
- •Текст лекций по органической химии Самара 2006
- •Содержание
- •Галогензамещенные углеводороды
- •Изомерия
- •Номенклатура
- •Методы получения
- •Замещение гидроксильной группы на галоген
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Характеристики связей с‑х
- •1. Нуклеофильное замещение
- •2. Реакция элиминирования (отщепление)
- •3. Восстановление галогеналканов
- •4. Металлоорганические соединения
- •Углеводородов Галогенпроизводные ароматических углеводородов
- •Ненасыщенные галогенпроизводные
- •Ароматические галогенпроизводные
- •Способы получения ароматических галогенпроизводных с галогеном в ядре
- •1. Галогенирование
- •Способы получения ароматических галогенпроизводных с галогеном в боковой цепи
- •1. Прямое галогенирование
- •2. Хлорметилирование
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Отдельные представители
- •Спирты и фенолы
- •Лабораторные методы получения спиртов
- •2. Гидратация алкенов
- •3. Восстановление карбонильных соединений (кетонов и альдегидов), сложных эфиров
- •4. Синтезы спиртов с использованием реактивов Гриньяра
- •Промышленные методы получения спиртов
- •Физические свойства спиртов
- •Химические свойства спиртов
- •Взаимодействие с неорганическими кислотами
- •Нуклеофильное замещение гидроксильной группы на галоген
- •3. Реакции отщепления
- •4. Окисление
- •Отдельные представители
- •ДвухАтомные спирты
- •Изомерия и номенклатура
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Отдельные представители
- •Трехатомные спирты
- •Способы получения
- •1. Гидролиз жиров
- •2. Из пропилена
- •3. Из ацетилена:
- •Химические свойства
- •Ненасыщенные спирты
- •Способы получения фенолов
- •1. Коксование каменного угля
- •2. Замещение галогена в ароматических соединениях
- •3. Способ Рашига
- •4.Сульфонатный способ
- •5. Кумольный метод
- •6. Из солей диазония
- •Строение фенолов
- •Химические свойства фенолов
- •Реакции по гидроксильной группе
- •Реакции по бензольному кольцу
- •Отдельные представители
- •Альдегиды и кетоны
- •Способы получения альдегидов и кетонов
- •2. Гидроформилирование алкенов (оксосинтез)
- •4. Термическое разложение Са- и Ва-солей карбоновых кислот
- •Физические свойства альдегидов и кетонов
- •Электронное строение и общая характеристика реакционной способности
- •Химические свойства альдегидов и кетонов Реакции присоединения
- •2. Присоединение спиртов.
- •Основной катализ
- •Реакции с участием α-водородного атома
- •2. Галогенирование альдегидов и кетонов
- •Окислительно–восстановительные реакции
- •Отдельные представители
- •Химические свойства
- •Конденсация формальдегида с ацетоном:
- •Химические свойства
- •Способы получения
- •Каталитическое окисление боковой цепи:
- •Гидролиз геминальных дигалогенпроизводных:
- •Введение карбонильной группы в ароматическое ядро
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Отдельные представители
- •Карбоновые кислоты
- •Кислоты
- •Промышленные способы получения карбоновых кислот
- •Лабораторные способы получения карбоновых кислот
- •5. Гидролиз жиров
- •Эта операция называется омылением, так как соли карбоновых кислот используют для изготовления мыла. Физические свойства
- •1. Диссоциация карбоновых кислот
- •Образование ангидридов кислот
- •8. Восстановление кислот (реакции по карбонильной группе)
- •9. Реакции по α-углеродному атому.
- •Ненасыщенные кислоты
- •Функциональные производные карбоновых кислот
- •Галогенангидриды карбоновых кислот
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •1.Ацилирование карбоновых кислот и их солей ацилгалогенидами
- •3. Взаимодействие карбоновых кислот с кетенами.
