Добавил:
свои люди в ТПУ Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Методичка часть 2.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
25.12.2023
Размер:
1.55 Mб
Скачать

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Томский политехнический университет»

Т. А. Сарычева, Л. В. Тимощенко

ОРГАНИЧЕСКАЯ ХИМИЯ

Часть 2

Учебное пособие

Томск 2004

Органическая химия. Часть 2: учебное пособие / Т.А. Сарычева, Л.В. Тимощенко, 2004. – 116 с.

УДК 547

С20

Сарычева Т.А.

С20 Органическая химия. Часть 2: учебное пособие / Т.А. Сарычева, Л.В. Тимощенко; Томский политехнический университет. –

Томск, 2004. – 116 с.

В учебном поосбии представлен материал, включающий основные классы органических соединений, содержащие гетероатомы – галоген и кислород: алкил- и арилгалогениды, спирты и фенолы, альдегиды и кетоны, карбоновые кислоты. Большое внимание уделено способам получения этих органических соединений и их химическим свойствам. Пособие подготовлено на кафедре органической химии и технологии органического синтеза.

Учебное пособие подготовлено на кафедре биотехнологии и органической химии и предназначено для студентов ИДО, обучающихся по направлению 240100 «Химическая технология».

Печатается по постановлению Редакционно-издательского Совета Томского политехнического университета

Рецензенты:

А. С. Минич – зав. кафедрой органической химии Томского государственного педагогического университета, доцент, кандидат химических наук;

И. А. Передерина – доцент Сибирского государственного медицинского университета, кандидат химических наук.

Темплан 2004

Томский политехнический университет, 2004

2

Органическая химия. Часть 2: учебное пособие /

Т.А. Сарычева, Л.В. Тимощенко, 2004. – 116 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Глава 1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ГАЛОГЕНИДЫ......................................................

6

1.1. НОМЕНКЛАТУРА ............................................................................................................

7

1.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА...........................................................................................

8

1.3. АЛКИЛГАЛОГЕНИДЫ...................................................................................................

8

1.3.1. Строение и номенклатура...............................................................................

8

1.3.2. Физические свойства ......................................................................................

9

1.3.3. Способы получения ........................................................................................

9

1.3.3.1. Промышленное получение алкилгалогенидов.........................................

9

1.3.3.2. Лабораторные методы синтеза алкилгалогенидов ................................

11

1.3.4. Химические свойства....................................................................................

13

1.3.4.1. Получение простых эфиров (синтез Вильямсона).................................

15

1.3.4.2. Получение сложных эфиров ....................................................................

15

1.3.4.3. Получение алкинов ...................................................................................

16

1.3.4.4. Получение аминов (аммонолиз галогенопроизводных) .......................

16

1.3.4.5. Получение нитрилов.................................................................................

17

1.3.4.6. Дегидрогалогенирование алкилгалогенидов..........................................

17

1.3.4.7. Восстановление алкилгалогенидов .........................................................

18

1.3.5. Механизмы реакций нуклеофильного замещения.....................................

19

1.3.6. Механизмы реакций элиминирования........................................................

22

1.3.7. Анализ алкилгалогенидов ............................................................................

25

1.4. АРИЛГАЛОГЕНИДЫ ....................................................................................................

25

1.4.1. Номенклатура ................................................................................................

26

1.4.2. Физические свойства ....................................................................................

26

1.4.3. Способы получения ......................................................................................

26

1.4.3.1. Реакции галогенирования ароматических соединений.........................

26

1.4.3.2. Получение арилгалогенидов из солей диазония....................................

27

1.4.4. Химические свойства....................................................................................

28

1.4.4.1. Нуклеофильное замещение в неактивированных арилгалогенидах.

 

Механизм реакции ....................................................................................

29

1.4.4.2. Нуклеофильное замещение в активированных арилгалогенидах ........

31

1.4.4.3. Электрофильное замещение водорода в ароматическом кольце .........

33

1.4.5. Анализ арилгалогенидов ..............................................................................

33

Глава 2. СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ ..........................................................................

34

2.1. СПИРТЫ ...........................................................................................................................

34

2.1.1. Строение и классификация ..........................................................................

34

2.1.2. Номенклатура ................................................................................................

35

2.1.3. Физические свойства ....................................................................................

36

2.1.4. Способы получения спиртов........................................................................

36

2.1.4.1. Гидратация алкенов ..................................................................................

37

2.1.4.2. Ферментативный гидролиз углеводов ....................................................

38

2.1.4.3. Гидролиз алкилгалогенидов.....................................................................

38

2.1.4.4. Синтез Гриньяра........................................................................................

39

2.1.4.5. Гидроборирование-окисление .................................................................

40

3

Органическая химия. Часть 2: учебное пособие /

Т.А. Сарычева, Л.В. Тимощенко, 2004. – 116 с.

2.1.5. Химические свойства спиртов.....................................................................

42

2.1.5.1. Реакция с галогеноводородами................................................................

