ухудшаться, но еще не решился сформулировать конкретные планы на будущее. В настоящее время он рассматривает варианты отсрочки.

Г-н З. получает помощь в нескольких медицинских учреждениях как у врачей первичного звена, так и у врачей-терапевтов. Он прошел скрининговую колоноскопию 2 года назад и получил вакцину против гриппа (в этом сезоне), вакцинацию от пневмококка (10 лет назад) и вакцину против опоясывающего лишая (3 месяца назад).Г-н З. прошел обследование глаз 6 месяцев назад; Визуальных факторов риска падения выявлено не было.

Артериальное давление г-на З. в положении сидя было 125/60 при пульсе 78; стоя, артериальное давление 133/60, пульс 80. Обследование легких и сердца в норме. Оба бедра были полностью подвижны (сгибание, приведение и отведение). Его правое колено опухло, но не болело, покраснения не было. Он смог встать со стула, не используя руки. Ощущение в обеих нижних конечностях не пострадало от легкого прикосновения.Не было ни жесткости зубчатого колеса, ни тремора, ни шаркающей походки. Психическое состояние было настороженным; он был ориентирован на время, место и человека и был достаточно красноречивым.

Общий анализ мочи, общий анализ крови и химический состав сыворотки (включая мочевую кислоту, тиреотропин и липидную панель) были в норме.

Недавняя физиотерапевтическая оценка показала нормальный баланс стоя для его возраста, согласно компьютерной постурографии. Длина ног различалась: длина правой ноги = 32,25 дюйма и длина левой ноги = 33.25 дюймов. Это было исправлено путем модификации его правой обуви с помощью подъема пятки. Оценка физиотерапии также включала оценку риска падений, мышечной силы, гибкости и функциональной подвижности. По оценке мобильности, ориентированной на результат (шкала Тинетти) ¹ , он набрал 24/25 баллов за баланс – единственным недостатком была неспособность выполнять стойку на одной ноге; он набрал 7/12 за походку с дефицитом длины шага (правая ступня не проходит мимо левой), устойчивости туловища (отмечены заметные колебания) и стойки при ходьбе (расширенная опора).Его общая оценка составила 31/37, что соответствует «умеренному» риску падения (26–31). При тестировании мышц нижних конечностей его сила составляла только 4/5 правых и 3 + / 5 левых отводящих мышц бедра; 4 + / 5 правых и 3 + / 5 левых приводящих мышц бедра; 4 + / 5 обоих сгибателей колена; 4/5 обоих разгибателей колена; все остальные мышцы были 5/5. В тестах на подвижность г-н Z был полностью независим в походке, перемещениях и подвижности кровати.

Г-н Z и его гериатр, доктор B, были опрошены редактором Care of the Aging в декабре 2008 года.

Взгляд на проблемы со здоровьем г-на З.

Г-н З .: Думаю, в последние несколько лет я никогда особо не задумывался о том, что со мной случится. … Но я вижу, что когда тебе 83 года, 20 лет не дойдет… Я не думаю. Когда-нибудь в будущем наступит время, когда я не смогу принимать решения.

Д-р Б: Г-н З. – безусловно, один из моих самых здоровых пациентов, поскольку у него нет когнитивных нарушений. Его самые большие проблемы – это походка и подвижность. За те полтора года, что я видел его, у него было несколько серьезных падений.[Мне] потребовалось время, чтобы восстановиться, и его походка так и не восстановилась. Были постепенные шаги к упадку.

Хотя проблемы г-на Z кажутся незначительными и самоограниченными, он отправился в путешествие, которое станет последней главой его жизни. Роль его врача состоит в том, чтобы установить личную траекторию г-на Z на этом пути, уточнить его цели и вместе разработать план для отслеживания и достижения этих целей, периодически пересматривая его с возрастом.

Чтобы помочь г-ну Z оставаться независимым как можно дольше, рекомендуемая помощь должна, по возможности, основываться на доказательствах.Однако для лиц возраста г-на Z и старше традиционный подход, основанный на фактических данных, модифицирован тремя важными оговорками: Prognosis . Для некоторых пациентов сопутствующие заболевания могут ухудшить прогноз, так что скрининговые тесты и методы лечения, продемонстрировавшие эффективность для более здоровых пожилых людей того же возраста, не будут полезными в течение ожидаемого периода выживания. Недостаточные доказательства . Доказательной базы, регулирующей ведение многих состояний, затрагивающих пожилых людей, недостаточно, особенно для лиц в возрасте 80 лет и старше.Пожилые люди и лица с сопутствующими заболеваниями часто исключаются из клинических испытаний, а некоторые состояния трудно изучать или не получили приоритетного исследования. Следовательно, рекомендации по лечению часто должны экстраполироваться за пределы доказательной базы. Цели и предпочтения пациентов . Цели пациентов могут относиться к функциональному состоянию или состоянию здоровья (например, способность самостоятельно ходить), контролю симптомов (например, контролю боли или одышки), жизненной ситуации (например, оставаясь дома) или выживанию (например, проживанию). достаточно долго, чтобы достичь личной вехи, такой как свадьба члена семьи).Иногда цели пациента и врача могут отличаться. Например, пациент может искать лекарство, когда врач считает, что возможно только лечение симптомов. В других случаях врач считает, что возможен лучший результат, но пациент отказывается следовать рекомендованному пути (например, физиотерапия для восстановления подвижности). Кроме того, предпочтение пациентом определенного лечения может привести к лечению, которое не является лучшим вариантом, основанным на доказательствах (например, использование прокладок для лечения недержания мочи даже при наличии эффективной поведенческой и фармакологической терапии)

Однако в конечном итоге врач г-на З. ему необходимо справиться с неизбежным упадком, и его забота будет определяться личными целями г-на Z.На этом этапе доказательства для многих решений могут не соответствовать конкретной клинической ситуации отдельного пациента или уникальному кластеру медицинских и социальных проблем. Следовательно, врач должен полагаться на опыт, общие знания и клиническую оценку. Такое сочетание науки, мудрости и медицинских навыков – ключ к обеспечению наилучшего ухода за пожилыми пациентами в последние годы их жизни.

В этой статье показано, как врачи могут использовать прогноз для адаптации своего подхода к уходу за пожилыми пациентами.Обращаясь к типам проблем, с которыми г-н Z столкнется с течением времени, начиная с его текущей проблемы, травмы, связанной с падением, будет представлен подход к его целям и лечению на следующие 5 лет и в более долгосрочной перспективе. Последний раздел посвящен изменениям в практике, которые врачи могут внести для эффективного и всестороннего решения этих проблем для стареющих пациентов.

МЕТОДЫ

Для конкретных вопросов ведения болезней (например, предотвращение падений) и клинических вопросов (например, ценность витаминов и минеральных добавок) соответствующие ключевые термины с ограничениями «человек», «английский язык», «возраст» и « 80 лет и старше »и, при необходимости,« клинические испытания »использовались для поиска доказательств в Medline.Для рассмотрения для включения во Вставку 1 «Вопросы и простые тесты для общей скрининговой оценки ослабленных пожилых пациентов» были использованы поисковые запросы Medline для гериатрических скрининговых инструментов и гериатрических оценок с одинаковыми пределами; Инструменты для конкретных заболеваний (например, для пациентов с раком или инсультом) и инструменты в определенных условиях (например, больница, дом престарелых, отделение неотложной помощи), кроме офиса, были исключены. Для большинства параметров гериатрической оценки доступно множество инструментов, и кандидаты были отобраны на основе краткости, психометрических характеристик и простоты использования.Приоритет для окончательного включения был отдан тем, которые могли быть введены с помощью анкеты или сотрудниками офиса, а не требовались клинициста. Для каждой области были выбраны 1 или 2 инструмента в качестве примеров используемых в настоящее время инструментов скрининга. Наконец, на веб-сайтах Центров по контролю заболеваний, Целевой группы по профилактическим услугам США и Национального центра статистики здравоохранения был проведен поиск рекомендаций, основанных на фактических данных, и других данных.

Оценка прогноза и ожидаемой продолжительности жизни

Д-р Б. Я всегда начинаю с вопроса: «Как дела?» Я также спрошу, есть ли что-нибудь, о чем он хочет поговорить.Я позволил пациенту составить повестку дня. Затем я рассмотрю основные аспекты его походки, сколько падений, что произошло. Оценим его походку. Затем я сосредоточусь на напряжении его опекуна, его настроении, спрошу о депрессии, как дела с его женой …

Визиты к врачу должны начинаться с оценки повестки дня и проблем пациента, включая непосредственные проблемы и угрозы качеству жизнь. Однако, чтобы надлежащим образом сфокусироваться на ограниченном доступном времени, клиницист должен установить приоритеты, частично определяемые прогнозом..

Чтобы понять траекторию здоровья г-на Z, врач может опираться как на клинический опыт, так и на эпидемиологические данные об ожидаемой продолжительности жизни и прогнозе (). Таблицы дожития позволяют оценить оставшуюся жизнь по возрасту, полу и расе. Средняя выживаемость 83-летних белых мужчин в США составляет от 6,2 ² до 6,9 ³ лет, что дает первоначальную оценку ожидаемой продолжительности жизни г-на Z. Однако в таблицах дожития не учитываются клинические характеристики или функциональный статус, что может привести к большим колебаниям выживаемости.Например, 85-летний мужчина имеет 75% шанс прожить 2 года и 25% шанс прожить 9 лет, ² , причем вариабельность в значительной степени зависит от сопутствующих состояний и функционального статуса. Хотя фактическая выживаемость отдельных пациентов может существенно отличаться от прогнозируемой, оценки прогноза могут помочь в размышлениях о профилактике заболеваний и других долгосрочных стратегиях, а также в обсуждении лечения.

Таблица 1

Ожидаемая продолжительность жизни (в годах) для пожилых людей по возрасту, расе и полу ³

Возможные будущие функциональные траектории и траектории состояния здоровья г-на Z. Траектория A предполагает хорошее здоровье и постепенное функциональное снижение, при этом г-н Z живет вдвое больше, чем медиана выживаемости для 85-летних мужчин из США. Траектория B предполагает, что у него развивается хроническое дегенеративное заболевание (например, болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона) и наблюдается устойчивое функциональное снижение с периодом длительной функциональной зависимости и ожидаемой продолжительностью выживания.Траектория C предполагает внезапное катастрофическое событие (например, перелом бедра, инсульт) с некоторым функциональным улучшением, но без возврата к исходному уровню и более короткой, чем ожидалось, продолжительностью жизни.

Таблица 2

Лечение и наблюдение за г-ном З.

Краткосрочные проблемы (в следующем году)

Д-р B: После того, как я вызываю пациента из зала ожидания, когда мы идем по коридору, я действительно смотрю, как пациент ходит и выглядит ли он неустойчивый.… Я довольно прямолинеен. Я сказал г-ну Z, что он идет не так хорошо, как в прошлый раз, когда я его видел. Он сразу согласился … Мы говорили о риске падения и некоторых плохих вещах, которые могут случиться. Он согласился, что ему определенно нужна физиотерапия.

Самыми неотложными проблемами для г-на Z являются реабилитация после недавней травмы и снижение риска падения в будущем и травм, если он все же упадет. Большая часть рекомендованной научно обоснованной оценки падений ^{4 , 5} уже выполнена.В частности, были оценены обстоятельства, связанные с падением г-на Z, и доктор B оценил потенциально полезные лекарства, постуральную гипотензию, зрение, походку и равновесие. Его направили на физиотерапию, ему выдали вспомогательное устройство и рецепт на физические упражнения, которым он следует. Физиотерапевт должен сообщать врачу о прогрессе и необходимости продолжения терапии по сравнению с переходом на программу профилактики падений или программу упражнений на уровне общины.

