- •Изомерия и номенклатура предельных углеводородов.
- •2, Характеристика ковалентных связей в молекуле алканов. Понятие о свободном вращении вокруг с-с связи. Конформации алканов. Проекции Ньюмена.
- •Методы получения алканов.
- •Химические свойства предельных углеводородов. Реакции алканов, протекающие по гомолитическому и гетеролитическому механизмам. Понятие о цепном свободнорадикальном механизме реакции.
- •2. Нитрование (замещение нитрогруппой no2).
- •Понятие о переходном состоянии и энергии активации.
- •Суть теории переходного состояния (активированного комплекса):
- •Устойчивость свободных радикалов и карбениевых катионов. Перегруппировки карбениевых катионов.
- •Стереохимия и стабильность циклических углеводородов. Особенности химических свойств циклопропана. Строение циклопропана.
- •Методы получения алкенов. Строение, химические свойства алкенов. Механизм реакции электрофильного присоединения к двойной углерод-углеродной связи.
- •2. Действием на спирты водоотнимающих средств:
- •Химические свойства алкенов
- •1. Каталитическое гидрирование алкенов
- •2. Восстановление двойной связи с помощью диимида
- •3. Реакции электрофильного присоединения по двойной связи алкенов
- •3.А. Присоединение галогенов
- •Номенклатура диеновых углеводородов. Строение, химические свойства алленов и диеновых углеводородов с сопряженной системой двойных связей.
- •10. Методы получения, строения и химические свойства алкинов. Кислотность алкинов.
- •Реакции гидрогалогенирования
- •Гидратация
- •Реакции карбонилирования
- •Прочие реакции электрофильного присоединения
- •Реакции нуклеофильного присоединения
- •Типовые реакции нуклеофильного присоединения
- •Реакции радикального присоединения
- •Полимеризация
- •Идентификация алкинов
- •Ароматическое состояние. Бензоидные и небензоидные ароматические соединения.
- •12. Механизм реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду.
- •Реакции ароматического электрофильного замещения
- •Реакции seAr
- •13. Химические свойства алкил- и алкенилбензолов.
- •15. Свойства полиароматических углеводородов с изолированными и конденсированными ядрами.
- •Химические свойства рассмотрим на примере нафталина.
- •16. Оптическая изомерия. Атропизомерия. Проекции Фишера. Абсолютная и относительные конфигурации. D,l-ряды. Классификация пространственных изомеров.
- •1. Энантиомерия
- •2. Относительная и абсолютная конфигурации
- •3. Диастереомерия
- •17. Свойства и методы получения галогенопроизводных алифатических углеводородов. Химические свойства
- •1. Реакции нуклеофильного замещения
- •Механизм реакций нуклеофильного замещения
- •2. Реакции элиминирования (отщепления) – дегидрогалогенирования
- •Механизмы реакций элиминирования
- •3. Взаимодействие с металлами
- •4. Реакции окисления
- •Получение галогенопроизводных
- •1. Галогенирование углеводородов
- •3. Замещение гидроксигруппы спиртов на галоген
- •4. Реакция Бородина-Хунсдиккера
- •5. Галоформная реакция
- •18. Механизм реакции нуклеофильного замещения у sp3 -гибридизованного атома углерода.
- •19. Реакции элиминирования. Механизмы e1 и е2.
- •2. Мономолекулярное отщепление е1
- •3. Сравнение реакций нуклеофильного замещения и элиминирования
- •20. Механизмы замещения атомов галогена в ароматическом кольце.
- •21. Получение и свойства спиртов и фенолов.
- •22. Строение, получение и свойства простых эфиров.
- •Номенклатура простых эфиров.
- •Химические свойства простых эфиров.
- •Получение простых эфиров.
- •23. Циклические простые эфиры. Простые и свойства эпоксидов.
- •1. Галогенирование.
- •2. Альдольная конденсация
- •3. Рацемизация оптически активных кетонов
- •25. Непредельные карбонильные соединения. Винилогмя. Строение и стабильность карбениевых анионов.
- •26. Номенклатура и особенности свойства 1,2-,1,3-, 1,4-дикарбонильных соединений. Кетоенольная таутомерия у 1,2-,1,3-, 1,4-дикарбонильных соединений.
