- •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.
2. Реакции окисления.
Алкены легко окисляются многими окислителями.
-
Окисление кислородом воздуха:
150-3000C
2СН3СН=СН2 + О2 2СН3СНСН2
Ag
О -окись
2) Мягкое окисление по Вагнеру:
3СН3СН=СН2 + 2KMnO4 + 4Н2О 3СН3СНСН2 + 2MnО2 + 2КОН
ОН ОН
Эта реакция является качественной реакцией на двойную связь, выпадает коричневый осадок MnО2. Реакция протекает на холоду.
3) Жесткое окисление - действие сильных окислителей в жестких условиях:
Двойные углерод-углеродные связи расщепляются под действием сильных окислителей при нагревании (KMnO4, K2Cr2О7 в кислой среде, HNO3).
5СН3СН=ССН3 + 6KMnO4 + 9Н2SO4 5СН3СООН + 5СН3ССН3 +
СН3 О
+ 3К2SO4 + 6MnSO4 + 9Н2О
При жестком окислении получаются карбоновые кислоты, концевая метиленова группа СН2= окисляется до СО2, третичные атомы углерода кратной связи окисляются в карбонильную группу С=О.
СН3СН=СН2 + 2KMnO4 + 3Н2SO4 СН3СООН + СО2+ К2SO4 + 2MnSO4 + 4Н2О
4) Озонолиз (окисление озоном):
Большинство алкенов даже при низких температурах окисляется озоном.
ОО Zn, H2O
Н2С=СНС2Н5 + О3 Н2С С Н2С=О + С2Н5СНО + Н2О2
О Н формальдегид пропаналь
3. Реакции полимеризации.
Полимеризация – это процесс образования высокомолекулярного вещества путем соединения молекул низкомолекулярного вещества, протекающий без изменения химического состава и не сопровождающийся образованием побочных продуктов.
По механизму различают полимеризацию ионную и радикальную.
Механизм цепной радикальной полимеризации:
1. Инициатор – перекись ацетила
СН3СООССН3 2СН3СОО 2СН3 +2СО2
О О
-
Образовавшийся метильный радикал атакует молекулу мономера (возбуждение цепи):
СН3 + СН2=СН СН3СН2СН
R R R – Н, СН3, С2Н5 и т.д.
-
Рост цепи:
СН3СН2СН + СН2=СН СН3СН2СНСН2СН
R R R R
-
Обрыв цепи:
а) объединение радикалов:
2СН3СН2СН СН3СН2СНСНСН2СН3
R R R
б) диспропорционирование
2СН3СН2СН СН3СН=СН + СН3СН2СН2
R R R
4. Реакции замещения.
Эти реакции не характерны для алкенов, но могут протекать в особых условиях.
Промышленно важное значение имеет реакция взаимодействия с Cl2 при температуре 300-5000С:
СН2=СНСН3 + Cl2 СН2=СНСН2Cl + HCl
Аллилхлорид
АЛКИНЫ
(ацетиленовые углеводороды)
Общая формула алкинов СnH2n-2
Алкины содержат одну тройную углерод-углеродную связь. Родоначальник ряда – ацетилен (этин) С2Н2.
n=2 С2Н2 этин n=4 С4Н6 бутин
n=3 С3Н4 пропин n=5 С5Н8 пентин и т.д.
Физические свойства.
С2Н2, С3Н4, бутин-1 – газы. Бутин-2 и до – С16 – жидкости. С17 – твердые вещества.
Все алкины нерастворимы в воде, но хорошо растворимы в углеводородах, бензоле, эфире.
Способы получения.