Многие пациенты, перенесшие несколько падений, привязаны к дому и, следовательно, имеют право на более полную оценку безопасности дома, проводимую реабилитологом или медсестрой, которые выезжают на дом под эгидой Home Health.Эта оценка часто приводит к модификации (например, установка поручней, перил, освещения), которые могут помочь предотвратить падения в будущем. Рандомизированное клиническое исследование пожилых людей с ограниченными возможностями передвижения, которые недавно были госпитализированы; у участников группы вмешательства было на 31% меньше падений за 1 год по сравнению с контрольной группой. ⁶ Недавний Кокрановский обзор показал, что домашняя оценка и модификации могут снизить количество падений на 41% среди лиц с нарушением зрения и на 44% среди лиц с высоким риском (предыдущие падения или один или несколько факторов риска) падений; но не было никакого эффекта для тех, кто находится в группе низкого риска. ⁷

По данным 2 метаанализов, добавка витамина D может снизить риск падений (на 22%) ⁸ и бедра (на 20%) и непозвоночных переломов (на 18%). ⁹ Таким образом, врач г-на Z должен прописать 800 МЕ витамина D. ¹⁰ Необходимо получить исследование минеральной плотности костной ткани ¹¹ и использовать результаты, чтобы возобновить дискуссию о добавках кальция и, если у него остеопения или остеопороз , бисфосфонатная терапия. Данные как наблюдений, так и клинических исследований показывают, что добавление кальция не увеличивает риск нефролитиаза ¹² , а диета с низким содержанием кальция может повышать риск рецидива камней. ¹³

В течение этого периода реабилитации г-на Z следует посещать каждые 1-2 месяца, чтобы следить за прогрессом, при необходимости пересматривать свой план лечения и оказывать поддержку. Кроме того, следует изучить функциональный статус г-на Z (вставка 1). (AU: не упоминает оценку функционального статуса. Следует ли это добавить к краткосрочным? Должны ли вопросы вставки 2 быть заполнены всеми пациентами, кроме неизлечимо больных?) Хотя он независим в заполнении базовых ADL и IADL, спрашивая о трудностях с ADL. может предоставить дополнительную прогностическую информацию. ¹⁴ Кроме того, тестирование скорости походки на основе показателей: бок о бок, полутандем и тандемная стойка; стоя на стуле, можно получить прогностическую информацию, выходящую за рамки самооценки пациента. ¹⁵

Следует также оценить другие гериатрические аспекты здоровья. Во вставке 1 представлен список областей и вопросов для скрининга, которые подходят всем пожилым пациентам, которые не являются неизлечимо больными и могут лечиться самостоятельно или под присмотром фельдшера. Положительные результаты скрининга требуют дальнейшей оценки либо лечащим врачом, либо другим врачом. ¹⁶ Частота этих оценок и возраст, когда они должны начаться, не определены. Один из подходов состоит в их ежегодной оценке, начиная с возраста 75 лет, когда нарушения становятся более распространенными, и у пожилых людей в возрасте до 75 лет с множественными сопутствующими заболеваниями. Серьезные заболевания (например, требующие госпитализации) должны требовать переоценки раньше и чаще, чем ежегодно, особенно ADL и IADL; походка, равновесие и падения; депрессия; и когнитивные проблемы.

Проблемы среднего уровня (следующие 5 лет)

Г-н З .: Около 4 лет назад у моей жены начались первые эпизоды болезни Альцгеймера. Это значительно изменило некоторые вещи в нашем доме. [Одна] из худших вещей, которые произошли, было то, что им пришлось отобрать у нее машину. Она была расстроена потерей независимости. Теперь я стал смотрителем … Я ходил в Альянс семейных опекунов.

Д-р Б: Я спросил его, что было связано с его уходом за женой… выполнял ли он ее повседневные обязанности? … Я пытаюсь понять, насколько это серьезная проблема и чем мы можем помочь.

Следующий набор проблем, которые необходимо решить вместе с г-ном Z, – это проблемы среднего уровня, которые потребуют планирования и в некоторых случаях превентивных мер. Такие вопросы актуальны для взрослых с ожидаемой продолжительностью жизни не менее 3–5 лет. После краткосрочных вмешательств следует ожидать, что г-н z вернется к своему исходному статусу мобильности. Если у него не появятся новые симптомы или признаки, частота посещений г-на Z может быть увеличена до 3–6 месяцев. При каждом последующем посещении г-на Z следует спрашивать, упал ли он или боится ли он упасть; утвердительный ответ потребовал бы переоценки того, что изменилось, и того, показано ли новое лечение.Например, после ухудшения баланса может потребоваться дополнительная физиотерапия.

Во время этих посещений доктор B должен узнать о функциональном состоянии г-на Z, состоянии здоровья его жены и его способности справиться с ее болезнью. Поскольку г-н Z будет основным лицом, принимающим решения о том, где он и его жена живут, это будет темой для постоянного обсуждения. В настоящее время он может удовлетворить ее желание остаться в их доме, но изменения в ее или его состоянии могут потребовать переоценки. Вполне вероятно, что ее потребности в конечном итоге превысят его возможности, и потребуется дополнительная помощь по дому или при переезде.Иногда пациенты с деменцией становятся менее устойчивыми к помощи по дому по мере прогрессирования деменции.

В зависимости от развивающейся ситуации г-на Z, врачу может потребоваться дальнейшее обследование на предмет депрессии, порекомендовать дополнительные поддерживающие услуги или обратиться к психиатру или социальным службам. Направление в общественные организации (например, Ассоциацию Альцгеймера) может повысить качество лечения деменции, которое может предоставить терапевт общего профиля или семейный врач, в частности, путем консультирования лиц, осуществляющих уход. ¹⁷ В ходе обсуждений можно также изучить объем и виды поддержки, которую могут предоставить их дети, а также роль других общественных ресурсов, таких как детские сады, которые могут предоставить г-ну Z некоторую передышку. сборы по скользящей шкале в зависимости от дохода. В какой-то момент г-ну Z также может быть полезно посетить социального работника, специалиста по финансовому планированию или адвоката, имеющего опыт работы с проблемами ухода за престарелыми. Возможно, потребуется решить юридические вопросы, такие как доверенность и право подписи.Хотя социальная работа и услуги по ведению пациентов доступны в сообществе, эти услуги, как правило, не покрываются программой Medicare с оплатой за услуги и должны оплачиваться из собственного кармана, за исключением тех, кто имеет Medicaid или участвует в программах управляемого медицинского обслуживания.

Вполне вероятно, что г-н Z переживет свою жену, и ему нужно будет подготовиться к жизни как вдовец. Врач может быть исключительно ценным, помогая таким пациентам, как г-н Z, пережить процесс скорби и приспособиться к следующему этапу своей жизни, задавая вопросы о личных интересах, целях, ценностях, а также физических, экологических, социальных и финансовых ресурсах.В отличие от структурированной оценки, которую может проводить социальный работник, со временем она может проводиться более неформально.

Профилактическая помощь для поддержания здоровья

По мере того, как д-р B продолжает следовать г-ну Z, будет важно выстраивать отношения, устанавливать доверие, взаимопонимание и взаимопонимание, поскольку они рассматривают более долгосрочные проблемы, с которыми он столкнется. Поддержание его как можно более здорового состояния должно включать соответствующие профилактические услуги и оценку социальных проблем и проблем, связанных с образом жизни.Среди профилактических услуг – вакцинация и скрининговые тесты для выявления бессимптомных заболеваний. Хотя эффективность вакцин для пожилого населения не так убедительна, как для более молодых возрастных групп, некоторые из них указаны в рекомендуемых графиках иммунизации взрослых Центров по контролю за заболеваниями ¹⁸ , включая ежегодную вакцинацию против гриппа, однократную вакцинацию от пневмонии, однократную вакцинацию от герпеса вакцинация против опоясывающего лишая, 2 дозы вакцины против ветряной оспы (при отсутствии признаков иммунитета) и вакцинация столбнячным анатоксином каждые 10 лет.В настоящее время Консультативный комитет по практике иммунизации не рекомендует рутинную пневмококковую ревакцинацию иммунокомпетентных взрослых. ¹⁹ Финансирование вакцинации против опоясывающего лишая через Medicare Part D сделало назначение и проведение вакцинации обременительным как для пациентов, так и для врачей. В большинстве случаев врачам необходимо предоставить рецепт, который пациент должен заполнить и принести в кабинет врача для инъекции.

Хотя ценность скрининга на рак не была продемонстрирована для лиц возраста г-на Z, есть убедительные доказательства того, что скрининг и соответствующее лечение других бессимптомных заболеваний дает положительные результаты для здоровья.Например, тестирование минеральной плотности костной ткани у мужчины возраста г-на З., даже при отсутствии предыдущих падений, является экономически эффективным. ¹¹ Стратегия скрининга и лечения бисфосфонатами, если Т-балл шейки бедренной кости ≤ 2,5, стоит менее 50 000 долларов за год жизни с поправкой на качество и значительно меньше, если используются непатентованные препараты, стоимость которых составляет менее 500 долларов в год. ¹¹ Скрининг артериального давления может быть оправдан, поскольку лечение гипертонии приводит к снижению смертности от любой причины на 21% у пациентов возраста г-на З. ²⁰ Целевая группа профилактических услуг США (USPSTF) предоставляет научно обоснованные рекомендации для скрининговых тестов ²¹ и создала интерактивный веб-сайт http://epss.ahrq.gov/ePSS/search.jsp с рекомендациями, основанными на возраст пациента, пол, употребление табака и текущая сексуальная активность. Поскольку мало доказательств поддерживает большинство скрининговых вмешательств у кого-то в возрасте г-на Z и его ожидаемой продолжительности жизни, рекомендаций по профилактическим услугам для него относительно мало (). Например, не рекомендуется проводить скрининговые тесты на рак.В настоящее время Целевая группа предлагает мало рекомендаций относительно частоты скрининга пожилых людей и времени прекращения скрининга.

Таблица 3

Добавки кальция, поливитамины и аспирин обычно назначаются в качестве профилактических мер, но их ценность менее известна. Метаанализ продемонстрировал отсутствие пользы от одних только добавок кальция в предотвращении переломов шейки бедра. ²² Когорты Инициативы по охране здоровья женщин не смогли показать, что поливитамины снижают рак, сердечно-сосудистые заболевания или смертность ²³ , а рандомизированное клиническое исследование не показало положительного эффекта в предотвращении инфекций ²⁴ .USPSTF заключает, что нет достаточных доказательств, чтобы рекомендовать аспирин для предотвращения сердечно-сосудистых исходов у лиц старше 80 лет, таких как г-н Z. ²⁵

После выздоровления после текущей травмы г-н Z должен начать заниматься программами упражнений на равновесие. для снижения риска падения (например, тайцзи) ²⁶ и аэробных упражнений (например, ходьба) для снижения риска функционального упадка. ²⁷ Точно так же поддержание социальных контактов и особенно когнитивное обучение может помочь предотвратить функциональное снижение, ²⁸ , хотя это свидетельство является более предварительным.

Проблемы длительного действия (более 5 лет)

Клиницист должен также помнить о долгосрочных проблемах, с которыми пациент столкнется, если его здоровье не ухудшится в ближайшем будущем (траектория A). В следующие 5–10 лет г-ну Z, вероятно, придется пересмотреть свою жизненную ситуацию независимо от состояния его жены. Если у него не будет катастрофического или быстрого ухудшения состояния, ему и его врачу также необходимо будет спланировать его функциональное снижение и слабость. Сможет ли он остаться в своем кондоминиуме или ему потребуется дополнительная поддержка, например, помощь в проживании? Эти решения будут основываться на его личных предпочтениях, его финансовых ресурсах и соображениях безопасности.Уравновешивание стремления пациента к независимой жизни со способностью вести себя безопасно – это общая загадка, с которой врачи должны сталкиваться со своими пожилыми пациентами.

И г-н, и г-жа Z имеют долгосрочные доверенности на медицинское обслуживание, и г-н Z обсудил свои предпочтения со своим сыном. Долговременная доверенность помогает преодолеть некоторые ограничения, накладываемые завещаниями на проживание и другими документами, в которых указаны пожелания только в определенных ситуациях. Лицо, наделенное доверенностью, может выступать от имени недееспособного пациента, чтобы принимать решения по текущей ситуации.Если у пациента есть особые пожелания относительно поддерживающих жизнь методов лечения, клиницист и пациент (или суррогатная мать) также должны заполнить стандартную форму приказа врача о поддерживающем лечении (POLST), которая может помочь убедиться в том, что его предпочтения в конце жизни за медицинской помощью наблюдают во всех учреждениях, где она предоставляется, в том числе со стороны персонала служб неотложной медицинской помощи (EMS). Хотя формы POLST признаются не всеми государствами, этот подход расширяется. ²⁹

Как предоставить эту помощь в учреждениях первичной медико-санитарной помощи

Решение краткосрочных, среднесрочных и долгосрочных проблем, с которыми может столкнуться г-н Z, потребует значительного времени.Без более совершенных систем оказания медицинской помощи врачи первичной медико-санитарной помощи не могут выполнить всю необходимую работу. ³⁰ Соответственно, клиницистам следует рассмотреть возможность реструктуризации своей практики с учетом разнообразных текущих потребностей пожилых пациентов с использованием доступных в настоящее время подходов. ³¹ Популяционный подход обеспечивает полезную основу для реорганизации практики для удовлетворения всего спектра потребностей пациентов. Эта схема делит пациентов на 3 группы: хорошо функционирующих, с хроническими заболеваниями или без них и ожидаемой продолжительностью жизни ≥ 10 лет; плохо функционирующие, часто страдающие множественными хроническими заболеваниями и имеющие ожидаемую продолжительность жизни> 2 и

Таблица 4

Приоритеты в уходе за пожилыми пациентами по ожидаемой продолжительности жизни

Связь между системами здравоохранения и между поставщиками имеет важное значение.Большинство практикующих врачей в США ³² не имеют полностью электронной медицинской карты, которая передается между пунктами оказания медицинской помощи. Связь по электронной почте о прогрессе пациентов в больнице (например, ежедневное обновление данных о пациентах) и условиях дома престарелых (электронная почта и продиктованное резюме при выписке домой) может помочь поддерживать непрерывность в том, участвуют ли другие врачи в уходе за пациентами.

В офисах профилактические и скрининговые задачи должны регулярно включаться, насколько это возможно, в практику посредством постоянных распоряжений и предварительных анкет.Примеры доступны на http://www.geronet.ucla.edu/centers/acove/office_forms.htm).

Ведение конкретных гериатрических состояний (например, падений, недержания мочи) также может быть структурировано для обеспечения высококачественного, эффективного и комплексного ухода в офисе. ^{33 , 34} Этот уход включает идентификацию посредством скрининга или выявления случаев, как описано выше, последующее наблюдение при положительных результатах скрининга и мониторинг реакции на лечение с пересмотром плана лечения по мере необходимости.Такие инструменты, как структурированные записи о посещениях, которые ведут поставщиков через рекомендуемые процессы оказания помощи, и информационные листы для пациентов, в которых указаны близлежащие местные ресурсы, могут способствовать высококачественному и всестороннему уходу. Несколько стратегий ведения болезней, в которых добавлен специальный персонал (например, клинический специалист по депрессии или медсестра, которая координирует уход и дает рекомендации по ведению конкретных заболеваний) или которые связывают систему здравоохранения с общественными организациями, улучшили качество медицинского обслуживания. уход и привели к некоторым лучшим клиническим результатам. ^{35 , 36 , 37 , 38} Эти программы хорошо вписываются в Модель хронического ухода, ³⁹ – теоретическая конструкция, которая поддерживает улучшение здравоохранения, связанного с услугами на уровне сообщества через 4 Компоненты: проектирование системы доставки, поддержка самоуправления, поддержка принятия решений и клинические информационные системы. Пациенты становятся более информированными и активными, а практические бригады более подготовлены к тому, чтобы действовать на опережение, добиваясь желаемого результата в виде улучшения клинических и функциональных результатов.Метаанализ, изучающий влияние Модели на астму, застойную сердечную недостаточность, депрессию и диабет, показал, что вмешательства, содержащие по крайней мере 1 элемент модели хронической помощи, оказали благотворное влияние на клинические исходы и процессы оказания помощи при всех состояниях. ⁴⁰ Однако для реализации этого вида помощи требуются персонал, системы поддержки и механизм оплаты.

В настоящее время загруженность практики первичной медико-санитарной помощи, недостаточная подготовка врачей к инициированию и завершению реорганизации практики, а также экономические аспекты медицинской практики являются существенными препятствиями для принятия этих подходов.Медицинский дом, ориентированный на пациента (PCHM), за который выступают терапевты, семейные врачи, педиатры и остеопаты ⁴¹ , может предоставить механизм для разработки систематических подходов к лечению хронических заболеваний в соответствии с принципами модели хронической помощи, включая предоставление групповой помощи, когда это необходимо . Для г-на Z, PCMH может означать, что некоторые задачи (например, мониторинг риска его падений, координация ухода между множеством врачей г-на Z и общение с врачом г-жи Z) могут не выполняться доктором Z.B. Большая часть увеличенных платежей, предлагаемых в рамках PCMH, должна быть направлена ​​на предоставление новых услуг дополнительным персоналом, который имеет четко определенные взаимодополняющие роли, и на улучшение информационных систем, доступных для команды офиса. Судя по первому опыту, переход в медицинские учреждения вряд ли будет легким или быстрым. ⁴²

Будущее лечение г-на Z

По мере того, как г-н Z стареет, ему необходимо будет получать помощь, основанную на доказательствах, когда доказательства доступны, и помощь, основанную на серьезных клинических доказательствах, когда это не так.Краткое изложение ожидаемого наблюдения и лечения г-на Z, основанное на его текущем состоянии здоровья, представлено в. Однако этот план обязательно изменится по мере появления новых болезней и состояний. Для г-на Z и его врача это великое неизвестное, которое будет обнаружено посредством скрининга и выявления новых симптомов. Независимо от того, что появится, для оптимального ухода за г-ном Z потребуется подготовленный врач, который поддерживает клинические навыки и знания с помощью таких процессов, как поддержание сертификата совета. ⁴³ Врач г-на З. также должен будет оказывать помощь в рамках эффективно измененной системы здравоохранения, используя команды (даже в индивидуальных и небольших группах) и используя модель хронической помощи. Наконец, г-ну Z понадобится врач, который будет его защитником и наставником в решении медицинских и социальных проблем последних лет своей жизни. Что-то меньшее вряд ли удовлетворит его нынешние и будущие потребности.

Вставка 1 Вопросы и простые тесты для общей скрининговой оценки ослабленных пожилых пациентов

Функциональный статус

Повседневная жизнь (ADL)

• купание

• перевязка

• передача

• поддержание воздержания

• кормление

Ответы: можно выполнить без посторонней помощи, можно, но с трудом, невозможно выполнить без посторонней помощи.

Инструментальная деятельность в повседневной жизни (IADL)

• по телефону

• покупки

• приготовление еды

• ведение домашнего хозяйства

• стирка

• на общественном транспорте или на автомобиле

• прием лекарств и распоряжение финансами

Ответы: можно завершить без посторонней помощи, невозможно завершить без посторонней помощи)

Нарушение зрения

• Испытываете ли вы трудности с вождением автомобиля, просмотром телевизора, чтением или выполнением каких-либо своих действий? повседневная деятельность из-за вашего зрения, даже в очках? ^{44 ​​}

Да = положительный результат

Альтернатива – скрининг с использованием глазной диаграммы Снеллена.

Нарушение слуха

Батарея Национального обследования здоровья и питания (NHANES)

• Ваш возраст> 70 ​​лет? (1 балл)

• Ваш пол> (1 балл)

• У вас 12 или меньше лет образования? (1 балл)

• Обращались ли вы когда-нибудь к врачу по поводу проблем со слухом (2 балла)

• Без слухового аппарата вы обычно слышите и понимаете, что говорит человек, не видя его лица, если этот человек шепчет вам через комнату? (если нет, 1 балл)

• Можете ли вы обычно слышать и понимать, что говорит человек, не видя его лица, если этот человек разговаривает с вами обычным голосом через комнату? (если нет, 2 балла)

≥ 3 балла = положительный результат

Альтернативой является аудиоскоп. ⁴⁶

Недержание мочи

ACOVE-2 Screener

Да = положительный результат.

Недоедание

Потеря ≥ 5 процентов обычной массы тела за последний год = положительный результат скрининга.

Походка, баланс, падения

ACOVE-2 Screener

• Падали ли вы 2 или более раз за последние 12 месяцев?

• Вы упали и поранились после вашего последнего посещения врача?

• Боялись ли вы упасть из-за проблем с равновесием или ходьбой?

Любое да = положительный экран.

Депрессия

PHQ-2

За последние 2 недели, как часто вас беспокоили:

• Мало интереса или удовольствия от занятий?

• Чувствуете себя подавленным, подавленным или безнадежным?

Ответы оцениваются: 0 = совсем нет, 1 = несколько дней, 2 = более половины дней, 3 = почти каждый день.

≥ 3 = положительный экран.

Когнитивные проблемы

Отзыв трех элементов

<2 отзываемых элемента = положительный экран

Тест рисования часов

Любая из следующих ошибок = положительный результат

• Неправильное время

• Без рук

• Отсутствующие номера

• Замена номеров

• Повторение

• Отказ

Глава 9 – Органические соединения кислорода – Химия

Автор фото: А. Савин

Вернуться к началу

В этой главе вы познакомитесь с основными органическими функциональными группами, содержащими кислород. Сюда входят спирты, фенолы, простые эфиры, альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты и сложные эфиры. На рисунке 9.1 представлены основные органические функциональные группы для этих соединений и суффикс ИЮПАК, который используется для обозначения этих соединений.Хотя вам не нужно официально называть полные структуры, вы должны иметь возможность идентифицировать функциональные группы, содержащиеся в соединениях, на основе их названий IUPAC. Например, спирт представляет собой органическое соединение с гидроксильной (-ОН) функциональной группой на алифатическом атоме углерода. Поскольку -ОН является функциональной группой всех спиртов, мы часто представляем спирты общей формулой ROH, где R представляет собой алкильную группу. В рекомендациях по номенклатуре ИЮПАК суффикс «-ол» используется для обозначения простых соединений, содержащих спирты.Примером может служить этанол (CH ₃ CH ₂ OH).

Рис. 9.1 Общие органические функциональные группы, содержащие кислород. Суффиксы ИЮПАК, используемые для обозначения простых органических молекул, отмечены в таблице

Вернуться к началу

Некоторые свойства и реакционная способность спиртов зависят от числа атомов углерода, присоединенных к конкретному атому углерода, который присоединен к группе -ОН.На этом основании спирты можно разделить на три класса.