- •27. Строение, методы получения и свойства кетенов.
- •28. Строение, методы получения, окислительно-восстановительные потенциалыи свойства хинонов.
- •Химические свойства
- •Методы синтеза
- •29. Изомерия, номенклатура и методы получения предельных и ароматических карбоновых кислот.
- •30. Строение карбоксилат аниона. Кислотность карбоновых кислот. Стерические орто-эффекты и их влияние на кислотность карбоновых кислот.
- •31. Методы получения и свойства производных карбоновых кислот.
- •32. Механизм реакции нуклеофильного замещения у карбоксильного атома углерода. Реакции нуклеофильного замещения. Функциональные производные карбоновых кислот.
- •33. Декарбоксилирование ароматических карбоновых кислот как реакция электрофильного замещения.
- •34. Особенности химических свойств двухосновных карбоновых кислот и их производных.
- •35. «Малоновый синтез».
- •36. Конденсации Дикмана, Кляйзена, Кневенагеля, Перкина.
- •37. Ацилоиновая конденсация.
- •38. Строение нитрогруппы. Методы получения и химические свойства нитросоединений.
- •Соединения с нитрогруппой в ядре
- •Получение ароматических нитросоединений
- •39. Отличия свойств нитросоединений от эфиров азотистой кислоты.
- •40. Схема восстановления нитросоединений в кислой, нейтральной и щелочной среде. Перегруппировки Валлаха, семидиновая, бензидиновая, дифенилиновая.
- •Механизм реакции
- •41. Строение, номенклатура, основность аминов.
- •42. Геометрия молекулы аминов.
- •43. Методы селективного получения аминов. Способы получения
- •44. Химические свойства аминов.
- •Окисление аминов
- •Ароматическое электрофильное замещение в ароматических аминах
- •45. Механизм реакции диазотирования.
- •3. Механизм диазотирования.
- •46. Формыдиазосоединений. Схема Ганча.
- •47. Реакции диазосоединений, протекающие с выделением азота. Механизмыэтих реакций.
- •48. Реакция азосочетания как реакция электрофильного замещения. Условия сочетания с аминами и фенолами. Образование триазенов. Механизм реакции азосочетания
- •49. Методы получения и свойства амидов сульфоновых кислот.
- •50. Строение, получение и свойства алифатических диазосоединений.
- •51. Получение, свойства и применение диазоуксусного эфира.
- •Получение
- •Химические свойства
- •52. Классификация, номенклатура, получение и свойства окси-, аминокислот и их производных. Окси(гидрокси) кислоты
- •Методы получения оксикислот
- •2. Из альдегидов (кетонов), циангидринной синтез
- •3. Получение винных кислот
- •Реакционная способность
- •4. Поведение оксикислот при нагревании
- •5. Реакции окисления
- •6. Образование реактива Фелинга
- •Аминокислоты
- •Методы получения аминокислот
- •Реакционная способность
- •Амфотерность аминокислот
- •Реакции по амино- и карбоксильной группам
- •53. Понятие о биполярном ионе. Изоэлектрическая точка.
- •54. Получение пептидов.
- •Строение пептидов
- •Синтез петидов
- •55. Получение и свойства пятичленных ароматических гетероциклических соединеий (пиррола, фурана, тиофена).
- •56. Строение и свойства пиридина и его производных.
- •57. Синтез производных хинолина по Скраупу и Дебнеру-Миллеру.
- •58. Химические свойства хинолина и его производных.
- •59. Химические свойства изохинолина и его производных.
- •60. Химические свойства индола и его производных.
- •61. Сравнительная характеристика ароматических гетероциклических соединений в реакциях электрофильного и нуклеофильного замещения. Шестичленные азотсодержащие гетероциклы с одним гетероатомами.
- •Пяти- и шестичленные гетероциклы с двумя атомами азота.Имидазол. Пиразол.
- •62. Номенклатура, строение и химические свойства моносахаридов. Мутаротация.
- •III. Реакции окисления.
- •IV. Специфические свойства гликозидного гидроксила. О-гликозиды
- •63. Характеристика типов связей в ди- и полисахаридах.
- •4. Химические свойства дисахаридов в зависимости от типа связи.
