- •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 нуклеофильного присоединения.
Общность реакций присоединения к тройной связи нуклеофильных реагентов состоит в том, что в результате реакции образуются винильные производные. На этом основании эти реакции называют реакциями винилирования.
-
Присоединение HCN:
CuCl, NH3
НССН + HCN СН2=СНСN (акрилонитрил)
-
Присоединение карбоновых кислот:
Н3РО4
НССН + НООССН3 СН2=СНООССН3 (винилацетат)
-
Присоединение спиртов:
КОН, t
НССН + НОС2Н5 CH2=CHОС2Н5 (этилвиниловый эфир)
Все эти продукты используются в промышленности для получения полимерных материалов. Присоединение фенолов, тиолов, амидов, вторичных аминов проходит аналогично.
-
Реакции окисления-восстановления.
Алкины легко окисляются различными окислителями - КMnO4 в кислой или щелочной среде, К2Сr2O7 в кислой среде, озоном.
-
Окисление КMnO4 или К2Сr2O7:
5СН3ССН + 8КMnO4 + 12Н2SO4 5СН3СООН + 5СО2 + 4К2SO4 + 8MnSO4 + 12H2O
При окислении тройная связь расщепляется и продуктами окисления являются карбоновые кислоты. Первичный атом углерода в алкинах с концевой тройной связью в жестких условиях окисляется в СО2.
Т.к. при окислении алкинов раствор КMnO4 обесцвечивается, то эта реакция служит качественной реакцией на тройную связь.
-
Горение:
С2Н2 + 5О2 4CO2 + 2Н2О +Q
Смесь С2Н2 с воздухом взрывоопасна.
-
Восстановление водородом (гидрирование):
Pt, Ni Pt, Ni
НССН + Н2 CH2=CH2 + H2 CH3CH3
-
Реакции полимеризации.
-
Димеризация ацетилена:
CuCl, Н+
2НССН СН2=СНССН2 (винилацетилен)
-
Тримеризация (реакция Зелинского):
Сакт., 6000С
3НССН С6Н6
Гомологи ацетилена в присутствии металлоорганических катализаторов превращаются в соответствующие производные бензола:
3СН3ССН 1,3,5-триметилбензол
-
Реакции замещения.
В этих реакциях проявляются слабые СН-кислотные свойства.
-
Взаимодействие с щелочными металлами:
НССН + 2Na NaCCNa + H2
-
Взаимодействие с амидом натрия:
НССН + 2NaNH2 NaCCNa + 2NH3
-
Взаимодействие с аммиачным раствором оксида серебра и аммиачным раствором хлорида меди (I)^
НССН + 2[Ag(NH3)2]OH AgCCAg + 4NH3 + 2H2O
СН3ССН + [Ag(NH3)2]OH СН3ССAg + 2NH3 + H2O
СН3ССН + [Cu(NH3)2]Cl СН3ССCu + NH4Cl
СН3ССCH3 + [Ag(NH3)2]OH
СН3ССCH3 +[Cu(NH3)2]Cl
Эта реакция служит качественной реакцией на тройную связь, т.к. образуется осадок серого цвета – ацетиленид серебра и осадок красно-бурого цвета – ацетиленид меди.
Алкадиены (диеновые углеводороды)
Общая формула алкадиенов СnH2n-2
Алкадиены – ненасыщенные углеводороды, в молекуле которых содержатся две двойные углерод-углеродные связи.
В соответствии с систематической номенклатурой названия алкадиенов происходят от названий алканов с заменой окончания –ан на –диен с указанием двойных связей:
СН3СН2СН2СН3 СН2СНСНСН2
Бутан бутадиен-1,3
В зависимости от расположения двойных связей различают три типа диенов:
-
С кумулированными двойными связями – 1,2-диены (двойные связи непосредственно примыкают друг к другу):
СН2=С=СН2 пропадиен-1,2
-
С сопряженными двойными связями (двойные связи разделены одной одинарной связью):
СН2СНСНСН2 бутадиен-1,3
-
С изолированными двойными связями (двойные связи разделены более чем одной простой связью):
СН2СНСНСНСН2 пентадиен-1,4
Соединения с кумулированными связями очень неустойчивы и легко изомеризуются в алкины. По свойствам похожи на ацетиленовые. Соединения с изолированными связями являются типичными непредельными углеводородами и проявляют свойства алкенов. Наибольший интерес представляют сопряженные диены.