• Первичный (1 °) спирт – это спирт, в котором атом углерода (красный) с группой ОН присоединен к одному другому атому углерода (синему). Его общая формула – RCH ₂ OH.

• Вторичный (2 °) спирт – это спирт, в котором атом углерода (красный) с группой ОН присоединен к двум другим атомам углерода (синим). Его общая формула: R ₂ CHOH.

• Третичный (3 °) спирт – это спирт, в котором атом углерода (красный) с группой ОН присоединен к трем другим атомам углерода (синим цветом).Его общая формула: R ₃ COH.

Спирты можно рассматривать как производные воды (H ₂ O; также обозначается как HOH).

Как и связь H – O – H в воде, связь R – O – H изогнута, а часть -OH в молекулах спирта полярна. Эта взаимосвязь особенно очевидна для небольших молекул и отражается в физических и химических свойствах спиртов с низкой молярной массой. Замена атома водорода алкана на группу ОН позволяет молекулам связываться посредством водородных связей (рис.9.2).

Рисунок 9.2 Межмолекулярная водородная связь в метаноле. Группы ОН в молекулах спирта делают возможным образование водородных связей.

Напомним, что физические свойства в значительной степени определяются типом межмолекулярных сил. В таблице 9.1 перечислены молярные массы и точки кипения некоторых распространенных соединений. Из таблицы видно, что вещества с одинаковой молярной массой могут иметь совершенно разные точки кипения.

Алканы неполярны и поэтому связаны только через относительно слабые лондонские дисперсионные силы (LDF). Температуры кипения алканов с одним-четырьмя атомами углерода настолько низки, что все эти молекулы являются газами при комнатной температуре. Напротив, если мы проанализируем соединения, которые содержат функциональную группу спирта, даже метанол (только с одним атомом углерода) будет жидкостью при комнатной температуре. Поскольку спирты обладают способностью образовывать водородные связи, их точки кипения значительно выше по сравнению с углеводородами сопоставимой молярной массы.Температура кипения – это грубая мера количества энергии, необходимой для отделения молекулы жидкости от ближайших соседей. Если молекулы взаимодействуют посредством водородных связей, для разрушения этого межмолекулярного притяжения необходимо подавать относительно большое количество энергии. Только тогда молекула может перейти из жидкости в газообразное состояние.

Другая интересная тенденция очевидна в таблице 9.1: поскольку молекулы спирта имеют больше атомов углерода, они также имеют более высокие температуры кипения.Это связано с тем, что молекулы могут иметь более одного типа межмолекулярных взаимодействий. Помимо водородных связей, молекулы спирта также имеют LDF, которые возникают между неполярными частями молекул. Как мы видели с алканами, чем больше углеродная цепь, тем больше LDF присутствует в молекуле. Как и в случае с алканами, повышенное количество ЛДФ в спиртосодержащих молекулах также вызывает повышение температуры кипения.

Помимо образования водородных связей между собой, спирты также могут вступать в водородные связи с молекулами воды (Рисунок 9.3). Таким образом, в то время как углеводороды нерастворимы в воде, небольшие спирты с одним-тремя атомами углерода полностью растворимы. Однако с увеличением длины цепи растворимость спиртов в воде снижается; молекулы становятся больше похожими на углеводороды и менее на воду. Спирт 1-деканол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH), содержащий 10 атомов углерода практически не растворяется в воде.Мы часто обнаруживаем, что граница растворимости в семействе органических соединений находится у четырех или пяти атомов углерода.

Рисунок 9.3 Водородная связь между молекулами метанола и молекулами воды. Водородная связь между ОН метанола и молекулами воды определяет растворимость метанола в воде.

Вернуться к началу

Молекулы, содержащие две функциональные группы спирта, часто называют гликолями .Этиленгликоль, один из простейших гликолей, имеет два основных коммерческих применения. Он используется в качестве сырья при производстве полиэфирных волокон и составов антифризов. Добавление двух или более групп -ОН к углеводороду существенно увеличивает температуру кипения и растворимость спирта. Например, для этиленгликоля точка кипения составляет 197,3 ^o ° C, по сравнению с этанолом, который имеет точку кипения 78 ^o ° C. Таким образом, этиленгликоль является полезным охлаждающим веществом для автомобильных двигателей.

Рисунок 9.4 Свойства этиленгликоля. Этиленгликоль часто используется в качестве охлаждающего агента в смесях антифризов из-за его низкой температуры замерзания и высокой температуры кипения.

Этиленгликоль ядовит для людей и других животных, с ним следует обращаться осторожно и утилизировать надлежащим образом. Как прозрачная жидкость со сладким вкусом, она может привести к случайному проглатыванию, особенно домашними животными, или может быть преднамеренно использована в качестве орудия убийства. Этиленгликоль трудно обнаружить в организме, и он вызывает симптомы, в том числе интоксикацию, тяжелую диарею и рвоту, которые можно спутать с другими болезнями или заболеваниями.Его метаболизм производит оксалат кальция, который кристаллизуется в головном мозге, сердце, легких и почках, повреждая их; в зависимости от уровня воздействия, накопление яда в организме может длиться недели или месяцы, прежде чем вызвать смерть, но смерть от острой почечной недостаточности может наступить в течение 72 часов, если человек не получит надлежащего лечения от отравления. Некоторые смеси антифризов на основе этиленгликоля содержат горький агент, такой как денатоний, для предотвращения случайного или преднамеренного употребления.Типичные смеси антифризов также содержат флуоресцентный зеленый краситель, который упрощает обнаружение и удаление пролитого антифриза.

Соединения, в которых группа -ОН присоединена непосредственно к ароматическому кольцу, называются фенолами и в химических уравнениях могут обозначаться как АРОН. Фенолы отличаются от спиртов тем, что в воде они обладают слабой кислотностью. Подобно реакциям кислотно-щелочной нейтрализации двойного вытеснения, они реагируют с водным гидроксидом натрия (NaOH) с образованием соли и воды.

ArOH (водн.) + NaOH (водн.) → ArONa (водн.) + H ₂ O

Простейшее фенолсодержащее соединение, C ₆ H ₅ OH, само называется фенолом. (Более старое название, подчеркивающее его легкую кислотность, было карболовая кислота ). Фенол – белое кристаллическое соединение, имеющее характерный («больничный запах») запах.

Фенолы широко используются как антисептики (вещества, убивающие микроорганизмы на живых тканях) и как дезинфицирующие средства (вещества, предназначенные для уничтожения микроорганизмов на неодушевленных предметах, таких как мебель или полы). Первым широко применяемым антисептиком был фенол. Джозеф Листер использовал его для антисептической хирургии в 1867 году. Фенол, однако, токсичен для людей и может вызвать серьезные ожоги при нанесении на кожу.В кровотоке это системный яд , что означает, что он проникает во все части тела и поражает их. Его серьезные побочные эффекты привели к поискам более безопасных антисептиков, ряд из которых был найден.

Рис. 9.6 Операция 1753 г. перед применением антисептиков. Картина написана Гаспаре Траверси.

В настоящее время фенол используется только в очень малых концентрациях в некоторых безрецептурных медицинских продуктах, таких как хлорасептик для горла.

Рис. 9.7 Фенол все еще используется в низких концентрациях в некоторых медицинских препаратах, таких как хлорасептик.

Более сложные соединения, содержащие фенольные функциональные группы, обычно встречаются в природе, особенно в виде растительных натуральных продуктов. Например, одними из основных метаболитов, обнаруженных в зеленом чае, являются полифенольные катехиновые соединения, представленные на рисунке 9.8А эпигаллокатехингаллатом (ЭКГК) и эпикатехином. Было показано, что употребление зеленого чая обладает химиопрофилактическими свойствами на лабораторных животных.Считается, что биологическая активность катехинов как антиоксидантных агентов способствует этой активности и другим преимуществам для здоровья, связанным с потреблением чая. Некоторые из биологически активных компонентов марихуаны, такие как тетрагидроканнабинол (THC) и каннабидиол (CBD), также являются фенольными соединениями (рис. 9B).

Рис. 9.8 Натуральные продукты растительного происхождения, содержащие фенольные функциональные группы. (A) Зеленый чай содержит соединения катехина, такие как галлат эпигаллокатехина (ECGC), и эпикатехины, которые, как считается, обеспечивают некоторые из противоопухолевых преимуществ для здоровья, присущих зеленому чаю.(B) Марихуана содержит множество биологически активных фенольных соединений, включая галлюциногенный компонент марихуаны, тетрагидроканнабинол (THC) и метаболит каннабидиол (CBD). Каннабидиол не обладает психоактивными свойствами и в настоящее время изучается в качестве потенциального лекарственного средства для лечения синдромов рефракционной эпилепсии.

1. Почему этанол (CH ₃ CH ₂ OH) более растворим в воде, чем 1-гексанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH) ?

2. Почему 1-бутанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH) имеет более низкую точку кипения, чем 1-гексанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ СН ₂ СН ₂ ОН)?

1. Этанол имеет группу -ОН и только 2 атома углерода; 1-гексанол имеет одну группу -ОН для 6 атомов углерода и, таким образом, больше похож на (неполярный) углеводород, чем на этанол.

2. 1-гексанол имеет более длинную углеродную цепь, чем у 1-бутанола, и, следовательно, больше LDF, которые способствуют более высокой температуре кипения.

Ответьте на следующие упражнения, не обращаясь к таблицам в тексте.

1. Расположите эти спирты в порядке увеличения температуры кипения: 1-бутанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH), 1-гептанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH) и 1-пропанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ OH).

2. Что имеет более высокую точку кипения – бутан (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₃ ) или 1-пропанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ OH)?

3. Расположите эти спирты в порядке увеличения растворимости в воде: 1-бутанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH), метанол (CH ₃ OH) и 1-октанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH).

4. Расположите эти соединения в порядке увеличения растворимости в воде: 1-бутанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH), этанол (CH ₃ CH ₂ OH) и пентан. (Канал ₃ Канал ₂ Канал ₂ Канал ₂ Канал ₃ ).

1. 1-пропанол <1-бутанол <1-гептанол

3. 1-октанол <1-бутанол <метанол

Вернуться к началу

Эфиры – это класс органических соединений, которые содержат кислород между двумя алкильными группами. Они имеют формулу R-O-R ’, где R’s представляют собой алкильные группы. эти соединения используются в красителях, парфюмерии, маслах, восках и в промышленности.

Связи C – O в простых эфирах полярны, и, следовательно, эфиры обладают суммарным дипольным моментом. Слабая полярность эфиров не оказывает заметного влияния на их температуры кипения, сравнимые с таковыми у алкенов сопоставимой молекулярной массы.Эфиры имеют гораздо более низкие температуры кипения по сравнению с изомерными спиртами. Это связано с тем, что молекулы спиртов связаны водородными связями, в то время как молекулы эфира не могут образовывать водородные связи с другими молекулами эфира. Например, диэтиловый эфир (CH ₃ CH ₂ OCH ₂ CH ₃ ) имеет точку кипения 34,6 ^o ° C, тогда как н-бутанол (CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH), четырехуглеродный спирт, имеет пионт кипения 117.7 ^o C.

Однако простые эфиры могут образовывать водородные связи с водой, поскольку вода содержит частично положительные атомы водорода, необходимые для образования водородных связей. Таким образом, простые эфиры, содержащие до 3 атомов углерода, растворимы в воде из-за образования Н-связей с молекулами воды.

