Циклічні вуглеводні Циклоалкани. Циклоалкени. Терпени

Циклоалкани. Загальна формула, номенклатура. Типи ізомерії: структурна, просторова. Теорія напруження Байєра і конформаційна напруга в циклах. Конформаційна ізомерія монозаміщених циклогексанів (аксіальне і екваторіальне положення замісників). Структурна, геометрична, оптична і конформаційна ізомерія дизаміщених циклоалканів. Електронна будова циклопропану («банановий зв’язок»). Хімічні властивості циклопропану. Електронна будова циклогексану. Хімічні властивості циклогексану. По- рівняння властивостей циклопропану, циклобутану, циклопентану і циклогексану з властивостями алкенів і алканів: відношення до дії водню, галогенів, галогеноводнів, окисників. Властивості середніх і макроциклів. Знаходження циклопарафінів у природі.

Поліциклічні насичені вуглеводні. Номенклатура і типи біциклічних систем: сполуки з ізольованими циклами, спірани, конденсовані і місткові

системи. Декаліни та їх просторова будова. Адамантан. Природні моно- і поліциклічні системи терпенів і стероїдів: ментол, борнеол, камфора,

холестерол. Рідкі кристали. Статеві гормони.

Бензен та його гомологи

Бензен. Молекулярна формула. Електронна будова бензену, схеми ζ- і

π-зв’язків. Квантовохімічні підходи до будови бензену: метод валентних зв’язків. π,π-Кон’югація та енергія кон’югації молекули бензену. Поняття про ароматичні властивості бензену та інших органічних речовин. Метод МО: Діамагнітне дезекранування ароматичних протонів – головна ознака арома- тичності. Правило ароматичності Хюккеля. Поняття про ароматичність, антиароматичність, неароматичність.

Хімічні способи синтезу бензену: дегідрування циклоалканів, дегідро-

циклізація алканів, циклотримеризація ацетилену. Природні джерела добування ароматичних вуглеводнів. Хімічні властивості бензену.

Ароматичні властивості бензену: здатність до реакцій електрофільного

заміщення (S_E2-механізм), особливі умови для реакцій приєднання, стійкість до дії окисників. Реакції електрофільного заміщення: галогенування, нітрування, сульфування, алкілювання, ацилювання, бензену. Механізм електрофільного заміщення в молекулі бензену (S_E2): утворення π- комплексу, ζ-комплексу, відщеплення протону і відновлення ароматичної системи. Мезомерні структури, мезоформула ζ-комплексу. Відсутність реакцій нуклеофільного заміщення в бензені та її причина. Реакції приєднання (A_R-механізм): гідрування, хлорування на світлі.

Гомологічний ряд ароматичних вуглеводнів ряду бензену, їх загальна

формула. Номенклатура моно-, ди- і тризаміщених гомологів бензену. Ізомерія моно-, ди- і тризаміщених гомологів бензену з однаковими і різними

алкільними замісниками. Способи добування гомологів бензену: реакція

Вюрца –Фіттіга (побічні продукти реакції), алкілювання бензену за реакцією

Фріделя–Крафтса, алкілюючі реагенти (алкілгалогеніди, спирти і алкени), механізм реакції (S_E2). Добування ароматичних вуглеводнів у промисловості із вугілля і нафти. Фізичні властивості ароматичних вуглеводнів ряду бензену. Толуен: електронна будова (+І, +М –ефекти), мезомерні структури і мезоформула толуену. Вплив метильної групи на реакційну здатність бензенового ядра і вплив ядра бензену на реакційну здатність метильної групи. Хімічні властивості толуену. Подібність властивостей толуену та інших гомологів бензену до властивостей бензену і алканів. Реакції електрофільного заміщення в ароматичному ядрі толуену: галогенування, нітрування, сульфування, алкілювання. Реакції радикального заміщення в бічному ланцюзі толуену. Гідрування толуену. Окиснення толуену та інших алкілбензенів. Добування бензойної і терефталевої кислот. Дегід рування етилбензену і добування стирену. Полістирен, добування, застосування.