- •65. Строение и свойства крахмала и целлюлозы.
31. Методы получения и свойства производных карбоновых кислот.
Превращение карбоновых кислот в функциональные производные
где X=Hlg; NH2 ; OR; OCOR и другие группы.
Карбоновые кислоты, их производные, содержат электрофильный атом углерода, подвергающийся атаке нуклеофильными реагентами. По возрастанию электрофильности их можно расположить в ряд:
Введение в молекулу ацильной группы R-C(O)-называется реакцией ацилирования,CH3-C(O) - реакцией ацетилирования. Реакцию ацилирования классифицируют в зависимости от природы действующего нуклеофильного реагента (этерификация, аммонолиз), а также по атому, с которым связывается ацильная группа: О – , N – , C – ацилирование. Наиболее распространенными ацилирующими реагентами являются хлорангидриды, ангидриды кислот и соли кислоты.
Галогенангидриды кислот
HC(O)Cl-хлористый формил, хлорангидрид муравьиной хлористый метаноил.
Галоген в галогенангидридах обладает большой реакционной способностью убивающей в ряду:
RCOJ>RCOBr>RCOCl>RCOF
Иодангидриды являются самыми неустойчивыми.
Получение хлорангидридов кислот:
Для получения бромангидридов RCOBr и иодоангидридов в качестве реагентов берутся PBr3 и PJ3. Фторангидриды получают легче всего из хлорангидридов
RCOCl + KHF2 → KCl + CH3COF + HF
фтористый ацетил
Химические свойства галогенангидридов:
1) Гидролиз. Получение карбоновых кислот.
R-COCl + HOН → R-COOH + HCl
2) Алкоголиз. Взаимодействие со спиртами. Образуются сложные эфиры. Идет О – ацилирование
3) Аммонолиз. Взаимодействие с аммиаком. Образуются амиды кислот. Происходит N-ацилирование.
4) Аминолиз. Взаимодействие с аминами. Образуются алкил (арил) амиды кислот. Происходит N – ацилирование.
N – фенил амид кислоты.
Замещение галогенов на другие нуклеофильные реагенты происходит по механизму нуклеофильного присоединения по С=О. После присоединения образуются неустойчивые интермедиаты, которые тотчас выделяют термодинамическую устойчивую частицу, например, HCl и образует кинетически и термодинамическую молекулу продукта.
5) Декарбонилирование галогенангидридов, имеющих в ?-положении атом водорода. Образуются алкены.
- образование пероксикарбоновых кислот
. Сложные эфиры карбоновых кислот.
Номенклатура
CH3COOC2H5 этилацетат, этиловый эфир уксусной к-ты.
Получение
1) Реакция этерификация. Взаимодействие карбоновых кислот со спиртами в присутствии сильных минеральных кислот
Реакция относится к О-ацилированию. Реакция этерификации обратима. Равновесие наступает при вступлении в реакцию исходных продуктов. Скорость этерификации зависит от строения кислоты и спирта.
Их реакционная способность:
CH3OH > первичные спирты > вторичные > третичные
HCOOH > CH3COOH > RCH2COOH > R2CHCOOH > R3COOH ;
Механизм реакции этерификации
I
II III IV
Самой медленной ситуацией является II – стадия, которая определяет скорость этерификации. Скорость реакции зависит от концентрации спирта и кислоты, а также минеральной кислоты.
r = k1 [H+] {[RCOOH] • [R?OH] – [RCOOR?] [H2O] ? kc}
2) Реакция переэтерификации
Эта равновесная реакция. Можно получить метиловый эфир из этилового эфира, сдвигая равновесие влево.
3) Этерификация диазометаном.
RCOOH + CH2N2 → N2 + RCOOCH3
Химические свойства.
1) Гидролиз
Кислотный гидролиз обратимый процесс. Щелочной гидролиз (омыление) необратимый процесс, т. к. образуется карбоксилатный амион R – COO– . Щелочной гидролиз протекает быстрее и до конца.
2) Аммонолиз.
Связь С – N в амидах прочнее связи С – О в сложных эфирах, поэтому аммонолиз протекает легко.
Аналогично аммиаку сложные эфиры взаимодействуют с гидразином.
3) Восстановление.