Растворимость простых эфиров уменьшается с увеличением числа атомов углерода. Относительное увеличение углеводородной части молекулы снижает тенденцию образования водородной связи с водой.Эфиры в значительной степени растворимы в более неполярных органических растворителях и фактически могут использоваться в качестве растворителя для растворения неполярных и умеренно полярных молекул. Кроме того, простые эфиры очень неактивны. Фактически, за исключением алканов, циклоалканов и фторуглеродов, простые эфиры, вероятно, являются наименее реакционноспособным обычным классом органических соединений. Таким образом, более мелкие простые эфиры, такие как диэтиловый эфир (CH ₃ CH ₂ OCH ₂ CH ₃ ), широко используются химиками-органиками в качестве растворителей для различных органических реакций.Инертность эфиров по отношению к спиртам, несомненно, связана с отсутствием реакционной связи О – Н.

В середине 1800-х – начале 1900-х годов диэтиловый эфир использовался в качестве анестетика во время хирургических операций, в значительной степени заменяя хлороформ из-за пониженной токсичности. Общий анестетик действует на мозг, вызывая бессознательное состояние и общую нечувствительность к ощущениям или боли.Диэтиловый эфир (CH ₃ CH ₂ OCH ₂ CH ₃ ) был первым широко используемым анестетиком общего назначения.

Рис. 9.9 Уильям Мортон, стоматолог из Бостона, ввел диэтиловый эфир в хирургическую практику в 1846 году. На этой картине изображена операция в Бостоне в 1846 году, в которой диэтиловый эфир использовался в качестве анестетика. Вдыхание паров эфира вызывает потерю сознания, подавляя активность центральной нервной системы. Источник: Картина Уильяма Мортона Эрнеста Борд.

Диэтиловый эфир относительно безопасен, поскольку существует довольно большой разрыв между дозой, обеспечивающей эффективный уровень анестезии, и смертельной дозой. Однако, поскольку он легко воспламеняется и имеет дополнительный недостаток, вызывающий тошноту, его заменили более новыми ингаляционными анестетиками, включая фторсодержащие соединения галотан и галогенированные эфиры, десфлуран, изофлуран и севофлуран. Галогенированные простые эфиры, изофлуран, десфлуран и севофлуран демонстрируют меньшие побочные эффекты по сравнению с диэтиловым эфиром.К сожалению, безопасность этих соединений для персонала операционной была поставлена ​​под сомнение. Например, женщины, работающие в операционных, подвергшихся воздействию галотана, чаще страдают выкидышами, чем женщины в общей популяции.

Простые эфиры также являются общими функциональными группами, обнаруженными в натуральных продуктах, и могут обладать уникальной биологической активностью. Фактически, было обнаружено, что некоторые очень большие соединения, содержащие несколько простых эфиров, называемые полиэфирами , вызывают нейротоксическое отравление моллюсками.В этом примере динофлаггелат, Karina brevis , который является возбудителем цветения водорослей красного прилива, производит класс высокотоксичных полиэфиров, называемых бреватоксинами. Бреватоксин А изображен на рисунке 9.10. Симптомы этого отравления включают рвоту и тошноту, а также различные неврологические симптомы, такие как невнятная речь.

Рисунок 9.10 Нейротоксическое отравление моллюсками. Динофлаггелат, Karina brevis , показанный в верхнем левом углу, является возбудителем вредоносного цветения водорослей красного прилива.Цветение морских водорослей может быть довольно обширным, как показано на фотографии красного прилива (вверху справа), происходящего недалеко от Сан-Диего, Калифорния. K. brevis производит класс полиэфиров, называемых бреватоксинами. Бреватоксин А показан в качестве примера. Моллюски и мышцы, питающиеся фильтром, загрязняются динофлаггелатом и могут вызвать нейротоксическое отравление моллюсками при употреблении в пищу. Красные приливы могут иметь серьезные экономические издержки, поскольку промыслы и промысел моллюсков должны быть закрыты до тех пор, пока уровни токсинов в коммерческих продуктах не вернутся к приемлемым уровням.

Вернуться к началу

Альдегиды и кетоны характеризуются наличием карбонильной группы (C = O), и их реакционную способность обычно можно понять, признав, что карбонильный углерод содержит частичный положительный заряд (δ +), а карбонильный кислород содержит частичный отрицательный заряд. (δ−). Альдегиды обычно более реакционноспособны, чем кетоны.

A карбонильная группа представляет собой химически органическую функциональную группу, состоящую из атома углерода, связанного двойной связью с атомом кислорода -> [ C = O ] Простейшими карбонильными группами являются альдегиды и кетоны, обычно присоединенные к другому углеродному соединению.Эти структуры можно найти во многих ароматических соединениях, влияющих на запах и вкус.

Прежде чем углубляться в подробности, обязательно поймите, что сама сущность C = O известна как « c арбонильная группа », в то время как члены этой группы называются « карбонильные соединения «.

Как обсуждалось ранее, мы понимаем, что у кислорода есть две неподеленные пары электронов. Эти электроны делают кислород более электроотрицательным, чем углерод.Тогда углерод является частично положительным (или электрофильный = «любящий электроны»), а кислород частично отрицательным ( нуклеофильный = «любящий ядро ​​или протон»). Поляризуемость обозначается дельтой в нижнем регистре и положительным или отрицательным верхним индексом в зависимости от атома. Например, углерод будет иметь δ ⁺ , а кислород δ ^– .

В альдегидах к карбонильной группе присоединен атом водорода вместе с

• второй атом водорода
• или, чаще, углеводородная группа, которая может быть алкильной группой или группой, содержащей бензольное кольцо.

В этом разделе мы игнорируем те, которые содержат бензольные кольца. Ниже приведены некоторые примеры альдегидов

Обратите внимание, что все они имеют один и тот же конец молекулы. Отличается только сложность другой присоединенной углеродной группы. Когда вы пишете формулы для них, альдегидная группа (карбонильная группа с присоединенным атомом водорода) всегда записывается как -CHO – никогда как COH. Его легко спутать с алкоголем.Этаналь, например, записывается как CH ₃ CHO; метанал как HCHO.

В кетонах к карбонильной группе присоединены две углеродные группы. Опять же, это могут быть либо алкильные группы, либо группы, содержащие бензольные кольца. Обратите внимание, что к карбонильной группе кетонов никогда не присоединен атом водорода.

Пропанон обычно обозначается как CH ₃ COCH ₃ .

Метаналь, также известный как формальдегид (HCHO), представляет собой газ при комнатной температуре (точка кипения -21 ° C), а этаналь, также известный как ацетальдегид, имеет температуру кипения + 21 ° C. Это означает, что этаналь кипит при температуре, близкой к комнатной. Более крупные альдегиды и кетоны являются жидкостями, температура кипения которых повышается по мере увеличения размера молекул. Величина точки кипения определяется силой межмолекулярных сил.В этих молекулах обнаружены две основные межмолекулярные силы:

• Лондонские силы дисперсии : Эти притяжения тем сильнее, чем больше длина молекул и больше электронов. Это увеличивает размеры устанавливаемых временных диполей. Вот почему точки кипения увеличиваются с увеличением числа атомов углерода в цепях – независимо от того, говорите ли вы об альдегидах или кетонах.
• Диполь-дипольные притяжения : И альдегиды, и кетоны являются полярными молекулами из-за наличия двойной связи углерод-кислород.Помимо дисперсионных сил, между постоянными диполями на соседних молекулах также будет существовать притяжение. Это означает, что точки кипения будут выше, чем у углеводородов аналогичного размера, которые обладают только дисперсионными силами. Интересно сравнить три молекулы одинакового размера. Они имеют одинаковую длину и одинаковое (хотя и не одинаковое) количество электронов.

Поляризация карбонильных групп также влияет на температуру кипения альдегидов и кетонов, которая выше, чем у углеводородов аналогичного размера.Однако, поскольку они не могут образовывать водородные связи, их температуры кипения обычно ниже, чем у спиртов аналогичного размера. В таблице 9.2 приведены некоторые примеры соединений одинаковой массы, но содержащих разные типы функциональных групп. Обратите внимание, что соединения с более сильными межмолекулярными силами имеют более высокие температуры кипения.

Алканы <Альдегиды <Кетоны <Спирты

Таблица 9.2 Сравнение точек кипения и межмолекулярных сил

Из-за полярности карбонильной группы атом кислорода альдегида или кетона вступает в водородную связь с молекулой воды.

Таким образом, растворимость альдегидов и кетонов примерно такая же, как у спиртов и простых эфиров. Формальдегид (HCHO), ацетальдегид (CH ₃ CHO) и ацетон ((CH ₃ ) ₂ CO) растворимы в воде. По мере увеличения длины углеродной цепи растворимость в воде уменьшается. Граница растворимости находится примерно при четырех атомах углерода на атом кислорода. Все альдегиды и кетоны растворимы в органических растворителях и, как правило, менее плотны, чем вода.

Вернуться к началу

Подобно другим кислородсодержащим функциональным группам, обсуждавшимся до сих пор, альдегиды и кетоны также широко распространены в природе и часто сочетаются с другими функциональными группами. Примеры встречающихся в природе молекул, которые содержат функциональную группу альдегида или кетона, показаны на следующих двух рисунках. Соединения на рисунке 9.11 обнаруживаются в основном в растениях или микроорганизмах, а также в соединениях на рисунке 9.12 имеют животное происхождение. Многие из этих молекулярных структур хиральны и имеют отчетливую стереохимию.

Когда хиральные соединения встречаются в природе, они обычно энантиомерно чисты, хотя разные источники могут давать разные энантиомеры. Например, карвон обнаружен как его левовращающий (R) -энантиомер в масле мяты курчавой, тогда как семена тмина содержат правовращающий (S) -энантиомер. В этом случае изменение стереохимии вызывает резкое изменение воспринимаемого запаха.Альдегиды и кетоны известны своим сладким, а иногда и резким запахом. Запах ванильного экстракта исходит от молекулы ванилина. Точно так же бензальдегид придает сильный запах миндаля. Благодаря приятному запаху молекулы, содержащие альдегиды и кетоны, часто встречаются в парфюмерии. Однако не все ароматы приятны. В частности, 2-гептанон является частью резкого аромата голубого сыра, а (R) -Muscone является частью мускусного запаха гималайской кабарги.Наконец, кетоны присутствуют во многих важных гормонах, таких как прогестерон (женский половой гормон) и тестостерон (мужской половой гормон). Обратите внимание, как тонкие различия в структуре могут вызвать резкие изменения в биологической активности. Функциональность кетонов также проявляется в противовоспалительном стероиде кортизоне.

Рис. 9.11 Примеры молекул, содержащих альдегид и кетон, выделенных из растительных источников.

Рисунок 9.12 Примеры молекул, содержащих альдегид и кетон, выделенных из животных источников.

Кетоны образуются в организме человека как побочный продукт липидного обмена. Два общих метаболита, продуцируемых в организме человека, – это кетонсодержащая ацетоуксусная кислота и метаболит спирта, β-гидроксибутират. Ацетон также производится как продукт распада ацетоуксусной кислоты. Затем ацетон может выводиться из организма с мочой или в виде летучего продукта через легкие.