- •4. Ацилирование ароматических соединений
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Нитрилы
- •Способы получения
- •Химические свойства
- •Соли карбоновых кислот
- •Двухосновные насыщенные кислоты
- •Способы получения
- •1. Окисление оксикислот:
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Ненасыщенные одноосновные kapбоhobыe кислоты
- •Отдельные представители
- •Ненасыщенные двухосновные kapбоhobыe кислоты
- •Способы получения
- •1. Превращение функциональных групп
- •Физические свойства
- •Отдельные представители
- •Дикарбоновые ароматические кислоты
- •Азотсодержащие соединения
- •Номенклатура
- •Способы получения нитроалканов
- •1. Нитрование алканов азотной кислотой (Коновалов, Хэсс)
- •2. Реакция Мейера (1872)
- •Строение нитроалканов
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •1. Образование солей
- •2. Реакции с азотистой кислотой
- •3. Синтез нитроспиртов
- •4. Восстановление нитросоединений
- •5. Взаимодействие нитросоединений с кислотами
- •Отдельные представители
- •Соединения с нитрогруппой в ядре
- •Получение ароматических нитросоединений
- •Нитросоединения с нитрогруппой в боковой цепи (жирноароматические соединения)
- •Химические свойства
- •1. Восстановление
- •2. Реакции электрофильного замещения
- •3. Реакции нуклеофильного замещения
- •Отдельные представители
- •Способы получения алифатических аминов
- •1. Аммонолиз галогеналканов
- •2. Аммонолиз спиртов
- •3. Синтез Габриэля
- •4. Восстановительное аминирование карбонильных соединений
- •5. Восстановление нитроалканов, оксимов, нитрилов, амидов
- •6. Расщепление амидов кислот (перегруппировка Гофмана)
- •7. Перегруппировка Курциуса
- •Физические свойства
- •Химические свойства аминов
- •1. Реакции аминов с кислотами
- •2. Алкилирование аминов галогеналканами
- •3. Ацилирование аминов (получение амидов)
- •4. Взаимодействие с азотистой кислотой
- •5. Образование изонитрилов
- •Отдельные представители
- •Способы получения ароматических аминов
- •1. Восстановление нитросоединений (реакция Зинина)
- •2. Аммонолиз арилгалогенидов (алкилирование аммиака арилгалогенидами)
- •3. Реакция Гофмана
- •4. Получение вторичных ароматических аминов
- •5. Третичные амины
- •Химические свойства ароматических аминов
- •1. Алкилирование ароматических аминов
- •2. Ацилирование ароматических аминов
- •3. Синтез азометинов (оснований Шиффа)
- •4. Реакции аминов с азотистой кислотой
- •Важнейшие представители ароматических аминов
- •Получение солей диазония
- •Химические свойства
- •1. Замещение на гидроксигруппу
- •2. Замещение на галоген
- •Понятие об азокрасителях
- •Гетероциклические соединения Лекция №29. Пятичленные гетероциклы
- •Классификация и номенклатура
- •По наличию ароматичности
- •Пиррол, фуран, тиофен
- •Способы получения
- •1. Промышленные источники и способы получения пятичленных гетероциклов
- •2. Общие способы получения
- •3) Синтез фуранов по Фейсту – Бенари
- •Физические свойства
- •Строение пятичленных гетероциклов
- •Общие химические свойства
- •6) Получение ртутных производных
- •7) Бромирование
- •8) Йодирование
- •Лекция№30. Шестичленные гетероциклы. Пиридин
- •Способы получения
- •Циклизация акролеина и аммиака
- •2. Из ацетилена и аммиака
- •3. Из ацетилена и синильной килоты
- •Физические свойства, строение
- •Химические свойства
- •1) Хлорирование
- •3) Сульфирование
- •4) Нитрование
- •Способы получения пиримидина
- •Химические свойства
- •3. Галогенирование
- •Применение пиримидина и его производных
- •Производные пиримидина
- •Библиографический список Основной
- •Дополнительный
Федеральное
агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
_____________________________________________________________
Кафедра органической химии
М.Н. Земцова, О.Н. Нечаева, И.К. Моисеев
ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ УГЛЕВОДОРОДОВ
Текст лекций по органической химии Самара 2006
УДК 541.63
Функциональные производные углеводородов: Текст лекций / М.Н. Земцова, О.Н. Нечаева, И.К. Моисеев; Самар. гос. тех. ун-т. Самара, 2006. 165 с.
Предназначены для студентов II курса технических университетов в рамках программы по органической химии и могут быть использованы студентами всех специальностей при изучении соответствующего раздела курса и подготовке к семинарским занятиям. ISBN …
Табл. 12. Библиогр.: 9 назв.