4) Реакция Гриньяра. Получение третичных спиртов.
5)Реакция конденсации (С – ацилирование)
1.4.2.3. Ангидриды кислот.
Номенклатура.
(СН3С(О))2О – ангидрид уксусной кислоты
Получение
1) Из кетена. Получаются в промышленности.
2) Дегидратация кислот:
N – бромсукцинилид используется для мягкого бромирования орг. соединений.
СH2 = CH – CH3 + (CH2CO)2N – Br CH = CH – CH2Br + (CH2CO)2NH
3) Получение малеинового ангидрида:
4) Получение из хлорангидридов:
Химические свойства
Ангидриды кислот являются отличными ацилирующими реагентами для фенолов, спиртов, аминов, амидов, амидов кислот и др. соединений
1) Алкоголиз (О – ацилирование):
С2Н5ОН + (СН3СО)2О →
2) Аммонолиз (аминолиз) ангидридов:
(СН3С(О))2О +NH3 →
(СН3С(О))2О + С6Н5NH2 → СН3СООН + СН3С(О)NHC6H5
3) Реакции ацилирования амидов кислот, фенолов.
С6Н5ОН + (СН3СО)2О → С6Н5ОСОСН3 + СН3СООН
Амиды кислот.
карбамидная
группа (плоская). C и N – атомы
находятся в состоянии sp2 – гибридизации.
Амиды кислот могут существовать в 2-х
таутомерных формах:
Амидные группы образуют водородные связи
Номенклатура.
С5Н11С(О)NH2 – гексанамид.
СН3С(О)N(CH3)2 – N,N-диметилэтанамид
Получение
1) В промышленности. Из аммиачных солей карбоновых кислот.
2) Аммонолиз кислот и сложных эфиров
3) Аминолиз хлорангидридов
Химически свойства.
1) Гидролиз. Гидролиз происходит при нагревании в кислой и щелочной среде.
С2Н5СОNН2 +
НOH
NН4+ +
С2Н5СОOH
пропанамид
(амид пропионовой к-ты)
С2Н5 СОN(СН3)2 + НOH NН(СН3)2 + С2Н5СОO–
Диметиламин
2) Ацилирование.
N – ацетилацетамид
Нитрилы карбоновых кислот
Нитрилы – токсичные, бесцветные жидкости, смешивают с водой во всех отношениях, если R = H; СН3; С2Н5; бензонитрил С6Н5СN плохо растворим в воде.
Номенклатура
CH3 – CH2 – CN - нитрил пропионовой кислоты (пропаннитрил
Получение.
1) Окислительный аммонолиз олефинов и др. углеводородов.
R – СН3 + NН3 + 1.5O2 R – С ? N + 3Н2O
С6Н4(СН3)2
СН3 – С6Н4 – С ? N
NC – С6Н4 – CN
2) Дегидрирование первичных аминов.
RСН2NН2
R– С N
3) Присоединение синильной кислоты.
НС =_ СН
+ НСN
HC
= CH – C N
акрилонитрил
4) Дегидратация амидов.
5) Из альдоксимов
6. Взаимодействие галогеналкилов с солями щелочных металлов синильной кислоты
RCl + KCN → RCN + KCl
Химические свойства
1) Кислотный и щелочной гидролиз
2) Восстановление нитрилов
R – CN
+ 2H2
R
- CH2 – NH2
3) Взаимодействие с кислотами
R–C?N
+ R?-COOH
R – COOH
+ R?-C ? N
При условии: pKR-COOH < pKR?-COOH
4) Взаимодействие с газообразным хлоридом водорода.
Азиды кислот
Получение
1) Из хлорангидрида кислот
2) Взаимодействие гидразидов кислот с азотистой кислотой.
Химические свойства
1) Реокция Курциуса
Гидразиды кислот.
Получение
где Х=Hlg; OR; NH2; OCOR
Химические свойства
Гидразиды кислот являются основаниями. С сильными кислотами образуют соли
с азотистой кислотой образуют азиды кислот.
Гидроксамовые кислоты
Получение
Химические свойства.
1) Гидроксамовые кислоты не устойчивые при нагревании. Образуют комплексы с d-металлами
2) Разложение под действием Р2О5
