- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •Глава 1. ОРГАНИЧЕСКИЕ ГАЛОГЕНИДЫ
- •1.1. НОМЕНКЛАТУРА
- •1.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- •1.3. АЛКИЛГАЛОГЕНИДЫ
- •1.3.1. Строение и номенклатура
- •1.3.2. Физические свойства
- •1.3.3. Способы получения
- •1.3.3.1. Промышленное получение алкилгалогенидов
- •1.3.3.2. Лабораторные методы синтеза алкилгалогенидов
- •1.3.4. Химические свойства
- •1.3.4.1. Получение простых эфиров (синтез Вильямсона)
- •1.3.4.2. Получение сложных эфиров
- •1.3.4.3. Получение алкинов
- •1.3.4.4. Получение аминов (аммонолиз галогенопроизводных)
- •1.3.4.5. Получение нитрилов
- •1.3.4.6. Дегидрогалогенирование алкилгалогенидов
- •1.3.4.7. Восстановление алкилгалогенидов
- •1.3.5. Механизмы реакций нуклеофильного замещения
- •1.3.6. Механизмы реакций элиминирования
- •1.3.7. Анализ алкилгалогенидов
- •1.4. АРИЛГАЛОГЕНИДЫ
- •1.4.1. Номенклатура
- •1.4.2. Физические свойства
- •1.4.3. Способы получения
- •1.4.3.1. Реакции галогенирования ароматических соединений
- •1.4.3.2. Получение арилгалогенидов из солей диазония
- •1.4.4. Химические свойства
- •1.4.4.2. Нуклеофильное замещение в активированных арилгалогенидах
- •1.4.4.3. Электрофильное замещение водорода в ароматическом кольце
- •1.4.5. Анализ арилгалогенидов
- •Глава 2. СПИРТЫ И ФЕНОЛЫ
- •2.1. СПИРТЫ
- •2.1.1. Строение и классификация
- •2.1.2. Номенклатура
- •2.1.3. Физические свойства
- •2.1.4. Способы получения спиртов
- •2.1.4.1. Гидратация алкенов
- •2.1.4.2. Ферментативный гидролиз углеводов
- •2.1.4.3. Гидролиз алкилгалогенидов
- •2.1.4.4. Синтез Гриньяра
- •2.1.4.5. Гидроборирование-окисление
- •2.1.5. Химические свойства спиртов
- •2.1.5.1. Реакция с галогеноводородами
- •2.1.5.2. Внутримолекулярная дегидратация спиртов. Образование алкенов
- •2.1.5.3. Кислотность спиртов
- •2.1.5.4. Образование эфиров
- •2.1.5.5. Реакция с тригалогенидами фосфора. Образование алкилгалогенидов
- •2.1.6. Анализ спиртов. Качественные реакции на спирты
- •2.2. ФЕНОЛЫ
- •2.2.1. Структура и номенклатура
- •2.2.2. Физические свойства фенолов
- •2.2.3. Нахождение в природе
- •2.2.4. Способы получения
- •2.2.4.1. Гидролиз арилгалогенидов
- •2.2.4.2 Окисление кумола
- •2.2.4.3. Сплавление бензолсульфоната натрия со щелочью
- •2.2.4.4. Гидролиз солей диазония
- •2.2.5. Реакции фенолов
- •2.2.5.1. Кислотность фенолов
- •2.2.5.2. Получение простых эфиров
- •2.2.5.3. Получение сложных эфиров
- •2.2.5.4. Замещение в ароматическое кольцо
- •2.2.6. Анализ фенолов
- •Глава 3. АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ
- •3.1. СТРУКТУРА И НОМЕНКЛАТУРА
- •3.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- •3.3. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
- •3.3.1. Гидроформилирование алкенов. Оксосинтез
- •3.3.2. Окислене первичных спиртов и метилбензолов
- •3.3.3. Восстановление хлорангидридов карбоновых кислот
- •3.3.4. Пиролиз солей карбоновых кислот
- •3.3.5. Гидролиз дигалогеналканов
- •3.4. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- •3.4.1. Окисление
- •3.4.2. Восстановление
- •3.4.3. Присоединение HCN
- •3.4.4. Присоединение бисульфита натрия
- •3.4.5. Присоединение производных аммиака
- •3.4.6. Присоединение илидов фосфора
- •3.4.7. Присоединение спиртов
- •3.4.8. Реакция Канницаро
- •3.4.9. Альдольная конденсация
- •3.4.10. Бензоиновая конденсация
- •3.5. АНАЛИЗ АЛЬДЕГИДОВ И КЕТОНОВ
- •Глава 4. КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ
- •4.1. СТРУКТУРА, КЛАССИФИКАЦИЯ
- •4.2. НОМЕНКЛАТУРА
- •4.3. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- •4.4. СПОСОБЫ ПОЛУЧЕНИЯ
- •4.4.1. Промышленное получение муравьиной и уксусной кислот
- •4.4.2. Окисление первичных спиртов
- •4.4.3. Окисление алкилбензолов
- •4.4.4. Реакция Гриньяра
- •4.4.5. Нитрильный синтез
- •4.5. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА
- •4.5.1. Кислотность, образование солей
- •4.5.2. Получение функциональных производных карбоновых кислот
- •4.5.2.1. Получение галогенангидридов
- •4.5.2.2. Получение амидов и нитрилов
- •4.5.2.3. Получение сложных эфиров
- •4.5.3. Восстановление
- •4.5.4. Замещение в радикале
- •4.5.4.2. Замещение в ароматическом кольце карбоновых кислот
- •4.5.5. Декарбоксилирование
- •4.6. ПРОИЗВОДНЫЕ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
- •4.6.1. Номенклатура производных карбоновых кислот
- •4.6.2. Реакции гидролиза производных карбоновых кислот
- •4.6.2.1. Гидролиз сложных эфиров
- •4.6.2.2. Гидролиз амидов
- •4.6.2.3. Гидролиз хлорангидридов
- •4.6.2.4. Гидролиз ангидридов
- •4.6.2.5. Гидролиз нитрилов
- •4.7. АНАЛИЗ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Органическая химия. Часть 2: учебное пособие / Т.А. Сарычева, Л.В. Тимощенко, 2004. – 116 с.
