
- •Передмова
- •Вступ до органічної хімії
- •1.1. Предмет органічної хімії
- •1.2. Короткий огляд історії розвитку органічної хімії
- •Глава 1 6
- •1.3. Розвиток теоретичних уявлень про будову органічних сполук
- •Глава 1
- •1.4. Способи зображення органічних молекул
- •Глава 1
- •2.1. Класифікація органічних сполук
- •Глава 2
- •2.2. Номенклатура органічних сполук
- •Глава 2
- •Глава 2
- •ХїмГчний зв'язок
- •3.1. Типи хімічних зв'язків
- •3.2. Хімічний зв'язок в органічних сполуках
- •3.2.1. Гібридизація атомних орбіталей
- •3.2.2. Ковалентні о- і я-зв'язки
- •3.2.3. Основні характеристики ковалентних зв'язків
- •4.1. Індуктивний ефект
- •Глава 40
- •4.2. Мезомерний ефект (ефект спряження)*
- •Глава 4
- •Глава 4
- •4.4. Надспряження (гіперкон'югація)
- •Глава 4
- •Класифікація ізомерії ізомерія
- •48 Глава 5
- •5.2. Просторова ізомерія (стереоізомерія)
- •Глава 5
- •5.3. Способи зображення просторової будови
- •Глава 5
- •6.1. Кислотність і основність за теорією бренстеда
- •Глава 6
- •6.2. Типи органічних кислот і основ
- •Глава 6
- •6.3. Кислоти і основи льюїса
- •7.1. Поняття про типи механізмів реакцій
- •Глава 7
- •7.2. Поняття про типи органічних реакцій
- •Глава 7
- •Вуглеводні
- •8.1. Електронна та просторова будова алканів
- •8.2. Номенклатура
- •8 .3. Ізомерія
- •8.4. Способи добування
- •8.4.1. Природні джерела
- •8.4.2. Синтетичні методи добування
- •8.5. Фізичні властивості
- •8.6. Хімічні властивості
- •8.6.1. Реакції радикального заміщення (5*)
- •76 Вуглеводні. Глава 8
- •8.6.2. Крекінг
- •8.7. Окремі представники. Застосування
- •1. Напишіть структурні формули наведених вуглеводнів і назвіть їх за раціональною номенклатурою:
- •2. Напишіть структурні формули таких вуглеводнів і назвіть їх за но менклатурою шрас:
- •Ц иклоалкани
- •9.1. Класифікація та номенклатура
- •9.2. Ізомерія
- •9.3. Способи добування. Фізичні властивості
- •9.4. Будова циклоалканів
- •9.5. Хімічні властивості
- •9.6. Окремі представники. Застосування
- •4 Органічна хімія
- •10.1. Номенклатура
- •Перші члени гомологічного ряду алкенів
- •100 Ненасичені вуглеводні. Глава іо
- •10.2. Ізомерія
- •10.3. Електронна і просторова будова алкенів
- •10.4. Способи добування
- •10.5. Фізичні властивості
- •10.6. Хімічні властивості
- •109 Ненасичені вуглеводні. Глава 10 108
- •1 0.6.1. Реакції електрофільного приєднання (ае)
- •10.6.2. Реакції відновлення та окиснення
- •10.6.3. Полімеризація алкенів
- •10.6.4. Алільне галогенування алкенів
- •118 Ненасичені вуглеводні. Глава ю
- •10.7. Окремі представники. Застосування. Ідентифікація
- •0 Контрольні питання та вправи
- •Алкадієни
- •11.2. Будова алкадієнів
- •11.1. Номенклатура
- •11.3. Алкадієни зі спряженими зв'язками 11.3.1. Способи добування
- •11.3.2. Хімічні властивості
- •11.3.3. Натуральний і синтетичний каучук
- •11.4 Окремі представники. Застосування
- •12.1. Номенклатура та ізомерія
- •12.2. Електронна та просторова будова молекул алкінів
