- •ОГЛАВЛЕНИЕ
- •1. Способы получения
- •1.1. Способы получения алкилгалогенидов
- •а) галогенирование алканов
- •б) аллильное хлорирование алкенов
- •г) гидрогалогенирование алкенов
- •д) гидрогалогенирование сопряженных диенов
- •е) замещение гидроксильной группы в спиртах на галоген
- •1.2. Способы получения винил- и арилгалогенидов
- •1.3. Способы получения дигалогенпроизводных
- •2. Химические свойства
- •2.1. Реакции нуклеофильного замещения (SN) в алкилгалогенидах
- •А) Механизм мономолекулярного нуклеофильного замещения (SN1)
- •Б) Механизм бимолекулярного нуклеофильного замещения (SN2)
- •2.2. Особенности нуклеофильного замещения галогена в арилгалогенидах
- •А) Нуклеофильное замещение в неактивированных арилгалогенидах
- •Б) Нуклеофильное замещение в активированных арилгалогенидах
- •2.3. Реакция дегидрогалогенирования
- •2.4. Восстановление галогенпроизводных
- •2.5. Реакции галогенпроизводных с металлами
- •3. Задачи и упражнения
- •СПИРТЫ
- •1. Способы получения
- •1.1. Гидратация алкенов
- •1.2. Гидролиз галогенпроизводных
- •1.3. Восстановление карбонильных соединений
- •1.4. Получение спиртов реакцией Гриньяра
- •1.5. Получение диолов и триолов
- •2. Химические свойства
- •2.1. Кислотно-основные свойства
- •2.2. Реакции спиртов с разрывом связи О-Н
- •2.2.1. Алкилирование спиртов
- •2.2.2. Ацилирование спиртов
- •2.3. Реакции спиртов с разрывом связи С-О
- •2.3.1. Замещение гидроксильной группы на галоген
- •2.3.2. Образование простых эфиров (межмолекулярная дегидратация)
- •2.3.3. Внутримолекулярная дегидратация спиртов до алкенов
- •2.4. Окисление и дегидрирование спиртов
- •3. Задачи и упражнения
- •ФЕНОЛЫ
- •1. Способы получения
- •1.1. Щелочной гидролиз арилгалогенидов
- •1.2. Щелочное плавление солей ароматических сульфокислот
- •1.3. «Кумольный» метод получения фенола
- •2. Химические свойства
- •2.1. Кислотно-основные свойства фенолов
- •2.2. Фенолы как нуклеофилы
- •2.2.1. Алкилирование и ацилирование фенолов по атому кислорода
- •2.2.2. Реакции электрофильного замещения
- •3. Задачи и упражнения
- •АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ
- •1. Способы получения
- •1.1. Окисление алкенов
- •а) озонолиз алкенов
- •б) окисление алкенов в присутствии хлорида палладия
- •1.2. Гидратация алкинов
- •1.3. Получение ароматических альдегидов и кетонов ацилированием аренов
- •1.4. Гидролиз геминальных дигалогенидов
- •1.5. Окисление и дегидрирование спиртов
- •1.6. Получение альдегидов и кетонов из карбоновых кислот и их производных
- •а) восстановление ацилгалогенидов до альдегидов (реакция Розенмунда)
- •б) пиролиз кальциевых солей карбоновых кислот
- •в) синтез кетонов реакцией Гриньяра из нитрилов карбоновых кислот
- •2. Химические свойства
- •2.1. Кислотно-основные свойства и кето-енольная таутомерия
- •2.2. Реакции нуклеофильного присоединения
- •а) Реакции с О-нуклеофилами
- •б) Реакции с S-нуклеофилами
- •в) Реакции с N-нуклеофилами
- •г) Реакции с С-нуклеофилами
- •2.3. Реакции енолизующихся альдегидов и кетонов с галогенами
- •2.4. Окисление и восстановление альдегидов и кетонов
- •2.4.1. Окисление альдегидов и кетонов
- •2.4.2. Восстановление альдегидов и кетонов
- •2.4.3. Реакция Канниццаро
- •3. Задачи и упражнения
Министерство образования и науки Российской Федерации
Московский государственный университет тонких химических технологий имени М.В.Ломоносова
Кафедра органической химии
Помогаев А.И.
КРАТКИЙ КУРС ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ
Учебное пособие
Часть 3
Функциональные производные углеводородов.
Галогенпроизводные, спирты, фенолы, альдегиды и кетоны
Москва 2012
http://mitht.ru/e-library
УДК 547
ББК 24.2
П-555
Помогаев А.И.
Краткий курс органической химии Часть 3
Функциональные производные углеводородов. Галогенпроизводные, спирты, фенолы, альдегиды и кетоны Учебное пособие М., МИТХТ им. М.В.Ломоносова, 2012 – 78 с.
Издание 3-е, исправленное и переработанное.
Утверждено Библиотечно-издательской комиссией МИТХТ им. М.В. Ломоносова в качестве учебного пособия
Пособие предназначено для студентов всех направлений бакалавриата и представляет собой изложение материала, не выходящего в основном за пределы учебной программы по органической химии. В конце каждого раздела приводятся упражнения и типичные задачи, самостоятельное решение которых поможет студенту подготовиться как к контрольным работам, так и к экзамену.