1. Если реактив Гриньяра реагирует с муравьиным альдегидом, то в этом случае мы получаем первичный спирт:
H |
|
|
H |
H2O |
|
|
H |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
C |
|
O |
|
|
C2H5MgBr |
|
|
H |
|
C |
|
OMgBr |
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
||||||||||||||||||||
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
|
C |
|
O |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
C2H5 |
|
|
|
|
C H |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
этилмагнибромид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 5 |
|||||||
формаль- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
пропиловый |
||||||||||||
дегид |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спирт |
|||||||||||||
(муравьиный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(первичный) |
|||||||||||||
альдегид) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Если реактив Гриньяра реагирует с любым другим альдегидом, то в результате получаются вторичные спирты:
H |
|
|
|
|
|
|
|
|
H |
H2O |
|
|
H |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
C |
|
O |
|
|
CH3MgBr |
|
|
C H |
|
C |
|
OMgBr |
|
|
C H |
|
|
C |
|
OH |
|||
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
C2H5 |
|
|
|
|
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
|
|
|
|
|
||||
|
|
метилмагнибромид |
|
|
CH3 |
|
|
|
|
CH3 |
|||||||||||||
пропионовый |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1-метилпропанол-1 |
альдегид |
(вторичный) |
|
3. Если реактив Гриньяра реагирует с кетонами, то образуются третичные спирты:
H3C |
|
|
|
|
|
CH3 |
|
|
|
|
|
CH |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H O |
|
|
|
|
|
3 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
C |
|
O |
|
|
|
CH3MgBr |
|
|
C2H5 |
|
C |
|
OMgBr |
|
2 |
|
C H |
|
C |
|
OH |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
C2H5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||
метилмагнибромид |
|
CH3 |
|
|
|
|
|
CH |
|||||||||||||||||
метилэтил- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кетон |
1,1-диметилпропанол-1 |
|
(третичный) |
||
|
2.1.4.5. Гидроборирование-окисление
С помощью этой реакции получают спирты с противоположной ориентацией гидроксильной группы:
3 CH3CH |
|
CH2 |
|
ТГФ/BH3 |
(CH3CH2CH2)3B |
|
H2O2/OH |
|
- |
3 CH3CH2CH2OH |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||||
|
||||||||||
пропилен |
|
трипропилборан |
пропиловый |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
спирт |
На первой стадии происходит присоединение гидрида бора к двойной связи алкена, при этом образуется соответствующий триалкилборан. Реакцию ведут в тетрагидрофуране (ТГФ). На второй стадии происходит окисление триалкилборана перекисью водорода в водном растворе щелочи.
Механизм окисления включает в себя присоединение пероксид-аниона (НОО–) к электронодефицитному атому бора:
40
Органическая химия. Часть 2: учебное пособие / Т.А. Сарычева, Л.В. Тимощенко, 2004. – 116 с.
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
B |
|
|
|
|
|
|
|
|
O |
|
OH |
|
|
|
|
R |
|
B |
|
O |
|
OH |
||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
Получающееся соединение нестабильно, и легко теряет гидроксид-анион, и одновременно происходит миграция алкильной группы от атома бора к атому кислорода:
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
OH- |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
B |
|
O |
|
OH |
|
|
|
|
|
R |
|
B |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
O |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
Повторение этих двух шагов продолжается до тех пор, пока все алкильные группы не будут присоединены к кислороду – в результате получается триалкилборат, который при щелочном гидролизе дает три молекулы спирта и бо- рат-анион:
|
|
|
|
H2O |
|
|
|
||
B(OR) + 3 OH |
|
|
OH BO 3 |
|
|||||
|
|
|
|||||||
|
|
||||||||
|
|
||||||||
3 |
|
|
|
|
|
3 R |
+ |
3 |
|
Поскольку реакция гидроборирования является региоселективной, то присоединение воды идет против правила Марковникова. Т.е. использование реакции гидроборирования–окисления позволяет получать спирты, которые не могут быть получены гидратацией алкенов.
Например, кислотно-катализируемая гидратация гексена-1 приводит к образованию 2-гексанола:
CH3CH2CH2CH2CH CH2 H+, H2O CH3CH2CH2CH2CH CH3 OH
2-гексанол (по правилу Марковникова)
А реакция гидроборирования-окисления гексена-1 приводит к образованию 1-гексанола:
|
|
1)ТГФ/BH3 |
CH3CH2CH2CH2CH2 |
|
CH2OH |
|||||
CH3CH2CH2CH2CH |
|
CH2 |
|
|
|
|
|
|||
|
|
2) H O /OH |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|||||||
2 |
2 |
|
|
1-гексанол |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(против правила Марковникова)
41