- •12.3. Способи добування
- •138 Ненасичені вуглеводні. Глава т2
- •12.4. Фізичні властивості
- •12.5. Хімічні властивості
- •12.5.1. Реакції електрофільного приєднання (ае)
- •12.5.2. Реакції заміщення
- •12.6. Окремі представники. Застосування
- •Одноядерні арени
- •13.1. Будова бензену. Ароматичність
- •13.2. Номенклатура та ізомерія
- •13.3. Способи добування 13.3.1. Природні джерела
- •13.3.2. Синтетичні методи добування
- •13.4. Фізичні властивості
- •13.5. Хімічні властивості
- •13.5.1. Реакції електрофільного заміщення (5£)
- •0/1Ноядєрні аРени
- •13.5.2. Реакції приєднання
- •13.5.3. Реакції окиснення
- •13.5.4. Галогенування гомологів бензену з участю бокового ланцюга
- •165 0ДнояДерн[арени
- •13.6. Вплив замісників у бензеновому кільці на напрямок та швидкість реакцій
- •Електрофільного заміщення
- •13.7. Орієнтація в дизаміщеному бензені
- •1 3.8. Окремі представники. Застосування
- •13.9. Представники багатоядерних аренів
- •13.9.1. Нафтален
- •13.9.2. Антрацен
- •14.1. Природний та попутний нафтовий гази
- •Глава 14
- •14.2. Нафта. Нафтопродукти
- •14.3. Коксування вугілля
- •Глава 1і0у глава Глава 14 186 !
- •15.1. Класифікація та номенклатура
- •15.2. Ароматичність гетероциклів
- •Глава 15
- •15.3. Кислотно-осНбВні властивості гетероциклів
- •15.4. П'ятичленні гетероциклічні сполуки з одним гетероатомом
- •15.4.1. Способи добування
- •15.4.2. Фізичні властивості
- •15.4.3. Хімічні властивості
- •Глава 15
- •15.4.4. Найважливіші похідні піролу
- •Глава 15
- •15.5. Шестичленні гетероциклічні сполуки з одним гетероатомом
- •Глава 15
- •Глава 15
- •В. Реакції відновлення і окиснення
- •15.6. П'яти-1 шестичленні гетероцикли з двома гетероатомами
- •208 Глава 15
- •15.7. Представники конденсованих систем гетероциклів
- •16.1. Одноатомні спирти
- •16.1.1. Номенклатура
- •Глава 16
- •16.1.2. Ізомерія
- •16.1.3. Фізичні властивості
- •Глава 1
- •16.1.4. Способи добування
- •16.1.5. Хімічні властивості
- •16.1.6. Ідентифікація спиртів
- •16.1.7. Окремі представники
- •230 Глава 16
- •16.2.1. Способи добування дво- і триатомних спиртів
- •16.2.2. Фізичні властивості
- •16.2.3. Хімічні властивості
- •16.2.4. Окремі представники
- •16.3.2. Способи добування
- •16.3. Одноатомні феноли 16.3.1. Номенклатура та ізомерія
- •16.3.4. Хімічні властивості
- •16.3.3. Фізичні властивості
- •249 Гідроксильні похідні вуглеводнів
- •В. Реакції відновлення і окиснення
- •255 Гідроксильні похідні вуглеводнів
- •17.1. Номенклатура та ізомерія
- •17.2. Способи добування
- •17.3. Фізичні властивості
- •263 Цясимені альдегіди і кетони
- •269 Насичені альдегіди і кетони
- •271 ИаСйчені альдегіди і кетони
- •17.5. Окремі представники
- •Монокарбонові кислоти
- •18.1. Насичені монокарбонові кислоти
- •18.1.1. Номенклатура та ізомерія
- •18.1.3. Фізичні властивості
- •18.1.4. Хімічні властивості
- •А. Кислотні властивості
- •Г. Окиснення та відновлення
- •18.1.5. Окремі представники
- •18.2. Ненасичені монокарбонові кислоти
