- •Предмет и роль органической химии. Теория химического строения органических соединений а.М. Бутлерова и ее значение.
- •Явление изомерии органических соединений, ее типы.
- •Электронные представления в органической химии. Строение атома углерода. Гибридизация орбиталей (валентные состояния атома углерода). Ковалентная связь и ее виды (простая, или δ- и кратные).
- •Классификация органических реакций (по характеру химических превращений и по механизму протекания). Гомолитические (радикальные) и гетеролитические (ионные) реакции.
- •Получение.
- •1. Галогенирование
- •2. Нитрование алканов
- •Строение алкадиенов: а) молекулярное
- •Алкины. Гомологический ряд ацетиленовых углеводородов, общая формула. Изомерия, номенклатура, получение. Строение, химические свойства. Практическое использование ацетилена и винилацетилена.
- •Получение:
- •1) В промышленном масштабе для технических целей ацетилен получают высокотемпературным пиролизом метана.
- •Реакции присоединения:
- •1) Гидрирование. Гидрирование алкинов осуществляется при нагревании с теми же металлическими катализаторами (Ni, Pd или Pt), что и в случае алкенов, но с меньшей скоростью.
- •Спирты. Предельные одноатомные спирты. Классификация, изомерия, номенклатура, получение. Физические и химические свойства.
- •Химические свойства спиртов.
- •Многоатомные спирты. Классификация. Этиленгликоль и глицерин. Получение. Химические свойства, идентификация. Практическое использование.
- •Фенолы. Изомерия и номенклатура. Химические свойства. Химическая идентификация фенола. Практическое использование в синтезе высокомолекулярных органических соединений.
- •Химические свойства
- •1. Реакции с участием гидроксильной группы
- •2. Реакции с участием бензольного кольца
- •Предельные двухосновные карбоновые кислоты. Номенклатура. Химические свойства. Адипиновая и терефталевая кислоты, практическое использование в синтезе полимеров.
- •Номенклатура. Систематические названия двухосновных предельных карбоновых кислот даются по названию соответствующего алкана с добавлением суффикса -диовая и слова кислота.
- •Амины. Классификация. Изомерия, номенклатура. Способы получения. Строение аминов и химические свойства. Практическое использование.
- •Классификация По радикалу:
- •По функциональным группам
- •Имеют структуру типа rch(nh2)co2h.
- •Общие химические свойства
- •Пептид — семейство веществ, молекулы которых построены из остатков α-аминокислот, соединённых в цепь пептидными (амидными) связями —c(o)nh—.
- •Углеводы. Химическая природа. Классификация. Распространение в природе, биологическая роль и практическое значение.
- •Биологическая роль углеводов:
- •Углеводы. Моносахариды (глюкоза, фруктоза). Строение (открытая и циклическая формы). Способы получения. Химическая идентификация (восстанавливающие свойства).
- •Получение углеводов
- •В растениях углеводы образуются из двуокиси углерода и воды в процессе сложной реакции фотосинтеза, осуществляемой за счет солнечной энергии с участием зелёного пигмента растений - хлорофилла.
- •Дисахариды (мальтоза, целлобиоза, сахароза). Строение. Получение. Химические свойства. Химическая идентификация восстанавливающих дисахаридов.
- •Целлобиоза — состоит из двух остатков глюкозы.
- •Способы получения дисахаридов:
- •Химические свойства
- •Отличительные особенности полимерного состояния вещества. Физические свойства полимеров и геометрическая форма макромолекул.
- •Методы синтеза полимеров. Реакция полимеризации, основные закономерности. Реакция поликонденсации, отличительные особенности. Примеры получения полимеризационных и поликонденсационных полимеров.
- •Химические превращения полимеров. Полимераналогичные реакции и их практическое использование.
- •Химические превращения полимеров. Макромолекулярные реакции (межмолекулярные и деструктивные). Деструкция полимеров, ее виды. Стабилизация полимеров и виды стабилизаторов.
- •Волокна. Общая характеристика. Строение макромолекул и свойства. Натуральные волокна (белковые и целлюлозные). Природные источники, химический состав, свойства и применение.
