- •Биоорганическая химия
- •Теория строения органических соединений а.М.Бутлерова.
- •Классификация и номенклатура органических соединений.
- •Основные классы органических соединений
- •Образование и типы химических связей в органических соединениях.
- •Классификация органических реакций.
- •По характеру изменений связей в субстрате и реагенте.
- •Э электрофил лектрофильная реакция:
- •Н Нуклеофил уклеофильная реакция:
- •В соответствии с конечным результатом.
- •Электрофильное замещение se
- •Электрофильное присоединение аe
- •По числу частиц, принимающих участие в элементарной стадии.
- •Взаимное влияние атомов в молекулах органических соединений и способы его передачи.
- •Сопряжение.
- •Кислотность и основность органических соединений
- •Кислотность и основность по Бренстеду.
- •Кислоты и основания Льюиса.
- •Жесткие и мягкие кислоты и основания.
- •План описания органических соединений:
- •Алканы (предельные, насыщенные углеводороды, парафины)
- •Физические свойства.
- •Способы получения.
- •Промышленные
- •Лабораторные
- •Химические свойства.
- •Реакции галогенирования
- •Нитрование (реакция Коновалова)
- •3. Сульфирование и сульфохлорирование.
- •4. Окисление.
- •5. Изомеризация.
- •6. Дегидрирование.
- •7. Крекинг.
- •I. Промышленные.
- •Лабораторные.
- •Дегидратация спиртов:
- •Химические свойства.
- •Реакции присоединения.
- •3) Присоединение галогеноводородов (гидрогалогенирование):
- •4) Присоединение воды (гидратация):
- •2. Реакции окисления.
- •4) Озонолиз (окисление озоном):
- •3. Реакции полимеризации.
- •I. Промышленные.
- •II. Лабораторные.
- •Дегалогенирование тетрагалогенпроизводных:
- •Химические свойства.
- •Реакции электрофильного присоединения.
- •Присоединение галогенов (галогенирование):
- •Присоединение галогеноводородов:
- •Присоединение воды (реакция Кучерова):
- •Реакции нуклеофильного присоединения.
- •Реакции окисления-восстановления.
- •Реакции полимеризации.
- •Реакции замещения.
- •Алкадиены (диеновые углеводороды)
- •Способы получения.
- •Дегидратация двухатомных спиртов:
- •Химические свойства.
- •Электронное строение бутадиена-1,3.
- •Реакции присоединения.
- •Гидрирование:
- •Галогенирование:
- •Гидрогалогенирование:
- •Реакции полимеризации.
- •Галогенпроизводные алифатического ряда.
- •Физические свойства.
- •Способы получения.
- •Электронное строение и химические свойства.
- •Реакции нуклеофильного замещения.
- •Реакции элиминирования.
- •Ароматические углеводороды (арены)
- •Изомерия.
- •Способы получения.
- •Переработка угля и нефти:
- •Электронное строение бензола.
- •Химические свойства.
- •Реакции присоединения.
- •Реакции окисления.
- •Реакции замещения.
- •Галогенирование:
- •Сульфирование:
- •Алкилирование (реакция Фриделя-Крафтса):
- •Ацилирование:
- •Правила ориентации заместителей.
- •Спирты (алкоголи)
- •Физические свойства.
- •Способы получения.
- •Гидратация алкенов:
- •2. Гидролиз галогенпроизводных:
- •3. Спиртовое брожение сахаров:
- •Электронное строение и химические свойства.
- •1. Кислотные и основные свойства.
- •Реакции с участием нуклеофильного центра.
- •Образование простых эфиров (межмолекулярная дегидратация):
- •Образование сложных эфиров:
- •Реакции с участием электрофильного центра.
- •Реакции с участием сн-кислотного центра (реакции элиминирования).
- •5. Реакции окисления.
- •4. Восстановление:
- •Классификация.
- •Способы получения.
- •Химические свойства.
- •1. Кислотные и основные свойства.
- •2. Реакции с участием нуклеофильного центра.
- •3. Реакции с участием электрофильного центра.
- •4. Реакции электрофильного замещения в ароматическом ядре.
- •5. Реакции окисления-восстановления.
- •Карбонильные соединения (альдегиды и кетоны).
- •Бутаналь бутанон-2 Физические свойства.
- •Способы получения.
- •Электронное строение и химические свойства.
- •Реакции присоединения.
- •Гидратация:
- •Присоединение спиртов:
- •Присоединение тиолов:
- •2. Реакции конденсации.