- •18.2.1. Номенклатура та ізомерія
- •18.2.2. Способи добування
- •18.2.4. Хімічні властивості
- •18.2.3. Фізичні властивості
- •18.2.5. Окремі представники
- •299 Монокарбонові кислоти
- •18.3. Ароматичні монокарбонові кислоти
- •18.3.1. Способи добування
- •18.3.2. Фізичні властивості
- •18.3.3. Хімічні властивості
- •18.3.4. Окремі представники. Ідентифікація
- •303 Монокарбонові кислоти
- •18.4.1. Номенклатура та ізомерія
- •Назви деяких дикарбонових кислот
- •18.4.2. Способи добування
- •18.4.3. Фізичні властивості
- •18.4.4. Хімічні властивості
- •18.4.5. Окремі представники
- •309 Мриокар6онові кислоти
- •18.5. Ароматичні дикарбонові кислоти
- •310 Карбонові кислоти. Глава и
- •313 Монокарбонові кислоти
- •19.1.2. Способи добування
- •19.1. Галогенангідриди карбонових кислот (ацилгалогеніди)
- •19.1.1. Номенклатура
- •19.1.3. Фізичні властивості
- •19.1.4. Хімічні властивості
- •19.1.5. Окремі представники
- •19.2. Ангідриди карбонових кислот
- •19.2.1. Номенклатура
- •19.2.2. Способи добування
- •19.2.3. Фізичні властивості
- •19.2.4. Хімічні властивості
- •19.2.5. Окремі представники
- •19.3. Естери карбонових кислот
- •19.3.1. Номенклатура
- •19.3.3. Фізичні властивості
- •19.3.4. Хімічні властивості
- •19.3.5. Окремі представники
- •19.4. Жири
- •19.4.1. Номенклатура та ізомерія
- •19.4.2. Способи добування
- •19.4.3. Фізичні властивості
- •19.4.4. Хімічні властивості
- •19.4.5. Воски. Твіни
- •19.5. Аміди карбонових кислот
- •19.5.1. Номенклатура
- •Ацетамщ,
- •19.5.2. Способи добування
- •19.5.3. Фізичні властивості
- •19.5.4. Хімічні властивості
- •19.5.5. Окремі представники
- •19.6. Нітрили (ціаніди)
- •19.6.1. Номенклатура
- •19.6.2. Способи добування
- •19.6.3. Хімічні властивості
- •19.6.4. Окремі представники
- •20.1. Галогенокарбонові кислоти
- •20.1.1. Номенклатура
- •20.1.2. Способи добування
- •20.1.3. Фізичні та хімічні властивості
- •20.2. Гідроксикислоти
- •20.2.2. Оптична ізомерія
- •20.2.3. Аліфатичні пдроксикислоти
- •359 Гетерофункціональні карбонові кислоти
- •Фізичні та хімічні властивості
- •361 Гетерофункціональні карбонові кислоти
- •20.3. Амінокислоти
- •II Амінокислотами називаються похідні карбонових кислот, у вуглеводневому радикалі яких один або кілька атомів Гідрогену замінені аміногрупою.
- •20.3.1. Номенклатура та ізомерія
- •20.3.2. Способи добування
- •20.3.3. Фізичні та хімічні властивості
- •367 Гетерофункціональні карбонові кислоти
- •20.3.4. Окремі представники
- •0 Контрольні питання та вправи
- •21.1. Номенклатура та ізомерія
- •Глава 21
- •Глава 21
- •21.2.1. Способи добування
- •21.2.2. Фізичні властивості. Просторова будова
- •21.2.3. Хімічні властивості
- •Глава 21 378 — —
- •21.3. Ариламіни
- •Глава 21
- •21.3.2. Фізичні та хімічні властивості
- •А. Реакції за участю атома Нітрогену
- •Глава 21
- •Глава 21
- •21.4. Окремі представники. Застосування
- •В. Окислення ариламінів
- •Глава 21
- •Глава 21
- •22.1. Моносахариди