Обычно кетоны не попадают в кровоток в заметных количествах. Например, нормальная концентрация ацетона в организме человека составляет менее 1 мг / 100 мл крови. Вместо этого кетоны, которые вырабатываются во время метаболизма липидов внутри клеток, обычно полностью окисляются и расщепляются на углекислый газ и воду. Это потому, что глюкоза является основным источником энергии для тела, особенно для мозга. Глюкоза в контролируемых количествах попадает в кровоток печенью, где она перемещается по всему телу, обеспечивая энергию.Для мозга это основной источник энергии, поскольку гематоэнцефалический барьер блокирует транспорт больших липидных молекул. Однако во время голодания, когда глюкоза недоступна или при определенных болезненных состояниях, когда метаболизм глюкозы нарушен, например, при неконтролируемом сахарном диабете, концентрации кетонов в крови повышаются до более высоких уровней, чтобы обеспечить мозг альтернативным источником энергии. Однако, поскольку ацетоуксусная кислота и β-гидроксибутират содержат функциональные группы карбоновых кислот, добавление этих молекул в кровь вызывает закисление, которое, если его не контролировать, может вызвать опасное состояние, называемое кетоацидозом.Кетоацидоз может быть опасным для жизни событием. Кетоны легко обнаружить, так как ацетон выводится с мочой. В тяжелых случаях запах ацетона также может ощущаться в дыхании.

Вернуться к началу

Карбоновые кислоты можно легко распознать, поскольку они имеют карбонильный углерод, который также непосредственно связан с функциональной группой спирта. Таким образом, карбонильный углерод также присоединен непосредственно к спирту.В сложноэфирной функциональной группе карбонильный углерод также непосредственно присоединен как часть простой эфирной функциональной группы.

Карбоновые кислоты – это органические соединения, которые включают карбоксильную функциональную группу, CO ₂ H. Название карбоксил происходит от того факта, что карбонильная и гидроксильная группы присоединены к одному и тому же атому углерода.

Карбоновые кислоты названы так потому, что они могут отдавать водород для образования карбоксилатного иона.Факторы, влияющие на кислотность карбоновых кислот, будут обсуждены позже.

Сложный эфир представляет собой органическое соединение, которое является производным карбоновой кислоты, в которой атом водорода гидроксильной группы заменен на алкильную группу. Структура является продуктом карбоновой кислоты (R-часть) и спирта (R’-часть). Общая формула сложного эфира показана ниже.

Группа R может быть водородной или углеродной цепью.Группа R ‘должна быть углеродной цепью, поскольку атом водорода сделает молекулу карбоновой кислотой. Шаги по названию сложных эфиров вместе с двумя примерами показаны ниже.

Карбоновые кислоты могут образовывать димеры с водородными связями, температура кипения которых выше, чем у спиртов аналогичного размера (таблица 9.3).

Таблица 9.3 Сравнение точек кипения соединений аналогичного размера

Мелкие сложные эфиры имеют температуры кипения ниже, чем у альдегидов и кетонов с аналогичной массой (Таблица 9.3). Сложные эфиры, как и альдегиды и кетоны, являются полярными молекулами. однако их диполь-дипольные взаимодействия слабее, чем у альдегидов и кетонов, и они не могут образовывать водородные связи. Таким образом, их температуры кипения выше, чем у простых эфиров, и ниже, чем у альдегидов и кетонов аналогичного размера.

Карбоновые кислоты с низким молекулярным весом обычно жидкие при комнатной температуре, тогда как более крупные молекулы образуют воскообразные твердые вещества. Карбоновые кислоты с длиной углеродной цепи от 12 до 20 атомов углерода обычно называют жирными кислотами, поскольку они обычно содержатся в жирах и маслах.По сравнению с другими кислородсодержащими молекулами, карбоновые кислоты с короткой цепью обычно растворимы в воде из-за их способности образовывать водородные связи. По мере увеличения длины углеродной цепи растворимость карбоновой кислоты в воде снижается. Сложные эфиры также могут связываться водородом с водой, хотя и не так эффективно, как карбоновые кислоты, и поэтому они немного менее растворимы в воде, чем карбоновые кислоты аналогичного размера.

Карбоновые кислоты обычно имеют неприятный, резкий и даже прогорклый запах.Например, запах уксуса возникает из-за этановой кислоты (также известной как уксусная кислота). Запах тренажерных залов и немытых носков в значительной степени вызван бутановой кислотой, а гексановая кислота отвечает за сильный запах лимбургского сыра. Из-за своей кислой природы карбоновые кислоты также имеют кислый вкус, как это отмечается для уксуса и лимонной кислоты, содержащихся во многих фруктах. С другой стороны, сложные эфиры обладают приятным ароматом и ответственны за аромат многих фруктов и цветов. Сложные эфиры также могут иметь фруктовый привкус.

1. Какое соединение имеет более высокую точку кипения – CH ₃ CH ₂ CH ₂ OCH ₂ CH ₃ или CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH? Объяснять.

2. Какое соединение имеет более высокую точку кипения – CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ OH или CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH? Объяснять.

3. Какое соединение более растворимо в воде – CH ₃ COOH или CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₃ ? Объяснять.

4. Какое соединение более растворимо в воде – CH ₃ CH ₂ COOH или CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₂ CH ₂ COOH? Объяснять.

1. CH ₃ CH ₂ CH ₂ COOH из-за водородной связи (Нет межмолекулярной водородной связи с CH ₃ CH ₂ CH ₂ OCH ₂ CH ₃ .)

3. CH ₃ COOH, потому что он участвует в водородной связи с водой (Нет межмолекулярной водородной связи с CH ₃ CH ₂ CH ₂ CH ₃ .)

Карбоновые кислоты и сложные эфиры широко распространены в природе и используются для множества целей. Например, муравьи из семейства Formicidae используют простейшую карбоновую кислоту, муравьиную кислоту, как в качестве химической защиты, так и в качестве атаки для подчинения добычи (рис.9.13А). Разбавленный раствор уксусной кислоты (5%) содержится в уксусе и отвечает за кислый и острый вкус. Уксусная кислота также придает хлебу на закваске острый вкус и отвечает за кислый привкус вина. Лимонная кислота содержится во многих фруктах и ​​является причиной их кислого вкуса. Другие карбоновые кислоты, такие как ПАБК и гликолевая кислота, используются в косметической промышленности. ПАБК, вырабатываемая растениями, грибами и бактериями, является обычным компонентом пищи и по структуре связана с витамином фолиевой кислоты.В 1943 году ПАБК был запатентован как одно из первых соединений, используемых при производстве солнцезащитного крема. Однако с середины 1980-х его использование перестало быть популярным из-за опасений, что он может увеличить клеточное УФ-повреждение, а также способствовать развитию аллергии. Гликолевая кислота является наименьшей из кислот класса α-гидроксикислот, и она нашла применение как в пищевой, так и в косметической промышленности. В пищевой промышленности он используется в качестве консерванта, а в индустрии ухода за кожей он чаще всего используется в качестве химического пилинга для уменьшения рубцов на лице от прыщей.

Рис. 9.13 Источники и использование обычных карбоновых кислот. (A) Муравьиная кислота – это защитный токсин, используемый муравьями семейства Formicidae. Фото Мухаммада Махди Карима (B) Уксус – это 5% раствор уксусной кислоты. На фотографии слева показаны различные сорта уксуса на рынке во Франции. Фото Жоржа Сегена (C) Лимонная кислота – обычный компонент фруктов, придающий им кислый вкус. Фотография лимонов, сделанная Андре Карватом (D). Пара-аминобензойная кислота (ПАБК) – карбоновая кислота, обычно встречающаяся в растениях и пищевых культурах, включая цельное зерно.Он был запатентован в 1943 году для использования в солнцезащитных средствах. Однако из-за проблем с безопасностью и аллергической реакции использование ПАБК для этой цели было прекращено. Фотография солнцезащитного крема предоставлена ​​HYanWong (E) Гликолевая кислота обычно используется в косметике в качестве химического пилинга, используемого для уменьшения рубцов от прыщей. На фото слева – до лечения, а справа – после нескольких процедур с гликолевой кислотой. Исследование гликолей предоставлено Джайшри Шарад.

Сложные эфиры легко синтезируются и в большом количестве естественным образом способствуют возникновению вкусов и ароматов многих фруктов и цветов.Например, сложный эфир, метилсалицилат, также известен как масло грушанки (рис. 9.14). Фруктовый аромат ананасов, груш и клубники обусловлен сложными эфирами, а также сладким ароматом рома.

Рис. 9.14. Фруктовые и приятные ароматы сложных эфиров можно найти в (A) масле грушанки, (B) аромате ананасов и (C) сладости рома. Фотография (A) Gaultheria procumbens , производителя масла грушанки предоставлена: LGPL (B) фотография ананаса предоставлена: David Monniaux, и (C) Фотография рома предоставлена: Summerbl4ck

Сложные эфиры также составляют основную часть животных жиров и растительных масел в виде триглицеридов.Образование липидов и жиров будет более подробно описано в главе 11.

Вернуться к началу

Функциональные группы спирта могут участвовать в нескольких различных типах реакций. В этом разделе мы обсудим два основных типа реакций. Первые – это реакции дегидратации, а вторые – реакции окисления.Спирты также могут участвовать в реакциях присоединения и замещения с другими функциональными группами, такими как альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты. Эти типы реакций будут обсуждаться более подробно в разделах, посвященных альдегидам, кетонам и карбоновым кислотам.

В главе 8 мы узнали, что спирты могут образовываться в результате гидратации алкенов во время реакций присоединения. Мы также узнали, что может иметь место и обратная реакция.Спирты могут быть удалены или удалены из молекул посредством процесса дегидратации (или удаления воды). Результатом реакции элиминирования является образование алкена и молекулы воды.

Реакции элиминирования, которые происходят с более сложными молекулами, могут привести к более чем одному возможному продукту. В этих случаях алкен образуется в более замещенном положении (у углерода, который имеет больше атомов углерода и меньше атомов водорода).Например, в реакции ниже спирт не является симметричным. Таким образом, есть два возможных продукта реакции элиминирования, вариант 1 и вариант 2. В варианте 1 алкен образуется с углеродом, который имеет наименьшее количество присоединенных атомов водорода, тогда как в варианте 2 алкен образуется с углеродом, имеющим большинство атомов водорода присоединены. Таким образом, вариант 1 будет основным продуктом реакции, а вариант 2 – второстепенным продуктом.

Реакции отщепления спирта с использованием небольших 1 ^o спиртов также могут быть использованы для получения простых эфиров.Для получения простого эфира, а не алкена, температура реакции должна быть снижена, и реакция должна проводиться с избытком спирта в реакционной смеси. Например:

В этой реакции необходимо использовать избыток спирта и поддерживать температуру около 413 К.Если спирт не используется в избытке или температура выше, спирт предпочтительно подвергнется дегидратации с образованием алкена. Дегидратация вторичных и третичных спиртов для получения соответствующих эфиров неэффективна, поскольку в этих реакциях слишком легко образуются алкены.

Некоторые спирты также могут подвергаться реакциям окисления. Помните, что в окислительно-восстановительных реакциях окисляемый компонент реакции теряет электроны (LEO), в то время как молекула, получающая электроны, восстанавливается (GER).В органических реакциях поток электронов обычно следует за потоком атомов водорода. Таким образом, молекула, теряющая водород, обычно также теряет электроны и является окисленным компонентом. Молекула, набирающая электроны, восстанавливается. Для спиртов могут быть окислены как первичные, так и вторичные спирты. С другой стороны, третичные спирты не окисляются. Во многих реакциях окисления окислитель показан над стрелкой реакции как [O]. Окислитель может быть металлом или другой органической молекулой.В реакции окислителем является молекула, которая восстанавливается или принимает электроны.

В реакциях окисления спирта водород из спирта и водород, связанный с углеродом, к которому присоединен спирт, вместе со своими электронами удаляются из молекулы окислителем. Удаление атомов водорода и их электронов приводит к образованию карбонильной функциональной группы. В случае первичного спирта результатом является образование альдегида.В случае вторичного спирта результатом является образование кетона. Обратите внимание, что для третичного спирта углерод, присоединенный к спиртовой функциональной группе, не имеет присоединенного к нему атома водорода. Таким образом, он не может подвергаться окислению. Когда третичный спирт подвергается воздействию окислителя, реакции не происходит.

