Тема 7. Химические свойства и получение органических веществ в заданиях с3. Реакции, вызывающие наибольшие сложности у школьников, выходящие за рамки школьного курса.

Для решения заданий С3 школьникам нужно знать весь курс органической химии на профильном уровне.

Обратите внимание:

1) на реакции, которые могут идти по-разному в зависимости от условий;

2) на преимущественные направления протекания некоторых реакций;

3) на реакции, которые не рассматриваются в школьном курсе, но используются в заданиях ЕГЭ.

1. Реакции, которые могут идти по-разному в зависимости от условий.

1.1. Взаимодействие галогеналканов с щелочами

При действии на галогеналкан водного раствора щелочи получается спирт (идет реакция замещения): С₂Н₅Cl + NaOH (водн.) → С₂Н₅ОН + NaCl

При действии на галогеналкан спиртового раствора щелочи получается алкен (идет реакция отщепления): С₂Н₅Cl + NaOH (спирт.) → С₂Н₄ + NaCl + Н₂О

1.2. Взаимодействие гомологов бензола с галогенами

При взаимодействии гомологов бензола с галогенами при нагревании в присутствии галогенидов железа (кислот Льюиса) идет замещение в бензольном кольце (в орто- или пара-положении). Чем объемнее радикал, тем вероятнее замещение в пара-положении (влияние пространственного фактора).

FeBr₃, t^oC

+ Br₂ → + HBr

Br

При взаимодействии гомологов бензола с галогенами на свету идет замещение в радикале (в α-положении, то есть ближайшем к бензольному кольцу).

свет

CH₂ – CH₃ + Br₂ → CHBr – CH₃ + HBr

1.3. Взаимодействие пропена с хлором.

При взаимодействии пропена с хлорной водой при обычных условиях происходит присоединение по месту разрыва π- связи:

CH₃ – CH = CH₂ + Cl₂ → CH₃ – CHCl – CH₂Cl

При взаимодействии пропена с газообразным хлором при 500^оС идет замещение в метильном радикале. Это первая стадия промышленного производства глицерина.

500^оС

CH₃ – CH = CH₂ + Cl₂ → CH₂Cl – CH = CH₂ + HCl

1.4. Реакции дегидратации спиртов.

При температурах выше 140^оС в присутствии избытка серной концентрированной кислоты происходит внутримолекулярная дегидратация спиртов с образованием алкенов: С₂Н₅ОН → С₂Н₄ + Н₂О

! Внутримолекулярная дегидратация этанола может идти в присутствии оксида алюминия.

При температурах ниже 140^оС в присутствии недостатка серной концентрированной кислоты происходит межмолекулярная дегидратация спиртов с образованием простых эфиров: 2С₂Н₅ОН → С₂Н₅–О–С₂Н₅ + Н₂О

Для этанола так же возможна реакция Лебедева, которая идет в присутствии оксида цинка и оксида алюминия:

2С₂Н₅ОН → СН₂=СН – СН = СН₂ + 2Н₂О + Н₂

1.5. Реакция окисления кумола (изопропилбензола).

В присутствии перманганата калия или других окислителей в сернокислом растворе при нагревании происходит деструктивное окисление с образованием бензойной кислоты и углекислого газа:

СН₃

СН + [O] → COOH + 2CO₂ + H₂O

СН₃

В присутствии кислорода и раствора серной кислоты образуется ацетон и фенол:

CH₃ O

CH + O₂ → OH + CH₃ – C – CH₃

CH₃

Окисление органических веществ мы подробно рассматривали в занятии № 2. 1.6. Реакция восстановления нитробензола.

Если восстановление идет атомарным водородом, образующимся при взаимодействии цинка или алюминия с раствором щелочи, то получается анилин:

NO₂ + 2Al + 2NaOH + 4H₂O → NH₂ + 2Na[Al(OH)₄]

Если восстановление идет атомарным водородом, образующимся при взаимодействии металла с раствором, то получается соль анилина:

NO₂ + 3 Fe + 7 HCl → NH₃Cl + 2H₂O + 3FeCl₂