Подготовлено на кафедре органической химии МИТХТ им. М.В. Ломоносова
© Московский Государственный Университет Тонких Химических Технологий им. М.В. Ломоносова
2
http://mitht.ru/e-library
ОГЛАВЛЕНИЕ
ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ ________________5
1.Способы получения __________________________________6
1.1.Способы получения алкилгалогенидов ___________________________ 6
1.2.Способы получения винил- и арилгалогенидов_________________ 9
1.3.Способы получения дигалогенпроизводных____________________ 10
2.Химические свойства ________________________________11
2.1.Реакции нуклеофильного замещения (SN) галогена в
алкилгалогенидах__________________________________________________________ 11
2.2. Особенности нуклеофильного замещения галогена в
арилгалогенидах___________________________________________________________ 17
2.3.Реакция дегидрогалогенирования ________________________________ 19
2.4.Восстановление галогенпроизводных ___________________________ 20
2.5.Реакции галогенпроизводных с металлами_____________________ 21
3.Задачи и упражнения ________________________________22 СПИРТЫ_______________________________________________ 24
1.Способы получения _________________________________24
1.1.Гидратация алкенов _________________________________________________ 24
1.2.Гидролиз галогенпроизводных ____________________________________ 25
1.3.Восстановление карбонильных соединений____________________ 25
1.4.Получение спиртов реакцией Гриньяра _________________________ 26
1.5.Получение диолов и триолов ______________________________________ 28
2.Химические свойства ________________________________29
2.1.Кислотно-основные свойства ______________________________________ 29
2.2.Реакции спиртов с разрывом связи О-Н_________________________ 30
2.3.Реакции спиртов с разрывом связи С-О_________________________ 32
2.4.Окисление и дегидрирование спиртов___________________________ 35
3.Задачи и упражнения ________________________________36 ФЕНОЛЫ ______________________________________________38
1.Способы получения _________________________________38
1.1.Щелочной гидролиз арилгалогенидов ___________________________ 38
1.2.Щелочное плавление солей ароматических сульфокислот _ 39
1.3.«Кумольный» метод получения фенола_________________________ 40
2.Химические свойства ________________________________40
2.1.Кислотно-основные свойства фенолов __________________________ 41
2.2.Фенолы как нуклеофилы____________________________________________ 42
3
http://mitht.ru/e-library
3. Задачи и упражнения ________________________________47 АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ _________________________________49
1.Способы получения _________________________________50
1.1.Окисление алкенов___________________________________________________ 50
1.2.Гидратация алкинов _________________________________________________ 51
1.3.Получение ароматических альдегидов и кетонов
ацилированием аренов___________________________________________________ 51
1.4.Гидролиз геминальных дигалогенидов __________________________ 52
1.5.Окисление и дегидрирование спиртов___________________________ 52
1.6.Получение альдегидов и кетонов из карбоновых кислот и их
производных________________________________________________________________ 53
2.Химические свойства ________________________________55
2.1.Кислотно-основные свойства и кето-енольная таутомерия _ 55
2.2.Реакции нуклеофильного присоединения_______________________ 57
2.3.Реакции альдегидов и кетонов с галогенами___________________ 68
2.4.Окисление и восстановление альдегидов и кетонов__________ 69
3.Задачи и упражнения ________________________________71
4
http://mitht.ru/e-library
ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ
Галогенпроизводными называют производные углеводородов, в которых вместо одного или нескольких атомов водорода содержится один или несколько атомов галогена. В зависимости от количества атомов галогенов в молекуле галогенпроизводные углеводородов подразделяют на моногалогенпроизводные (общая формула R-X, где R – углеводородный остаток, X = F, Cl, Br, І), дигалогенпроизводные и т.д.
Моногалогенпроизводные углеводородов классифицируют по углеводородному остатку, с которым связан атом галогена.
Алкилгалогенидами называют обычно соединения, в которых атом галогена связан с sp3-гибридизованным атомом углерода. Это могут быть галогенопроизводные как насыщенных, так и ненасыщенных углеводородов. Например, к алкилгалогенидам относят следующие соединения:
CH3CH2Cl хлорэтан (этилхлорид)
CH2=CHCH2Br 3-бромпропен (аллилбромид)
CHCCH2I 3-йодпропин (пропаргилиодид)
CH2F фенилфторметан (бензилфторид)
Алкенилгалогениды (или винилгалогениды) – это галогено-
производные, в которых атом галогена связан с sp2- гибридизованным атомом углерода, например:
СН2=СНBr бромэтен (винилбромид),
СН3СН=СНCl 1-хлорпропен (пропенилхлорид), СН3С(Сl)=СН2 2-хлорпропен (изопропенилхлорид).
Выделяют также группу ароматических галогенопроизводных (их называют арилгалогенидами), в которых атом галогена связан с атомом углерода бензольного кольца, например:
5
http://mitht.ru/e-library