Обратите внимание, что для первичного спирта, который подвергается окислению, он все еще сохраняет атом водорода, который присоединен к карбонильному углероду во вновь образованном альдегиде.Эта молекула может подвергаться вторичной реакции окисления с окислителем и водой, чтобы добавить еще один атом кислорода и удалить карбонильный атом водорода. Это приводит к образованию карбоновой кислоты.

Метанол довольно ядовит для человека. Проглатывание всего 15 мл метанола может вызвать слепоту, а 30 мл (1 унция) – смерть. Однако обычная смертельная доза составляет от 100 до 150 мл.Основная причина токсичности метанола заключается в том, что у нас есть ферменты печени, которые катализируют его окисление до формальдегида, простейшего члена семейства альдегидов:

Формальдегид быстро вступает в реакцию с компонентами клеток, коагулируя белки почти так же, как при варке яйца. Это свойство формальдегида объясняет большую часть токсичности метанола.

Часто пишут органические и биохимические уравнения, показывающие только органические реагенты и продукты.Таким образом, мы сосредотачиваем внимание на органическом исходном материале и продукте, а не на балансировании сложных уравнений.

Этанол окисляется в печени до ацетальдегида:

Ацетальдегид, в свою очередь, окисляется до уксусной кислоты (HC ₂ H ₃ O ₂ ), нормальной составляющей клеток, которая затем окисляется до диоксида углерода и воды. Даже в этом случае этанол потенциально токсичен для человека. Быстрое употребление 1 pt (около 500 мл) чистого этанола убило бы большинство людей, а острое отравление этанолом ежегодно убивает несколько сотен человек – часто тех, кто участвует в каком-то соревновании по выпивке.Этанол свободно проникает в мозг, где угнетает центр контроля дыхания, что приводит к отказу дыхательных мышц в легких и, как следствие, к удушью. Считается, что этанол действует на мембраны нервных клеток, вызывая ухудшение речи, мышления, познания и суждения.

Медицинский спирт обычно представляет собой 70% -ный водный раствор изопропилового спирта. Он имеет высокое давление пара, а его быстрое испарение с кожи производит охлаждающий эффект. Он токсичен при проглатывании, но, по сравнению с метанолом, хуже всасывается через кожу.

Напишите уравнение окисления каждого спирта. Используйте [O] над стрелкой, чтобы указать окислитель. Если реакции не происходит, напишите «нет реакции» после стрелки.

1. Канал ₃ Канал ₂ Канал ₂ Канал ₂ Канал ₂ ОН

Первый шаг – определить класс каждого алкоголя как первичный, вторичный или третичный.

1. Этот спирт имеет группу ОН на атоме углерода, который присоединен только к одному другому атому углерода, так что это первичный спирт. При окислении сначала образуется альдегид, а при дальнейшем окислении образуется карбоновая кислота.

2. Этот спирт имеет группу ОН на атоме углерода, который присоединен к трем другим атомам углерода, поэтому это третичный спирт. Никакой реакции не происходит.

3. Этот спирт имеет группу ОН на атоме углерода, который присоединен к двум другим атомам углерода, так что это вторичный спирт; окисление дает кетон.

Напишите уравнение окисления каждого спирта. Используйте [O] над стрелкой, чтобы указать окислитель. Если реакции не происходит, напишите «нет реакции» после стрелки.

Вернуться к началу

В этом разделе мы обсудим первичные реакции альдегидов и кетонов. К ним относятся реакции окисления и восстановления, а также реакции сочетания со спиртами.

Как показано выше в разделе, посвященном спиртам, альдегиды могут подвергаться окислению с образованием коарбоновой кислоты. Это связано с тем, что карбонильный атом углерода все еще сохраняет атом водорода, который можно удалить и заменить атомом кислорода. Кетоны, с другой стороны, не содержат атом водорода, связанный с карбонильным атомом углерода. Таким образом, они не могут подвергаться дальнейшему окислению. Как отмечалось выше, кетоны, которые подвергаются воздействию окислителя, не вступают в реакцию.

Реакции восстановления с альдегидами и кетонами превращают эти соединения в первичные спирты в случае альдегидов и вторичные спирты в случае кетонов. По сути, это реакции, обратные реакциям окисления спирта.

Например, с альдегидом этанал получается первичный спирт, этанол:

Обратите внимание, что это упрощенное уравнение, где [H] означает «водород из восстановителя».В общих чертах, восстановление альдегида приводит к первичному спирту.

Восстановление кетона, такого как пропанон, даст вам вторичный спирт, такой как 2-пропанол:

Восстановление кетона приводит к вторичному спирту.

Альдегиды и кетоны могут реагировать со спиртовыми функциональными группами в реакциях присоединения (комбинации).Эти типы реакций обычны по своей природе и очень важны в процессе циклизации молекул сахара. Мы вернемся к этому вопросу в главе 11 во введении к основным макромолекулам тела.

Когда к альдегиду добавляется спирт, получается полуацеталь ; когда к кетону добавляют спирт, получается гемикеталь .

В приведенной выше реакции B: относится к основанию, которое присутствует в растворе и может действовать как акцептор протонов.В этой реакции обычное основание активирует спирт в реакции (кислород спирта показан красным). Кислород спирта тогда заряжается отрицательно, потому что он переносит лишние электроны от водорода. Теперь он может действовать как нуклеофил и атаковать карбонильный углерод альдегида или кетона. Когда кислород спирта образует связь с карбонильным углеродом альдегида или кетона, это замещает одну из двойных связей карбонильной группы. Оксиен из карбонила затем вытягивает водород из обычной кислоты, присутствующей в растворе.На этой диаграмме обычная кислота обозначена как H-A. При этом образуется спирт на месте карбонильной группы альдегида или кетона. Исходная спиртовая группа теперь выглядит как эфирная функциональная группа. Таким образом, вы можете распознать полуацетали и гемикетали в природных продуктах как атом углерода, который одновременно связан как со спиртовой, так и с простой эфирной функциональной группой. Если этот углерод также имеет водородную связь с ним, он происходит из альдегида и называется полуацеталем .Если центральный углерод связан с двумя другими атомами углерода (обозначенными выше R ₁ и R ₃ выше) в дополнение к атомам кислорода, молекула происходит от кетона и называется гемикеталом .

Приставка « hemi» (половина) используется в каждом термине, потому что, как мы вскоре увидим, может произойти второе добавление нуклеофила спирта, что приведет к образованию видов, называемых ацеталей и кеталей .

Образование полуацеталей и гемикеталей в биологических системах является обычным явлением и часто происходит спонтанно (без присутствия катализатора или фермента), особенно в случае простых молекул сахара.Из-за спонтанности реакций они также очень обратимы: полуацетали и гемикетали легко превращаются обратно в альдегиды и кетоны плюс спирт. Механизм обратного превращения полуацеталя в альдегид показан ниже:

Когда полуацеталь (или гемикеталь) подвергается нуклеофильной атаке со стороны второй молекулы спирта, результат называется ацеталем (или кеталем ).

В то время как образование полуацеталя из альдегида и спирта (этап 1 выше) является нуклеофильным присоединением, образование ацеталя из полуацеталя (этап 2 выше) представляет собой реакцию нуклеофильного замещения с исходным карбонилом кислород (показан синим) выходит в виде молекулы воды. Поскольку вода покидает молекулу во второй реакции (стадия 2), эта реакция также известна как реакция дегидратации . Реакция замещения, происходящая на второй стадии, не происходит спонтанно и не является легко обратимой.Внутри биологических систем для образования ацеталя или кеталя потребуется фермент. Обратите внимание, что и ацеталь, и кеталь выглядят как центральный углерод, связанный с двумя функциональными группами простого эфира. Если этот центральный углерод также связан с водородом, то это ацталь, а если он связан с двумя атомами углерода, это кеталь. Обратная реакция будет включать разложение ацеталя или кеталя с использованием гидролиза или проникновения воды в молекулу.

Вернуться к началу

Согласно определению кислоты как «вещества, которое отдает протоны (ионы водорода) другим вещам», карбоновые кислоты являются кислыми, потому что водород в группе -COOH может быть передан другим молекулам.В растворе в воде ион водорода передается от группы -COOH к молекуле воды. Например, с этановой кислотой (как показано ниже) вы получаете этаноат-ион, образованный вместе с ионом гидроксония, H ₃ O ⁺ .

CH ₃ COOH + H ₂ O ⇌ CH ₃ COO ^– + H ₃ O ⁺

Эта реакция обратима, и в случае этановой кислоты (уксусной кислоты) не более 1% кислоты прореагировало с образованием ионов за один раз.

Таким образом, карбоновые кислоты являются слабыми кислотами.

Из-за своей кислой природы карбоновые кислоты могут реагировать с более химически активными металлами с образованием ионных связей и образования солей. Реакции такие же, как и с кислотами, такими как соляная кислота, за исключением того, что они имеют тенденцию протекать гораздо медленнее.

2CH ₃ COOH (водн.) + Mg (s) → (CH ₃ COO) ₂ Mg + H ₂

В указанной выше реакции разбавленная этановая кислота реагирует с магнием.Магний реагирует с образованием бесцветного раствора этаноата магния и выделяется газообразный водород. Если вы используете магниевую ленту, реакция будет менее интенсивной, чем та же реакция с соляной кислотой, но с порошком магния обе протекают так быстро, что вы, вероятно, не заметите большой разницы.

Напишите уравнение для каждой реакции.

1. ионизация пропионовой кислоты (CH ₂ CH ₂ COOH) в воде (H ₂ O)
2. нейтрализация пропионовой кислоты водным гидроксидом натрия (NaOH)

1. Пропионовая кислота ионизируется в воде с образованием пропионат-иона и иона гидроксония (H ₃ O ⁺ ).

   CH ₃ CH ₂ COOH (водн.) + H ₂ O (ℓ) → CH ₃ CH ₂ COO ^– (водн.) + H ₃ O ⁺ (водн.)

2. Пропионовая кислота реагирует с NaOH (водн.) С образованием пропионата натрия и воды.

   CH ₃ CH ₂ COOH (водн.) + NaOH (водн.) → CH ₃ CH ₂ COO ^– Na ⁺ (водн.) + H ₂ O (ℓ)

Сложный эфир может быть образован путем объединения карбоновой кислоты со спиртом в присутствии сильной кислоты или в присутствии фермента в биологических системах.В реакции этерификации гидроксильная группа карбоновой кислоты действует как уходящая группа и образует молекулу воды в конечном продукте. Он заменен группой -OR из спирта.

Реакция обратимая. В качестве конкретного примера реакции этерификации бутилацетат может быть получен из уксусной кислоты и 1-бутанола.

Коммерчески важной реакцией этерификации является конденсационная полимеризация, при которой происходит реакция между дикарбоновой кислотой и двухатомным спиртом (диолом) с удалением воды.Такая реакция дает сложный эфир, который содержит свободную (непрореагировавшую) карбоксильную группу на одном конце и свободную спиртовую группу на другом конце. Затем происходят дальнейшие реакции конденсации с образованием полиэфирных полимеров.