- •Искусственные волокна (ацетатные, вискозное), синтетические волокна (полиамидные, полиэфирные, полиакрилонитрильные, поливинилхлоридные). Свойства и применение.
Химические превращения полимеров. Полимераналогичные реакции и их практическое использование.
В процессах химических превращений полимеров следует избегать применения высоких температур, концентрированных кислот и щелочей, а тем более окислителей. Вторая особенность химических превращений полимеров связана с малой подвижностью макромолекул, обусловленной их громоздкостью и значительным межмолекулярным взаимодействием.
Химические превращения, при которых происходит изменение химического состава без изменения формы и длины макромолекулярной цепи полимера, то есть без изменения степени полимеризации, называют полимераналогичными превращениями или реакциями элементарных звеньев полимерной цепи. К таким реакциям относят внутримолекулярные химические превращения полимеров, а также реакции функциональных групп с низкомолекулярными веществами. При этом исходное и образующиеся соединения называют полимераналогами.
Наиболее хорошо изучены химические превращения некоторых природных полимеров, например целлюлозы. Различные простые и сложные эфиры целлюлозы, применяемые для производства пластмасс, волокон, пленок, лаков и других материалов, можно получать при действии на целлюлозу некоторых реагентов.
№28.
Химические превращения полимеров. Макромолекулярные реакции (межмолекулярные и деструктивные). Деструкция полимеров, ее виды. Стабилизация полимеров и виды стабилизаторов.
В процессах химических превращений полимеров следует избегать применения высоких температур, концентрированных кислот и щелочей, а тем более окислителей. Вторая особенность химических превращений полимеров связана с малой подвижностью макромолекул, обусловленной их громоздкостью и значительным межмолекулярным взаимодействием.
Если при химических превращениях полимеров изменяется степень полимеризации (а иногда и структура основной цепи полимера), то такие реакции называют макромолекулярными. Большинство этих реакций в отличие от полимеранологичных превращений ведут к образованию пространственных структур с одновременным возрастанием молекулярной массы полимера (межмолекулярные реакции). Например, при взаимодействии двух макромолекул под влиянием низкомолекулярного вещества происходит «сшивание» их с получением пространственного полимера большой молекулярной массы. К макромолекулярным реакциям полимеров относятся межмолекулярные реакции, в результате которых между макромолекулами образуются химические связи и линейные полимеры превращаются в пространственные, а также реакции химической деструкции полимеров, протекающие под влиянием химических реагентов.
Если макромолекулы полимера содержат функциональные группы, способные реагировать друг с другом, реакция может протекать в двух направлениях – внутримолекулярно и межмолекулярно. Направление реакции определяется условиями ее протекания и относительной устойчивостью образующихся внутримолекулярных и межмолекулярных связующих группировок.
Деструкция полимера может протекать в результате разрыва или распада (деполимеризации) основной цепи, отщепления или разрушения заместителей (боковых групп макромолекул).
Различают физическую и химическую деструкцию. Физическая деструкция протекает под действием теплоты, света, излучений высокой энергии, при механическом воздействии и соответственно называется термической, фотохимической, радиационной, механохимической деструкцией.
Химическая деструкция полимеров вызывается действием химических агентов – кислот, щелочей, воды, кислорода и др. При старении полимеров в реальных условиях деструкция обычно вызывается действием нескольких факторов, что, как правило, приводит к увеличению скорости этого процесса.
Термическая деструкция полимера протекает при высоких температурах в инертной атмосфере или в вакууме. Иногда этот процесс называют пиролизом.
Стабилизация полимеров - совокупность методов, применяемых для сохранения комплекса свойств полимеров и полимерных материалов в условиях их переработки, хранения и эксплуатации. Часто стабилизацию называют ингибированием. Основной способ стабилизации полимеров - введение стабилизаторов - специальных веществ, которые снижают скорости химический процессов, приводящих к старению полимеров.
По механизму стабилизации полимеров можно выделить цепную и нецепную стабилизацию. Первая связана с дезактивацией активных центров цепного процесса (цепное ингибирование), вторая – с дезактивацией веществ, участвующих в любых реакциях в полимере, приводящих к его старению (нецепное ингибирование).
№29.