- •Специфика органической химии
- •Теория гибридизации
- •Типы гибридных орбиталей
- •Первое валентное состояние атома углерода Гибридизация sp3
- •Мезомерный эффект (эффект сопряжения) [±m]
- •Понятие сопряжения
- •Эффекты сопряжения
- •Правило Морковникова
- •Донорно-акцепторные связи. Семиполярные связи
- •Водородная связь
- •Названия ненасыщенных и ароматических углеводородов
- •Номенклатура гетероциклических соединений
- •Номенклатура июпак для производных различных классов органических соединений
- •Изомерия органических соединений
- •Структурная изомерия
- •Изомерия положения
- •Геометрическая изомерия (зеркальная, цис- транс- изомерия)
- •Оптическая изомерия
- •Устройство поляриметра
- •Диастереомеры
- •Номенклатура стереоизомеров
- •Номенклатура Кана, Ингольда, Прелога (кип)
- •Номенклатура стереоизомеров Потапова в.М., Терентьева а.П. И сотрудников
- •2(Ρ),3-диоксипропаналь
- •3(Ρ),4-дихлорпентен-4-аль
- •Классификация органических реакций и реагентов
- •По способу разрыва (образования) химических связей.
- •Классификация реакций по типу превращений в органических веществах
- •Свободные радикалы
- •Понятие о граничных структурах
- •Алканы (парафины)
- •Физические свойства
- •Промышленная переработка алканов (нефти)
- •Некоторые лабораторные способы получения алканов
- •Нитрование алканов
- •Строение малых циклов (циклопропан, циклобутан)
- •Некоторые закономерности реакции отщепления
- •Дегидратация спиртов (отщепление воды)
- •Дегалогенирование дигалогенпроизводных
- •Восстановление алкинов (ацетиленов)
- •Расщепление четвертичных аммонийных солей по Гофману
- •Присоединение галогенов
- •Строение диенов
- •Химические свойства диенов
- •Реакции присоединения
- •Механизм реакции [ae] для сопряженных диенов
- •Некоторые аспекты применения сопряженных диенов
- •Алкины (ацетилены)
- •Способы получения ацетилена
- •Некоторые способы получения гомологов ацетилена
- •Общая характеристика реакционной способности ацетиленов
- •Физические свойства ацетилена
- •Химические свойства
- •Реакции присоединения
- •Реакции нуклеофильного присоединения к ацетиленам
- •Некоторые свойства виниловых эфиров
- •Ароматические углеводороды
- •Признаки ароматичности
- •Направление реакций ароматических соединений
- •II стадия:
- •Мнемоническое правилосмещения электронной плотности под действием заместителя в ядре
- •Нуклеофильное замещение в ароматических системах (snAr)
- •Механизм реакции snAr
- •Галогенпроизводные углеводородов
- •Методы получения галогенпроизводных
- •Замещение водорода на галоген в условиях радикальных процессов (прямое галогенирование алканов)
- •Галогенирование непредельных углеводородов
- •Получение галогенпроизводных из непредельных углеводородов
- •Общая характеристика реакционной способности галогенпроизводных
- •Важнейшие реакции галогенпроизводных
- •Образование металлорганических соединений
- •Содержание
Промышленная переработка алканов (нефти)
Фракционная разгонка нефти и сжиженного газа:
Фракция, кипящая от 30 до 150 С |
бензин |
Фракция, кипящая от 140 до 230 С |
керосин |
Фракция, кипящая от 180 до 320 С |
дизельное топливо |
Фракция, кипящая от 290 до 500 С |
газойль |
Фракция, кипящая от 480 до 550 С |
гудрон |
Для химической переработки пригодны две фракцииС5С6и С10С20.
Крекинг– термическая переработка нефти (до 900ºС). В этом процессе образуются бензиновая и мазутная фракции.
Гидрокрекинг– каталитический процесс (до 550ºС). Перерабатывают газойль при повышенных температурах на катализаторахоксидахNi, Co, Mo. В процессе получают бензин.
Некоторые лабораторные способы получения алканов
Восстановление галогенпроизводных углеводородов
Восстановление реактивов Гриньяра
RMgXреактивы Гриньяра, они относятся к металлорганическим соединениям (непосредственная связь углерода с металлом).
Получение реактива Гриньяра:
Связь CMgна 80 % ионная, 20 % ковалентная.
Для получения алканов достаточно подействовать на реактивы Гриньяра водой, спиртами, кислотами.
Воздействие воды на другие металлорганические соединения
Получение алканов реакцией Вюрца
Механизм:
Вместо натрия можно применять цинковую пыль, при этом выход в реакции увеличивается. Такая реакция называется реакцией Вюрца-Густавсона.
Гидрирование алкенов, диенов и алкинов
Линейные алкены и алкины легко присоединяют водород под влиянием многих катализатров переходной группы (Fe,Ni,Co), или благородных металлов (Pd,Ptили их соли):
Восстановление галогенпроизводных водородом на катализаторах или натрием в спирте
Реакция Кольбе
Электролиз водно-спиртовых растворов солей органических кислот
Анод:
Образуются алканы с удвоенным количеством атомов углерода.
Синтезы с использованием диазопроизводных
Реакции алканов
Алканы не способны к ионным взаимодействиям, поэтому все их реакции являются радикальными (неполярные связи) [SR].
Основное правило радикальных процессов:радикальные реакции направлены в сторону образования на промежуточных стадиях наиболее устойчивых (долгоживущих) радикалов.
Взаимодействие с галогенами
Механизм радикальных превращений рассмотрим на примере реакции бромирования 2-метилбутана:
Стадия образования радикала:
Рост и развитие цепи:
На основании выхода монобромпроизводных можно сделать вывод о различной скорости отщепления атома водорода от первичных, вторичных или третичных атомов углерода.
Относительные скорости взаимодействия рассчитываются как отношение процента выхода галогенпроизводного к суммарному количеству атомов водорода единого статуса (первичные, вторичные, третичные).
Таким образом, относительные скорости взаимодействия алканов с радикалом брома(а значит иотносительная стабильность первичных, вторичных и третичных радикалов) может различаться в 20 и более раз.
Обрыв цепи (рекомбинация радикалов):
,
например, в нашем случае:
Примечание:процессы галогенирования алканов протекают неуправляемо, стихийно по всем возможным направлениям с образованием ди, три, тетра галогенпроизводных. В с связи с этим в промышленности галогенируют лишь простейшие углеводороды.
Например:
Хлорпроизводные метана используются в качестве растворителей органических соединений и химических реагентов.