44

2.1.5.2. Внутримолекулярная дегидратация спиртов.

 

Образование алкенов ................................................................................

45

2.1.5.3. Кислотность спиртов ................................................................................

47

2.1.5.4. Образование эфиров .................................................................................

48

2.1.5.5. Реакция с тригалогенидами фосфора.

 

Образование алкилгалогенидов...............................................................

48

2.1.6. Анализ спиртов. Качественные реакции на спирты..................................

49

2.2. ФЕНОЛЫ ..........................................................................................................................

50

2.2.1. Структура и номенклатура...........................................................................

50

2.2.2. Физические свойства фенолов.....................................................................

51

2.2.3. Нахождение в природе .................................................................................

51

2.2.4. Способы получения ......................................................................................

51

2.2.4.1. Гидролиз арилгалогенидов ......................................................................

52

2.2.4.2 Окисление кумола......................................................................................

53

2.2.4.3. Сплавление бензолсульфоната натрия со щелочью ..............................

55

2.2.4.4. Гидролиз солей диазония .........................................................................

56

2.2.5. Реакции фенолов ...........................................................................................

57

2.2.5.1. Кислотность фенолов ...............................................................................

61

2.2.5.2. Получение простых эфиров .....................................................................

63

2.2.5.3. Получение сложных эфиров ....................................................................

64

2.2.5.4. Замещение в ароматическое кольцо........................................................

64

2.2.6. Анализ фенолов.............................................................................................

67

Глава 3. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ ...................................................................

68

3.1. СТРУКТУРА И НОМЕНКЛАТУРА ............................................................................

68

3.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.........................................................................................

69

3.3. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ............................................................................................

70

3.3.1. Гидроформилирование алкенов. Оксосинтез.............................................

72

3.3.2. Окислене первичных спиртов и метилбензолов........................................

73

3.3.3. Восстановление хлорангидридов карбоновых кислот ..............................

73

3.3.4. Пиролиз солей карбоновых кислот .............................................................

74

3.3.5. Гидролиз дигалогеналканов.........................................................................

74

3.4. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА........................................................................................

75

3.4.1. Окисление ......................................................................................................

80

3.4.2. Восстановление .............................................................................................

81

3.4.3. Присоединение HCN.....................................................................................

82

3.4.4. Присоединение бисульфита натрия ............................................................

82

3.4.5. Присоединение производных аммиака.......................................................

83

3.4.6. Присоединение илидов фосфора .................................................................

84

3.4.7. Присоединение спиртов ...............................................................................

85

3.4.8. Реакция Канницаро .......................................................................................

86

3.4.9. Альдольная конденсация..............................................................................

87

3.4.10. Бензоиновая конденсация ..........................................................................

89

3.5. АНАЛИЗ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ......................................................................

89

4

Органическая химия. Часть 2: учебное пособие /

Т.А. Сарычева, Л.В. Тимощенко, 2004. – 116 с.

Глава 4. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ.................................................................

91

4.1. СТРУКТУРА, КЛАССИФИКАЦИЯ............................................................................

91

4.2. НОМЕНКЛАТУРА ..........................................................................................................

92

4.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА.........................................................................................

93

4.4. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ............................................................................................

94

4.4.1. Промышленное получение муравьиной и уксусной кислот.....................

95

4.4.2. Окисление первичных спиртов....................................................................

96

4.4.3. Окисление алкилбензолов............................................................................

96

4.4.4. Реакция Гриньяра..........................................................................................

97

4.4.5. Нитрильный синтез.......................................................................................

98

4.5. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА........................................................................................

98

4.5.1. Кислотность, образование солей ...............................................................

101

4.5.2. Получение функциональных производных карбоновых кислот............

102

4.5.2.1. Получение галогенангидридов ..............................................................

102

4.5.2.2. Получение амидов и нитрилов ..............................................................

103

4.5.2.3. Получение сложных эфиров ..................................................................

103

4.5.3. Восстановление ...........................................................................................

105

4.5.4. Замещение в радикале ................................................................................

105

4.5.4.1. Галогенирование алифатических кислот.

 

Реакция Геля–Фольгарда–Зелинского ..................................................

105

4.5.4.2. Замещение в ароматическом кольце карбоновых кислот...................

106

4.5.5. Декарбоксилирование.................................................................................

106

4.6. ПРОИЗВОДНЫЕ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ ..........................................................

107

4.6.1. Номенклатура производных карбоновых кислот ....................................

110

4.6.2. Реакции гидролиза производных карбоновых кислот ............................

113

4.6.2.1. Гидролиз сложных эфиров.....................................................................

113

4.6.2.2. Гидролиз амидов .....................................................................................

114

4.6.2.3. Гидролиз хлорангидридов......................................................................

114

4.6.2.4. Гидролиз ангидридов..............................................................................

114

4.6.2.5. Гидролиз нитрилов .................................................................................

114

4.7. АНАЛИЗ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ .........................................................................

115

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ...................................................................................

115

5

Соседние файлы в предмете Органическая химия