- •Учебно-методический комплекс по дисциплине «органическая химия»
- •Предисловие
- •Содержание
- •Раздел I Основы строения и реакционная способность органических соединений…………………………………………………………………………...7
- •Раздел II Насыщенные, ненасыщенные и ароматические ув……………15
- •Раздел III Производные ув…………………………………………………30
- •Содержание дисциплины «органическая химия»
- •Краткий курс лекций
- •Раздел I Основы строения и реакционная способность органических соединений
- •1.1 Теория строения органических соединений
- •1.2 Классификация органических соединений
- •1.3 Изомерия органических соединений
- •1.4 Строение атома углерода. Типы гибридизаций
- •1.5 Классификация органических реакций
- •Раздел II Насыщенные, ненасыщенные и ароматические ув
- •2.1 Алканы (предельные ув)
- •2.2 Циклоалканы
- •2.3 Алкены (непредельные ув, олефины)
- •3. Гидрирование алкинов:
- •2.4 Алкины (ненасыщенные ув)
- •2.5 Алкадиены
- •2.6 Арены (ароматические ув)
- •Раздел III Производные ув
- •3.1 Кислородсодержащие производные ув
- •3.1.1 Спирты
- •2) Взаимодействие с аммиаком с образованием аминов (300ºС).
- •3.1.2 Альдегиды (оксосоединения)
- •2. Циклическая полимеризация (тримеризация, тетрамеризация).
- •3.1.3 Карбоновые кислоты
- •2. Взаимодействие с аммиаком с образованием амидов кислот.
- •1. Общие способы получения:
- •3.1.4 Сложные эфиры. Жиры
- •Получение жиров.
- •3.2 Галогенпроизводные ув
- •3.3 Азотсодержащие производные ув
- •3.3.1 Амины. Анилин
- •3.3.2 Аминокислоты
- •Методические указания к выполнению практических занятий Практическое занятие № 1. Теория строения органических соединений а.М. Бутлерова. Классификация органических соединений
- •Методические указания к выполнению лабораторных работ Лабораторная работа № 1. Качественный элементный анализ органических соединений
- •Экспериментальная часть.
- •Экспериментальная часть
- •Экспериментальная часть.
- •Экспериментальная часть.
- •Методические указания для самостоятельной работы студентов Задания в тестовой форме для самоконтроля
- •1 Предельные, непредельные и ароматические ув
- •2 Кислородсодержащие производные ув: спирты, карбонильные соединения, карбоновые кислоты.
- •30. Определите промежуточное вещество х в синтезе ацетона по схеме: пропен → х → ацетон
- •3 Азотсодержащие производные ув: амины, нитросоединения, аминокислоты
- •4 Высокомолекулярные соединения
- •Перечень контрольных вопросов
- •Список рекомендуемой литературы
Получение жиров.
Основным способом синтеза жиров являются реакции этерификации глицерина с высшими карбоновыми кислотами.
3.2 Галогенпроизводные ув
Галогенпроизводные УВ – производные углеводородов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галогенов.
Номенклатура: СН3Сl – хлорметан, СНСl3 – трихлорметан (хлороформ), FСН2СН2F – 1,2-дифторэтан, СН3СНСlСН3 – 2-бромпропан и т.д.
Изомерия: 1) углеродного скелета; 2) положения функциональной группы; 3) оптическая.
Физические свойства галогенпроизводных зависят от природы галогена, от величины и строения радикала. Первые четыре члена фтропроизводных, два хлорпроизводных и бромметан – газы, остальные – жидкости, высшие галогенпроизводные УВ – твердые вещества.
Химические свойства. Галогеналканы – один из наиболее реакционноспособных классов органических соединений. С их помощью вводят в различные органические соединения алкильные радикалы, то есть они являются алкилирующими реагентами. Высокая реакционная способность объясняется наличием сильнополярной связи С-Hal. Склонность галогенпроизводных к реакциям нуклеофильного замещения увеличивается в ряду F < Cl < Br < I.