- •22.1.1. Класифікація та номенклатура
- •Глава 22
- •22.1.2. Стереоізомерія
- •Глава 22
- •22.1.3. Будова моносахаридів
- •Глава 22
- •Глава 22 402
- •Глава 22
- •22.1.4. Способи добування
- •22.1.5. Фізичні властивості
- •22.1.6. Хімічні властивості
- •Глава 22
- •Глава 22
- •Б. Реакції за участю циклічних форм
- •Глава 22
- •22.1.7. Окремі представники
- •Глава 22 412
- •Глава 22
- •22.2. Дисахариди
- •22.2.1. Відновні дисахариди
- •Глава 22
- •22.2.2. Невідновні дисахариди
- •14 Органічна хімія
- •Глава 22 418
- •22.3. Полісахариди
- •Глава 22 н он н он н он н он
- •Глава 22 422
- •Глава 22 424
- •425 Вуглеводи
- •Глава 23
- •Глава 23
- •23.1.1. Стереоізомерія
- •23.1.2. Фізичні властивості
- •23.1.3. Способи добування
- •23.1.4. Хімічні властивості
- •Глава 23
- •23.2. Будова пептидів і білків
- •Глава 23
- •23.3. Синтез пептидів та їх властивості
- •440 Глава 23
- •23.4. Функції білків в організмі
- •Нуклеїнові кислоти
- •24.1. Будова нуклеїнових кислот
- •Глава 24
- •Глава 24
- •24.2. Рибонуклеїнові (рнк) і дезоксирибонуклеїнові (днк) кислоти
- •Глава 24
- •Глава 24
- •Глава 25
- •Неомилювані ліпіди
- •Глава 25
- •Глава 9. Циклоалкани 86
- •Глава 10. Алкени 98
- •Глава 11. Алкадієни 122
- •Глава 12. Алкіни 135
- •Глава 13. Одноядерні арени 147
- •Глава 14. Природні джерела вуглеводнів 179
- •Глава 15. Гетероциклічні сполуки 187
- •Глава 16. Гідроксильні похідні вуглеводнів 212
- •Глава 17. Насичені альдегіди і кетони 256
- •Глава 18. Монокарбонові кислоти 280
- •Глава 19. Функціональні похідні карбонових кислот 314
- •Глава 20. Гетерофункціональні карбонові кислоти 346
- •Глава 21. Аміни 371
- •Глава 22. Вуглеводи 394 о
- •Глава 23. Білки 426 •
- •Глава 24. Нуклеїнові кислоти 444
- •Глава 25. Ліпіди 453
- •Органічна хімія
- •61002, Харків, вул. Пушкінська, 53.
- •61022, Харків, пл. Свободи, 5, Держпром, 6-й під'їзд, 6-й поверх.
- •61012, Харків, вул. Енгельса, 11.
В
.
П. ЧЕРНИХ, І. С. ГРИЦЕНКО, Н. М. ЄЛИСЄЄВА
ОРГАНІЧНА
шпш
ПІДРУЧНИК
для студентів вищих навчальних закладів
І—II рівнів акредитації
та учнів загальноосвітніх шкіл
з класами поглибленого вивчення хімії
За редакцією професора В. П. ЧЕРНИХ |
. |
, |
. |
|
Харків Видавництво НФаУ «Оригінал» 2004 |
УДК 373.167.1:547.1 ББК 24.2я72 4-49
Затверджено Міністерством освіти і науки України (лист № 14/18.2-1831 від 29.07.2004р.)
Рецензенти: В. Д. ОРЛОВ, доктор хімічних наук, професор, завідувач кафедри органічної хімії Харківського національного університету ім. В. Н. Ка-разіна;
А. М. ДЕМЧЕНКО, доктор фармацевтичних наук, професор кафедри хімії Чернігівського педагогічного університету ім. Т. Г. Шевченка.
Чериих В. П» та ін.
4-49 Органічна хімія: Підруч. для студ. вищ. навч. закл. І—II рівнів акредитації та учнів загальноосвітніх шкіл з класами поглибленого вивчення хімії / В. П. Черних, І. С. Гриценко, Н. М. Єлисєєва; За ред. В. П. Черних.— X.: Вид-во НФаУ; Оригінал, 2004.— 464 а: іл
І8ВИ 966-615-235-5.
І8ВИ 966-649-014-5.
