Вопросы по курсу органической химии. II Часть.
1. Гидроксипроизводные углеводородов
Определение спиртов. Классификация спиртов по числу гидроксильных групп; по типу атома углерода, соединенному с гидроксильной группой; по строению углеводородной цепи. Тривиальная, рациональная и систематическая номенклатура спиртов. Виды изомерии спиртов. Получение спиртов: гидратацией этилена и пропилена, гидроборированием алкенов; гидролизом хлористого аллила и хлористого бензила; получение первичных и вторичных спиртов восстановлением соответствующих карбонильных соединений.
Физические свойства спиртов, водородная связь.
Химические свойства. Реакции с разрывом связи С-Н: диссоциация, реакция с металлическим натрием, реакция этерификации. Реакции с галогеналканами: образование алкоксид-анионов, взаимодействие алкоксид-анионов с первичными, вторичными и третичными галогеналканами.
Реакции с разрывом связи С-О. Реакции спиртов с минеральными кислотами; внутри- и межмолекулярная дегидратация спиртов; реакции первичных спиртов с хлористым водородом, бромистым водородом и элементарным йодом в присутствии фосфора, реакции спиртов с галогенидами фосфора и серы. Окисление спиртов.
Определение многоатомных спиртов, гликоли и глицерин. Тривиальная, рациональная и систематическая номенклатура многоатомных спиртов. Изомерия положения гидроксильной группы. Особое свойство гемдиолов.
Получение гликолей. Гидролиз дигалогенпроизводных предельных углеводородов или хлоргидринов; гидратация окисей алкенов; окисление олефинов по Вагнеру. Получение глицерина гидролизом жиров, особенности щелочного гидролиза. Получение синтетического глицерина.
Физические свойства многоатомных спиртов.
Химические свойства: образование солей с легкими и тяжелыми металлами; образование эфиров с минеральными кислотами, особое свойство глицеринтринитрата; образование эфиров с карбоновыми кислотами, примеры внутри- и межмолекулярной дегидратации многоатомных спиртов, окисление этиленгликоля и глицерина.
Гидроксипроизводные со связью С(sp2) – ОН, фенол и енол. Особое свойство винилового спирта.
Ароматические гидроксисоединения, определения. Фенолы, примеры фенолов, классификация, номенклатура, изомерия положения гидроксильной группы в крезолах и двухатомных фенолах.
Получение фенола из бензолсульфокислоты, хлорбензола, кумола, солей диазония.
Физические свойства фенола.
Химические свойства фенола, кислотные свойства фенола, причины устойчивости фенолят-аниона. Реакции фенольного гидроксила: О-алкилирование, О-ацилирование фенола.
Реакции элекрофильного замещения в ароматическое кольцо: бромирование, действие концентрированной и разбавленной азотной кислоты, особенность орто-нитрофенола, сульфирование фенола при различных температурах.
Замещение в орто- положение молекулы фенола: получение салицилового альдегида по реакции Реймера-Тимана; получение салициловой кислоты по реакции Кольбе-Шмитта; получение фенол-формальдегидной смолы, определение поликонденсации. Окисление фенола. Гидрирование фенола.
2. Карбонильные соединения
Альдегиды и кетоны, определение. Изомерия альдегидов и кетонов,. Тривиальная, рациональная и систематическая номенклатура альдегидов и кетонов. Примеры алифатических, ненасыщенных и ароматических альдегидов, примеры алифатических и ароматических кетонов. Обозначение альдегидной и кетонной группы в составе бифункционального соединения с карбоксильной группой.
Способы получения алифатических альдегидов: гидролиз геминальных дигалогенопроизводных алканов. озонолиз алкенов, гидратация ацетилена, гидроформилирование алкенов, окисление этена, окисление и дегидрирование первичных спиртов, пиролиз солей карбоновых кислот в смеси с солями муравьиной кислоты; пиролиз смесей карбоновых кислот с муравьиной кислотой над двуокисью марганца.
Способы получения ароматических альдегидов: окисление метиларенов, окисление ароматических спиртов, гидролиз дигалогенфенилметана, пиролиз солей карбоновых кислот, восстановление хлорангидридов карбоновых кислот, реакция Гаттермана-Коха, реакция Вильсмайера.
Способы получения алифатических кетонов: окисление алкенов, окисление и дегидрирование вторичных спиртов, пиролиз кальциевых и бариевых солей карбоновых кислот, пиролиз карбоновых кислот над двуокисью тория.
Способы получения ароматических кетонов: реакция Фриделя-Крафтса, пиролиз солей карбоновых кислот.
Физические свойства карбонильных соединений.
Строение и характеристика карбонильной группы. Индуктивный и мезомерный эффект. Карбонильные соединения как С-Н – кислоты.
Химические свойства. Гидрирование Нуклеофильное присоединение по карбонильной группе: присоединение бисульфита натрия, синильной кислоты, спиртов.
Присоединение по карбонильной группе аммиака, гидроксиламина, гидразина, фенилгидразина. Сравнение альдегидной и кетонной группы в реакциях присоединения.
Конденсации с участием карбонильных соединений. Определение конденсации. Альдольно-кротоновая конденсация, зависимость реакции от числа атомов водорода у α-углеродного атома; конденсация Клейзена, реакция Перкина.
Реакция Канниццаро, тип реакции, продукты реакции. Особенности условий реакции Канниццаро, особенности строения молекул альдегидов, вступающих в реакцию Канниццаро. Примеры реакции Канниццаро для двух молекул 2,2-диметилпропаналя и для бензальдегида с муравьиным альдегидом.
Реакция Тищенко. Полимеризация альдегидов: триоксиметилен, параформ, паральдегид. Получение уротропина. Окисление и восстановление карбонильных соединений.