I. Реакции замещения (SN).
1. Взаимодействие с солями галогеноводородных кислот в спирте или ацетоне. При замещении галогена с большой атомной массой галогеном с меньшей атомной массой следует применять соли серебра:
СН3СН2-Cl + NаI → СН3СН2-I + NaCl
СН3СН2СН2-I + AgCl → СН3СН2СН2-Cl + AgI
2. Гидролиз галогенпроизводных УВ (ведут в присутствии едких щелочей или карбонатов щелочных металлов при нагревании, иногда выше температуры кипения воды):
СН3СН2-Cl + NaOH(водн.) → СН3СН2-OH + NaCl
3. Взаимодействие с алкоголятами простых эфиров:
2С2Н5Вr + NаОС2Н5 → С2Н5-О-С2Н5 + 2NаВr
диэтиловый эфир
4. Взаимодействие с аммиаком и аминами с образованием соответствующих первичных, вторичных и третичных аминов, а также солей аммониевых оснований.
СН3I + NH3 → (CH3NH3)+ I- → NH4I + CH3NH2
иодистый метиламин
метиламмоний
5. Взаимодействие с солями синильной кислоты:
CH3Cl + NaCN→ CH3CN + NaCl
ацетонитрил
CH3CN + 2H2O → CH3COOH + NH3 (или СН3СООNН4)
6. Взаимодействие с солями органических кислот при нагревании:
С2Н5I + AgO-CO-CH3 → C2H5-O-CO-CH3 + AgI
ацетат серебра этилацетат
7. Взаимодействие с нитритом серебра:
C2H5I + AgNO2 → С2Н5NO2 + AgI
нитроэтан
8. Реакция Вюрца (см. получение алканов).
9. Каталитическое гидрирование галогеналкилов (Ni, Pt, Pb):
СН3СН2Cl + Н2 → СН3СН3 + НCl
II. Реакции отщепления (Е)
Взаимодействие со спиртовым раствором едких щелочей или органических соединений (хинолин, диметиланилин):
СН3СН2СН2Вr + КОН → СН3-СН = СН2 + КВr + Н2О
(спирт. р-р)
Получение галогенпроизводных УВ.
1. Галогенирование алканов (см. химические свойства алканов).
Хлор с алканами реагирует под действием УФ-излучения. Фтор с алканами реагирует очень энергично, даже со взрывом. Прямое бромирование для простейших алканов (метан, этан) малохарактерно. В принципе бромирование возможно при нагревании и интенсивном облучении УФ-светом.
2. Гидрогалогенирование и галогенирование алкенов и алкинов (см. химические свойства алкенов и алкинов). Присоединение галогенов к алкинам происходит медленнее, чем в случае алкенов. Механизм реакции присоединения галогенов к алкинам до конца не выяснен.
3. Галогенирование спиртов:
- фторирование SF4:
СН3СН2-ОН + SF4 → 2CН3СН2F + SO2 + 2HF
- действием галогеноводородов:
СН3СН2-ОН + НСl ⇄ СН3СН2-Сl + Н2О
СН3СН2-ОН + КСl + Н2SО4 → СН3СН2-ОН Cl + КНSО4 + Н2О
- действием галогенидов фосфора:
СН3СН2СН2СН2-ОН + РСl5 → СН3СН2СН2СН2-Сl + НСl + РОСl3
- действием хлористого тионила:
СН3СН2СН2СН2-ОН + SОСl2 → СН3СН2СН2СН2-Сl + SО2 + НСl
При использовании галогенидов фосфора или хлористого тионила, реакция становится необратимой.
4. Получение галогенпроизводных из альдегидов и кетонов.
Эта реакция осуществляется при действии РCl5, PBr5, SF4 при нагревании:
СН3СОН + РСl5 → С2Н4Сl2 + POCl3
СН3СОСН3 + SF4 → CH3CF2 СН3 + O=SF2
Ацетон (пропанон)
5. Фтористые алкилы получают обменной реакцией из хлористых, бромистых или иодистых алкилов действием фторидов Hg, Ag, Co, Sb и др.:
2С2Н5Вr + НgF2 → 2C2H5F + HgBr2