У підручнику систематизовано поняття про будову і властивості органічних сполук. Розглянуто механізми реакцій, поглиблено висвітлено всі питання шкільного курсу хімії. Після кожного розділу дано приклади завдань. аз.ви, ММ1ЧНИХ елементів відповідають рекомендаціям Національної ко-ШРАГ ШНИ 3 ХІМІЧН0Ї теРмінології та номенклатури згідно з правилами
ББК 24.2я72 УДК 373.167.1:547.1
І8ВК 966-615-235-5
I8ВN 966 644 П14 <? Черних В. П., Гриценко І. С, Єлисєєва Н. М., 2004
ичу-иіч-3 © Національний фармацевтичний університет, 2004
Передмова
Органічна хімія зараз бурхливо розвивається, а її викладання перебуває в пошуку нових підходів. У пропонованому підручнику викладено основи сучасної органічної хімії з урахуванням досвіду викладання цієї дисципліни в Національному фармацевтичному університеті. Об'єм матеріалу відповідає програмі з органічної хімії для класів хіміко-біологічного профілю та класів з поглибленим вивченням хімії.
Підручник побудовано за принципом початкового викладання фундаментальних загальнотеоретичних положень органічної хімії з подальшим описом реакційної здатності найважливіших класів органічних речовин.
У загальнотеоретичному розділі розглянуто основні теоретичні положення органічної-хімії, а саме: природа хімічного зв'язку, взаємний вплив атомів в органічних молекулах, ізомерія, просторова будова і геометрія молекул, кислотно-основні властивості органічних речовин, механізми органічних реакцій.
В основу викладення матеріалу покладено класифікацію органічних сполук за функціональними групами, що дозволяє уникнути дублювання матеріалу і сприяє формуванню цілісних уявлень про реакційну здатність органічних сполук.
На думку авторів, учень, який оволодів матеріалом, поданим У підручнику, має здобути міцні знання із сучасних основ органічної хімії та навички роботи зі спеціальною літературою.
Цей підручник не для тих, хто ще вагається, а для тих, хто вже обрав майбутню професію, пов'язану з хімією.
Підручник може бути корисним також студентам вищих навчальних закладів І—II рівнів акредитації фармацевтичних та ме-Дико-біологічних спеціальностей.
Автори будуть вдячні читачам за критичні зауваження, корисні поради й побажання щодо змісту і оформлення цього видання.
Вступ до органічної хімії
5
Вступ до органічної хімії
1.1. Предмет органічної хімії
Органічна хімія як самостійна наука сформувалася на початку XIX століття. Назву «органічна» було запропоновано шведським хіміком Й. Берцеліусом у 1808 році. Вона походить від слова «організм», оскільки на той час предметом вивчення органічної хімії були речовини, які утворювалися тільки в живих організмах нібито за участі особливої «життєвої сили» (віталістичні погляди). І хоч подальший розвиток довів помилковість віталістичного погляду на походження органічних речовин, первісна назва збереглась, але її зміст принципово змінився. За ознакою наявності в усіх органічних сполуках атома Карбону німецький хімік X. Гмелін у 1848 році дав визначення органічній хімії як хімії сполук Карбону. Однак, як відомо, існують сполуки Карбону, які належать до неорганічних речовин, наприклад, СО, С02, солі карбонатної та ціанистоводневої кислот. З огляду на це інший німецький хімік — К. Шорлем-мер — запропонував більш точне визначення органічної хімії: наука, що вивчає вуглеводні та їх похідні.
Сучасна органічна хімія — одна з найбільших галузей природознавства. Виділення її в окремий розділ хімічної науки спричинене великою кількістю та різноманіттям органічних сполук, їх різною реакційною здатністю, а також винятковою важливістю органічної хімії в житті людини та суспільства.
Зараз відомо понад п'ять мільйонів органічних речовин, у той час як неорганічних — лише близько 700 тисяч. Щороку вчені одержують приблизно 200 тисяч нових органічних сполук.
Органічні речовини відіграють важливу роль у життєдіяльності рослинних і тваринних організмів, вони є основою прояву життя. Досягнення органічної хімії широко впроваджені в повсякденне життя людини — це пластмаси й синтетичний каучук, барвники та вибухові речовини, штучні волокна і паливо, лікарські речови-
ни тощо. Надзвичайно важливе місце посідає органічна хімія в системі фармацевтичної освіти, оскільки 90 % лікарських препаратів — це органічні сполуки.