- •3. Реакции окисления.
- •1. Окисление кислородом воздуха:
- •2. Окисление аммиачным раствором оксида серебра (реакция «серебряного зеркала»):
- •4. Реакции полимеризации.
- •Карбоновые кислоты.
- •Предельные одноосновные карбоновые кислоты. Номенклатура.
- •Способы получения.
- •Электронное строение и химические свойства.
- •Кислотные свойства.
- •Реакции нуклеофильного замещения.
- •Реакция этерификации:
- •Образование ангидридов:
- •Образование галогенангидридов:
- •Образование амидов:
- •Реакции по углеродному атому.
- •Реакции декарбоксилирования.
- •Функциональные производные карбоновых кислот
- •Галогенангидриды.
- •Ангидриды.
- •Сложные эфиры.
- •Тиоэфиры.
- •Классификация.
- •Номенклатура.
- •Способы получения.
- •Восстановление нитросоединений:
- •Аммонолиз и аминолиз галогенпроизводных:
- •Химические свойства.
- •Основные свойства.
- •Кислотные свойства.
- •3. Нуклеофильные свойства.
- •Ацилирование аминов:
- •4. Реакции с азотистой кислотой.
- •1 . Первичные алифатические амины
- •2. Первичные ароматические амины:
- •3. Вторичные алифатические и ароматические амины:
- •Электрофильное замещение в ароматических аминах.
-
Реакции присоединения.
-
Присоединение водорода (гидрирование):
СН2=СН2 + Н2 СН3СН3
Гидрирование происходит в присутствии катализаторов – Pt, Pd, Ni при комнатной температуре.
Правило Лебедева – чем больше заместителей вокруг двойной связи, тем труднее идет гидрирование, т.к. заместители экранируют двойную связь:
СН3С = ССН3 + Н2
СН3 СН3
2) Присоединение галогенов (галогенирование):
СН2=СН2 + Br2 СН2СН2
Br Br
Реакция протекает очень легко и служит качественной реакцией на двойную связь. Механизм реакции – электрофильное присоединение (АЕ). Галоген выступает в роли электрофила. Скорость реакции зависит от природы галогена и возрастает в ряду:
I2 Br2 Cl2 F2 Реакция с I2 – обратима, тогда как с F2 идет со взрывом.
Реакция присоединения зависит также от строения алкена и протекает тем легче, чем больше алкильных заместителей находится при двойной связи. Алкильные радикалы увеличивают электронную плотность -электронного облака и, следовательно, повышают основность, облегчая его взаимодействие с электрофилом. Так, тетраметилэтилен реагирует в 14 раз быстрее этилена.
Механизм реакции:
В молекуле галогена происходит гетеролитический разрыв связи:
Br : Br Br+ + Br
+ + Br
CH2=CH2 + Br+ CH2CH2 СН2CH2 СН2CH2
быстро медленно
Br+ Br Br Br
-комплекс -комплекс
(карбокатион)
3) Присоединение галогеноводородов (гидрогалогенирование):
К двойной связи могут присоединяться все галогеноводороды. Реакция протекает по правилу Марковникова: водород присоединяется к наиболее гидрогенизированному атому углерода при двойной связи.
СН3CH=СН2 + НСl СН3CHСН3
Сl
СН3CH2СН2Сl
Механизм реакции АЕ. Реакционная способность галогеноводородов увеличивается с повышением кислотности:
HF HCl HBr HI
4) Присоединение воды (гидратация):
СН3CH=СН2 + НОН СН3CHСН3
ОН пропанол-2
Вода без катализатора непосредственно не присоединяется к алкенам. Для осуществления реакции необходимо присутствие каталитических количеств сильной кислоты (Н2SO4, HNO3). Присоединение проходит по правилу Марковникова.
Механизм реакции:
На первой стадии атака алкена протоном приводит к разрыву -связи и образованию -комплекса (карбокатиона). Это медленная стадия, определяющая скорость всего процесса. На второй стадии карбокатион взаимодействует с нуклеофилом. В разбавленном растворе кислоты нуклеофильными реагентами являются молекулы воды. На третьей, быстрой стадии происходит отщепление протона от алкилоксониевого иона вследствие кислотно-основного взаимодействия:
Н Н О Н ОН
Н+ + Н2О -Н+
С=С СС СС СС
медленно быстро
алкен карбокатион алкилоксониевый ион спирт
5) Присоединение серной кислоты (сульфирование):
СН2=СН2 + Н2SO4 СН3СН2ОSO3H
этилгидросульфат