Печатается по решению редакционно-издательского совета Самарского государственного технического университета
Рецензент д-р хим. наук П.П. Пурыгин
ISBN |
© М.Н. Земцова, О.Н. Нечаева, И.К. Моисеев. 2006. |
Содержание
Лекция №12. ГАЛОГЕНАЛКАНЫ |
3 |
Лекция №13. ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ НЕПРЕДЕЛЬНЫХ УГЛЕВОДОРОДОВ. ГАЛОГЕНПРОИЗВОДНЫЕ АРОМАТИЧЕСКИХ УГЛЕВОДОРОДОВ |
14 |
Лекция №14. ОДНОАТОМНЫЕ СПИРТЫ |
21 |
Лекция №15. МНОГОАТОМНЫЕ СПИРТЫ |
34 |
Лекция №16. ФЕНОЛЫ |
41 |
Лекция №17. НАСЫЩЕННЫЕ АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ |
52 |
Лекция №18. НЕНАСЫЩЕННЫЕ АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ |
67 |
Лекция №19 АЛЬДЕГИДЫ И КЕТОНЫ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА |
70 |
Лекция №20. ОДНООСНОВНЫЕ НАСЫЩЕННЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ |
76 |
Лекция №21. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ |
81 |
Лекция №22. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ КАРБОНОВЫХ КИСЛОТ. ДВУХОСНОВНЫЕ КАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ. НЕНАСЫЩЕННЫЕ КИСЛОТЫ |
87 |
Лекция №23. МОНОКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА |
102 |
Лекция №24. НИТРОСОЕДИНЕНИЯ АЛИФАТИЧЕСКОГО И АРОМАТИЧЕСКОГО РЯДА |
108 |
Лекция №25. АРОМАТИЧЕСКИЕ НИТРОСОЕДИНЕНИЯ. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА |
115 |
Лекция №26. АЛИФАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ |
121 |
Лекция №27. АРОМАТИЧЕСКИЕ АМИНЫ |
129 |
Лекция №28. ДИАЗОСОЕДИНЕНИЯ. АЗОСОЕДИНЕНИЯ |
133 |
Лекция №29. ПЯТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ |
140 |
Лекция №30. ШЕСТИЧЛЕННЫЕ ГЕТЕРОЦИКЛЫ. |
150 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК |
159 |
Галогензамещенные углеводороды
Лекция №12. Галогеналканы
Общая формула. Изомерия. Номенклатура. Способы получения из алканов, алкенов, спиртов. Характеристика связей углерод-галоген. Реакции нуклеофильного замещения для галогеналканов (образование спиртов, простых эфиров, нитрилов, аминов). Механизм нуклеофильного замещения SN1 и SN2. Факторы, влияющие на ход нуклеофильного замещения: строение галогеналкана, характер уходящей группы, сила нуклеофила, природа растворителя. Стереохимия реакций нуклеофильного замещения. Реакция отщепления. -, -, -Элиминирование, условия и направление реакции. Механизм Е1 и Е2. Конкуренция реакций отщепления и замещения. Восстановление галогеналканов и реакции с металлами (Li, Mg).
Большинство органических соединений может быть синтезировано путем введения в молекулу углеводородов функциональных групп. Другими словами углеводороды являются исходным сырьём для синтеза функциональных соединений.
Понятие функциональная группа включает в себя атом или группу атомов, обладающих определёнными химическими свойствами.
Наиболее распространенные функциональные группы органических соединений приведены в таблице:
Таблица 12.1
Функциональные группы органических соединений
Группа |
Структурная формула |
Класс |
Галоид- (фтор, хлор бром, йод) |
‑F, ‑Cl, ‑Br, ‑I |
Галогенпроизводные углеводородов |
Гидрокси- |
‑ОН |
Спирты |
Эфирная |
|
Простые эфиры |
Перокси- |
−О−О− |
Пероксидные соединения |
Кето- |
|
Кетоны |
Альдегидная |
|
Альдегиды |
Карбоксильная |
|
Карбоновые кислоты |
Амино |
|
Амины |
Нитро |
|
Нитросоединения |
Азо- |
|
Азосоединеия |
Нитрозо- |
|
Нитрозосоединения |
Диазо- |
|
Диазосоединения |
Галогеналканами называют производные алканов, в молекулах которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галогенов: фтора, хлора, брома, йода.