Самый важный полиэфир, полиэтилентерефталат (ПЭТ), производится из мономеров терефталевой кислоты и этиленгликоля:

Из молекул полиэстера получаются отличные волокна, которые используются во многих тканях. Вязаная полиэфирная трубка, которая является биологически инертной, может использоваться в хирургии для восстановления или замены пораженных участков кровеносных сосудов.ПЭТ используется для изготовления бутылок для газировки и других напитков. Из него также образуются пленки, называемые майларом. В магнитном покрытии майларовая лента используется в аудио- и видеокассетах. Синтетические артерии могут быть изготовлены из ПЭТ, политетрафторэтилена и других полимеров.

Завершите следующие реакции:

Обратную реакцию образования сложного эфира можно использовать для разложения сложных эфиров на карбоновую кислоту и спирт.Эта реакция требует включения воды в сложноэфирную связь, и поэтому называется реакцией гидролиза .

Сложный эфир нагревают с большим избытком воды, содержащей сильный кислотный катализатор. Как и при этерификации, реакция обратима и не доходит до завершения.

В качестве конкретного примера бутилацетат и вода реагируют с образованием уксусной кислоты и 1-бутанола. Реакция обратима и не доходит до завершения.

Вернуться к началу

Гидроксильная группа (ОН) является функциональной группой спиртов . Спирты представлены общей формулой ROH. Спирты получают из алканов путем замены одного или нескольких атомов водорода на группу ОН. Первичный (1 °) спирт (RCH ₂ OH) имеет группу ОН на атоме углерода, присоединенную к одному другому атому углерода; вторичный (2 °) спирт (R ₂ CHOH) имеет группу ОН на атоме углерода, присоединенную к двум другим атомам углерода; и третичный (3 °) спирт (R ₃ COH) имеет группу ОН на атоме углерода, присоединенном к трем другим атомам углерода.

Способность вступать в водородные связи значительно увеличивает точки кипения спиртов по сравнению с углеводородами сопоставимой молярной массы. Спирты также могут вступать в водородную связь с молекулами воды, а спирты, содержащие до четырех атомов углерода, растворимы в воде.

Многие спирты можно синтезировать путем гидратации алкенов. Обычные спирты включают метанол, этанол и изопропиловый спирт. Метанол довольно ядовит. Это может вызвать слепоту или даже смерть. Этанол можно получить из этилена или получить путем ферментации.Это «алкоголь» в алкогольных напитках. Иногда люди пьют метанол по ошибке, думая, что это алкогольный напиток. Иногда недобросовестные бутлегеры продают метанол ничего не подозревающим покупателям. В любом случае результаты зачастую трагичны.

Когда вода удаляется из спирта на стадии дегидратации, результатом является либо алкен, либо простой эфир, в зависимости от условий реакции. Первичные спирты окисляются до альдегидов или карбоновых кислот, а вторичные спирты окисляются до кетонов.Третичные спирты не окисляются легко.

Спирты, содержащие две группы ОН на соседних атомах углерода, называются гликолями .

Фенолы (ArOH) представляют собой соединения, имеющие группу ОН, присоединенную к ароматическому кольцу.

Простые эфиры (ROR ‘, ROAr, ArOAr) представляют собой соединения, в которых атом кислорода присоединен к двум органическим группам. Молекулы эфира не имеют группы ОН и, следовательно, межмолекулярной водородной связи. Следовательно, простые эфиры имеют довольно низкие температуры кипения для данной молярной массы.Молекулы эфира имеют атом кислорода и могут вступать в водородную связь с молекулами воды. Молекула эфира имеет примерно такую ​​же растворимость в воде, как и спирт, изомерный с ней.

Карбонильная группа , двойная связь углерод-кислород, встречается повсеместно в биологических соединениях. Он содержится в углеводах, жирах, белках, нуклеиновых кислотах, гормонах и витаминах – органических соединениях, важных для живых систем.

Карбонильная группа является определяющей особенностью альдегидов и кетонов .В альдегидах по крайней мере одна связь в карбонильной группе представляет собой связь углерод-водород; в кетонах обе доступные связи у карбонильного атома углерода являются связями углерод-углерод. Альдегиды синтезируются окислением первичных спиртов. Альдегид можно дополнительно окислить до карбоновой кислоты. Кетоны получают окислением вторичных спиртов. Мягкие окислители окисляют альдегиды до карбоновых кислот. Кетоны этими реагентами не окисляются.

Альдегиды и кетоны могут реагировать со спиртами с образованием полуацеталей и гемикеталей соответственно.Эти реакции происходят без добавления катализатора и могут двигаться как в прямом, так и в обратном направлении. Гемиацетали и гемикетали могут вступать в реакцию с дополнительной молекулой спирта с образованием ацеталей и кеталей. Образование ацеталя или кеталя требует удаления воды и называется реакцией дегидратации. Эти реакции требуют катализатора или фермента, чтобы они происходили. Обратная реакция, которая расщепляет ацеталь с образованием полуацеталя и спирта, требует добавления молекулы воды и называется гидролизом.

Карбоновая кислота (RCOOH) содержит функциональную группу COOH, называемую карбоксильной группой , которая имеет группу ОН, присоединенную к карбонильному атому углерода. Сложный эфир (RCOOR ‘) имеет группу OR’, присоединенную к карбонильному атому углерода.

Карбоновая кислота образуется при окислении альдегида с тем же числом атомов углерода. Поскольку альдегиды образуются из первичных спиртов, эти спирты также являются исходным материалом для карбоновых кислот.

Карбоновые кислоты имеют сильный, часто неприятный запах. Это высокополярные молекулы, которые легко образуют водородные связи, поэтому имеют относительно высокие температуры кипения.

Карбоновые кислоты – слабые кислоты. Они реагируют с основаниями с образованием солей и с карбонатами и бикарбонатами с образованием газообразного диоксида углерода и соли кислоты.

Сложные эфиры – это соединения с приятным запахом, отвечающие за аромат цветов и фруктов. У них более низкие температуры кипения, чем у сопоставимых карбоновых кислот, потому что, хотя молекулы сложного эфира в некоторой степени полярны, они не могут участвовать в водородных связях.Однако с водой сложные эфиры могут образовывать водородные связи; следовательно, сложные эфиры с низкой молярной массой растворимы в воде. Сложные эфиры могут быть синтезированы этерификацией , в которой карбоновая кислота и спирт объединяются в кислых условиях. Сложные эфиры представляют собой нейтральные соединения, которые подвергаются гидролизу , реакции с водой. В кислых условиях гидролиз по существу является обратным этерификации.

Рисунок 9.15 Сводка важных реакций с кислородом.

Фармер С., Ройш В., Александер Э. и Рахим А. (2016) Органическая химия. Либретексты. Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Core/Organic_Chemistry

Ball, et al. (2016) MAP: Основы химии GOB. Либретексты. Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Introductory_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_The_Basics_of_GOB_Chemistry_(Ball_et_al.)/14%3A_Organic_Compounds_of_Oxygen/14.10%3A_Proounds_of_Oxygen/14.10%3A_Description

McMurray (2017) MAP: Органическая химия.Либретексты. Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Organic_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_Organic_Chemistry_(McMurry)

Содербург (2015) Карта: органическая химия с биологическим акцентом. Либретексты. Доступно по адресу: https://chem.libretexts.org/Textbook_Maps/Organic_Chemistry_Textbook_Maps/Map%3A_Organic_Chemistry_With_a_Biological_Emphasis_(Soderberg)

Антифриз. (2017, 5 января). В Википедия, Бесплатная энциклопедия . Получено в 06:07, 21 апреля 2017 г., с https: // en.wikipedia.org/w/index.php?title=Antifreeze&oldid=758484047

Этиленгликоль. (2017, 4 апреля). В Википедия, Бесплатная энциклопедия . Получено в 06:09, 21 апреля 2017 г., с https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Ethylene_glycol&oldid=773769112

Что взять с собой на экзамен

Вам знакомо это чувство, когда вы сидите посреди экзамена, пытаясь придумать умный тезис для части теста, и все, о чем вы можете думать, это то, как ______ (жажда / голод / холод / и т. Д.) Вы? К счастью, я здесь, чтобы перечислить все, что вам следует взять с собой на экзамен, чтобы вы могли пропустить пустое поле выше и сосредоточиться на том, чтобы сдать экзамен!

Вода

Вода – это, безусловно, самая важная вещь, которую вы можете взять с собой на экзамен, кроме, может быть, карандаша (но вы всегда можете взять один из них).Ваш мозг на 75% состоит из воды, поэтому, если вы обезвожены, как вы можете ожидать, что он заработает в полную силу и убьет вашу химию. финал? Наполните бутылку водой вечером перед экзаменом и положите ее в холодильник, чтобы вы могли взять ее на выходе из дома. Наполнив бутылку водой, бросьте немного денег в сумку на случай, если вы забудете бутылку в холодильнике, вы можете купить бутылку воды на случай чрезвычайной ситуации в кампусе перед экзаменом! Даже если вы не чувствуете, что испытывает жажду, постарайтесь пить воду на протяжении всего экзамена, чтобы ваш мозг был на 100% сосредоточен и помог вам вспомнить все факты, которые вы втиснули в голову весь год.

Закуска

Узнайте, можно ли приносить еду на экзамен. Если можете, обязательно возьмите с собой перекус. Я знаю, что многие люди говорят, что не могут есть, когда пишут экзамен, потому что слишком нервничают, но если вы сядете на трех- или четырехчасовой экзамен, ваш уровень сахара в крови начнет падать, мешает бодрствовать и сосредотачиваться настолько, насколько вам нужно. Возьмите с собой закуску с высоким содержанием белка и углеводов, потому что они будут медленно расщепляться в вашем теле и поддерживать повышенный уровень сахара в крови.Найдите перекус, который вы сможете съесть быстро, чтобы не терять время на то, чтобы поесть. Батончики мюсли, фруктовые батончики, целые фрукты (например, банан, яблоко, груша) и сырные нити – все это быстрые и легкие закуски, которые вы можете бросить в сумку утром перед экзаменом. Ваше тело (и оценки) выиграют.

A Часы

Это может показаться легкой задачей, но многие девушки больше не носят часы. Мы все настолько зависимы от наших клеток и Blackberry, которые отслеживают время, что часы стали не более чем еще одним красивым браслетом.Однако, поскольку в классе не может быть никакой электроники и не в каждой экзаменационной комнате есть часы, часы – важный предмет, который нужно положить в сумку для экзаменов. Знание времени убережет вас от волнения и мысли, что у вас недостаточно времени, или от того, что вы не закончите вовремя из-за того, что вам слишком комфортно. Посмотрите на экзамен и разделите разделы по их значимости, а затем уделите соответствующее количество времени каждому разделу. Например, если первая часть экзамена стоит 20% и у вас есть 2 часа, чтобы написать весь экзамен, постарайтесь не тратить на эту часть более 24 минут.

Свитер

Может быть, сейчас весна, но между кондиционерами, непонятными сквозняками и открытыми окнами вы можете оказаться в комнате для осмотра, в которой отвлекающе холодно! Возьмите с собой легкий свитер, чтобы надеть его, если это произойдет, и вы гарантированно вызовете зависть для всех остальных дрожащих девушек в комнате. С другой стороны, не надевайте слишком теплую рубашку, которую нельзя снимать, на случай, если вы окажетесь в душной и влажной комнате. Прочтите мой пост о том, что надеть на экзамен, чтобы узнать, как подобрать идеальную одежду для любой экзаменационной комнаты.

Основы

Конечно, все эти предметы были бы бесполезны без самого необходимого для каждого теста. Обязательно возьмите с собой несколько карандашей, точилку и ластик, а также ручки. Заранее уточните у профессионала, что еще вам разрешат принести, например линейки или калькуляторы. Не забудьте спросить, есть ли что-нибудь особенное, что вам нужно, например, удостоверение личности.