- •25.09.01. Предельные углеводороды
- •Лабораторная работа 3. Ароматические углеводороды (арены)
- •Лабораторная работа № 8 Высокомолекулярные соединения
- •Работа №1. Синтез полистирола
- •Электронная теория строения органических соединений.
- •Реакционная способность органических соединений.
- •Вопросы для самопроверки
- •Семинар 2
- •Вопросы для самопроверки
- •Алкины.
- •Вопросы для самопроверки
Алкины.
Изомерия, номенклатура.
Строение, природа тройной связи, sp-гибридное состояние атома углерода. Сравнение реакционной способности алкинов и алкенов. Физические свойства.
Химические свойства. С-Н-кислотность ацетилена. Ацетилениды натрия, меди и серебра; магнийорганические производные алкинов.
Электрофильное присоединение (АЕ). Галогенирование, стереохимия процесса. Гидрогалогенирование. Гидратация ацетилена и его гомологов, перегруппировка енола в карбонильное соединение. Присоединение уксусной кислоты, винилацетаты.
Нуклеофильные реакции алкинов: присоединение циановодорода. Алкоксилирование (присоединение спиртов), виниловые эфиры. Конденсация 1-алкинов с кетонами и альдегидами (Фаворский, Реппе).
Радикальные реакции алкинов. Гидрирование.
Синтез: алкилирование ацетилена, дегидрогалогенирование дигалогенпроизводных углеводородов; карбидный способ получения ацетилена. Способы получения и перемещения тройной связи по углеводородной цепи.
Арены.
Изомерия, номенклатура.
Проблема строения бензола. Формула Кекуле. Концепция ароматичности. Правило Хюккеля. Энергетический критерий ароматичности.
Конденсированные ароматические углеводороды: нафталин, фенантрен, антрацен.
Теория электрофильного замещения. Общие представления о механизме реакции электрофильного замещения (SE) в ароматическом ядре, - и -комплексы, структура переходного состояния.
Заместители в ядре, классификация заместителей (1-2 рода), влияние заместителя на скорость и направление электрофильного замещения.
Реакции электрофильного замещения (SE). Нитрование, механизм реакции, нитрующие агенты. Галогенирование: механизм реакци, галогенирующие агенты. Сульфирование: механизм реакции, сульфирующие агенты. Алкилирование по Фриделю-Крафтсу: механизм реакции.
Реакции нуклеофильного замещения в ароматическом ядре (SN), принципиальная возможность нуклеофильного замещения в ароматическом ядре при наличии электроноакцепторных заместителей.
Реакции радикального присоединения (AR) в бензольном ядре: гидрирование, хлорирование бензола.
Реакции боковых цепей. Гиперконьюгация, устойчивость жирно-ароматических радикалов. Реакции галогенирования (SR), окисления кислородом.
Синтез аренов из соединений жирного ряда: дегидроциклизация (ароматизация парафинов), тримеризация ацетилена и его гомологов, каталитическая дегидрогенизация циклоалканов.
Синтез аренов из ароматических соединений: перегонка солей бензойной кислоты со щелочами, реакция Вюрца-Фиттига, алкилирование по Фриделю-Крафтсу, восстановление ароматических кетонов.
Вопросы для самопроверки
1. Приведите структурные формулы всех диеновых углеводородов состава С6Н10. Укажите, к какому типу относится каждый из изомеров, какие из них могут проявлять геометрическую изомерию.
2. Изобразите электронное строение молекулы изопрена в виде канонических структур и резонансного гибрида. Какой тип мезомерного эффекта имеет место в углеводородах такого типа.
3. Сравните механизм взаимодействия с НВr диеновых углеводородов с сопряженными и изолированными двойными связями.
4. Какие продукты образуются при взаимодействии 1,3-пентадиена с акрилонитрилом.
5. Какие продукты образуются при радикальной полимеризации изопрена.
6. Составьте схему озонолиза 2,3-диметил-1,3-бутадиена.
7. Напишите структурные формулы всех изомерных алкинов С5Н8. Назовите их по рациональной и систематической номенклатурам.
8. На примере метилацетилена рассмотрите электронное строение алкинов и обоснуйте наличие химических свойств, отличающих алкины от алкенов.
9. В каких реакциях проявляются кислотные свойства алкинов? Рассмотрите на примере бутина.
10. Составьте схемы взаимодействия изопропилацетилена с НВr, Br2, Н2О. По какому механизму проходят указанные реакции?
11. Составьте схему взаимодействия циановодорода с ацетиленом. Объясните механизм реакции.
12. Напишите схему взаимодействия метилацетилена с ацетальдегидом.
13.Какие продукты образуются при окислении метилацетилена перманганатом калия, озоном.
14. Приведите структурные формулы всех углеводородов состава С9Н12, дайте им названия.
15. Какими способами можно получить изопропилбензол?
16. Укажите, обладают ли ароматическими свойствами следующие молекулы и ионы:
|
|
|
|
|
а |
б |
в |
г |
д |
Ответ объясните.
17.Составьте структурные формулы и назовите следующие ароматические радикалы: С6Н5, СН3С6Н4, С6Н5СН2,
СН3С6Н4СН2.
18. Рассмотрите механизм реакции Фриделя-Крафтса на примере взаимодействия бензола с изопропилхлоридом в присутствии хлорида алюминия. Какие еще реакции протекают по механизму электрофильного замещения? Почему не происходит присоединения в реакциях с галогенами?
19. Составьте структурные формулы приведенных ниже соединений. Какие из них имеют заместители I-рода, а какие II-рода?
1) С6Н5NН2, 2) С6Н5СОСН3, 3) С6Н5ОNa, 4) С6Н5ОСН3, 5) С6Н5NО2,
6) С6Н5СN , 7) С6Н5ОН, 8) С6Н5СН(СН3)2, 9) С6Н5N(СН3)2, 10) С6Н5СНО,
11) С6Н5F, 12) [С6Н5NН(СН3)2]+Cl
18. Рассмотрите правила ориентации для реакции SЕ с учетом: статического фактора (распределения электронной плотности в нереагирующей молекуле) и динамического фактора (сравнение устойчивости -комплексов) на следующих примерах: а) нитробензоле, б) анилине, в) анизоле (метилфениловом эфире), г) бензальдегиде.
20. Составьте схему озонирования о-ксилола и назовите продукты гидролиза озонида.
21. Действием каких реагентов и в каких условиях можно осуществить следующие превращения: