15)Механизм нитрования бензола.

2) Реакции нитрования бензола, энергично протекает с большим выходом продуктов, если используется нитрующая смесь,:азотная+серная кислота.

2Н2SO4+HNO3=NO2(+)катион нитрония+2H2SO4(-)+Н3О (гидроксоний) Стадии реакции1) +NO2(+)= (пи-комплекс) 2)Кольцо разрушается NO2(+)вытягивает из 6-ти Р-электронов 2 для образования сигма-комплекса

3)протон водорода отрывается от сигма комплекса и идет на связь с амином серной кислоты, что приводит к образованию нитро бензола Н(+)+НSО4(-)=H2SO4+

16)спирты одноатомные и многоатомные. Первичные, вторичные, третичные спирты. Получение спиртовСпирты - это производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильные группы.В зави симости от количества гидро ксильных групп различают одноатомные и многоатомные спирты (двухатомные, трехатомные и т.д.). В зависи мости от характераУглеродод ного радикала различают алифатические (насыщенные и ненас-ые),циклические и арома тические спирты. В зависимос ти от того с каким атомом угле рода связана гидроксильная группа различают первичные, вторичные и третичные спир ты.Соединения, у которых гидроксильная группа связана непосредственно с бензольным

ядром называются фенолами.

Наз-ие производят от соответствующего радикала с добавлением окончания ол

Получение спиртов: одноатомных спиртов.

1. Гидролиз галогеналканов.

C2H5Cl + NaOH C2H5OH(Этанол,этиловый спирт) + NaCl; СН2Сl-СН2Cl + 2NaOH СН2OH-СН2OH(этиленгликоль)+ 2NaCl

2. Гидратация алкенов. При гидратации этилена образуется этиловый спирт.

Гидратация пропилена и других гомологов этилена идет по правилу Марковникова и

ведет к образованию вторичных спиртов.

CH2=CH2 + H2O →CH3-CH2OH; CH3-CH=CH2 + H2O →CH3-CHOH-CH3

3. Восстановление альдегидов ведет к образованию первичных спиртов, а

восстановление кетонов - ко вторичным (катализатор - Pt, Ni, Pd).

CH3COH + H2 CH3CH2OH; CH3-CO-CH3 + H2 →CH3-CHOH-CH3

4. Гидролиз сложных эфиров

О

СН3-С-О-C2H5 + H2O →C2H5OH + СН3СООН

5. Окисление первичных аминов азотистой кислотой (лабораторный способ).

CH3CH2-NH2 + HNO2 CH3-CH2OH + N2 + H2O

6. Брожение углеводов. ,

C6H12O6 →2C2H5OH + 2CO2

7. Гидрирование монооксида ,

CO + 2H2 CH3-OH (метанол, метиловый спирт)

17)Хим.св-ва спритов. Спирты - это производные углеводоро дов, в которых один или нес колько атомов водорода замещены на гидроксильные группы

Хим св-ва.1) Взаимодействие с активными металлами (Li, Na, K, Al) идет с образованием

алкоголятов (солей) и вытеснением атома водорода из гидроксильной группы,

подобно тому как металлы вытесняют водород из кислот. 2C2H5OH + 2Na →2C2H5ONa (этилат натрия)+ H2; C2H5ONa + H2O C2H5OH + NaOH 2)С щелочами спирты не образуют устойчивых алкоголят

C2H5OH + NaOH = C2H5ONa + H2O 3) Сложные эфиры образуются C2H5OH + H2SO4 C2H5O-SO3H (этилсерная кислота)+ H2O 4)Образование простых эфиров 2C2H5OH=(Н2SO4)= С2Н5—О-C2H5 + Н2О

2. Реакции спиртов, обуслов ленные гидроксигруппой в целом 1) Замещение гидроксигруппы на галоген идет при взаимодействии спиртов сГалогеноводородами, пентахлоридом фосфора,

C2H5OH + HBr →C2H5Br + H2O C2H5OH + PCl5 →C2H5Cl + POCl3 + HCl 2)Дегидрация спир тов с образованием алкенов C2H5OH=(t*)= →CH2=CH2 + H2O правило Зайцева

3. В. Окисление спиртов и их дегидрогенизация.1)горение 2CH3ОH + 3O2 →2CO2 + 4H2O 2) Окисление первичных спиртов CH3CH2OH + «O» →CH3COH + H2O= («O»)= →CH3COOH 3) окислениие вторичных спиртов образуются кетоныCH3CHOH-CH3 + «O» →CH3-CO-CH3 + H2O

4. Дегидрирование первичных спиртов ведет к образованию альдегидов, вторичных - к

образованию кетонов. С2Н5OH →CH3-COH + H2; СH3-CHOH-CH3 →CH3-CO-CH3 + H2

18)Двухатомные и трехатомные спирты. . Спирты - это производные углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены на гидроксильные группы В зависимости от количества гидроксильных групп различают одноатомные и

многоатомные спирты (двухатомные, трехатомные.).

Двухатонмные спирты: Наиболее известны этиленгликоль (этандиол), пропандиол-1,2

и пропандиол-1,3.

СН2ОН-СН2ОН - этандиол СН2ОН-СНОН-СН3 - пропандиол-1,2 СН2ОН-СН2-СН2ОН - пропандиол-1,3,

Трехатомные спирты: глицерин

СН2-СН -СН2пропантриол1,2,3

ОН ОН ОН

Получение:. Гидролиз ди- и тригалогеналканов. ,.

СH2Cl-CH2Cl + 2NaOH →CH2OH-CH2OH + 2NaCl

этиленгликоль

СH2Cl-СHCl-CH2Cl + 3NaOH →CH2OH-CHOH-CH2OH + 3NaClглицерин

2. Гидратация оксида этилена. Основной промышленный способ получения

этиленгликоля.

(CH2-CH2)O + H2O →CH2OH-CH2OH

4. Глицерин в основном получают гидролизом (омылением) жиров.

тристеарат

Глицерин.

ХИМ св-ва. 1)Взаимодействие с галогеноводородами, пентахлоридом фосфора,

тионилхлоридом. приводит к замещению гидроксигрупп спиртов на галоген.

СH2OH-CHOH-CH2OH + 3SOCl2 СH2Cl-CHCl-CH2Cl + 3SO2 + 3HCl

1,2,3-трихлорпропан

7. При нагревании глицерина в присутствии водоотнимающих средств образуется

акролеин - непредельный альдегид, имеющий запах кухонного газа. Это одна из

качественных реакций на глицерин.

СH2OH-CHOH-CH2OH →CH2=CH-COH + 2H2O

8. Окисление. Этиленгликоль окисляется до щавелевой кислоты минуя стадию

альдегида. Глицерин окисляется ступенчато по всем трем гидроксильным группам,

приводя в конечном итоге к двухосновной кетокислоте

3CH2OH-CH2OH + 8KMnO4 →3COOH-COOH + 8MnO2 + 8KOH + 2H2O

CH2OH-CHOH-CH2OH + 6O →COOH-CO-COOH + 3H2

,

19)Фенолы и их свойства. Это производные аромати ческих уг леводородов, у которых гидрок сильная группа связана непоср едственно бензольным ядром.

Хим. Св-ва 1.Кислотные свойства фенолов. 1)диссоциа ция с образованием ионов Н+,

C6H5OH С6Н5O- + H+ 2) щелочными металлами и щело чами стойкие феноляты 2C6H5OH + 2Na →2С6Н5ONa + H2; С6H5OH + NaOH →С6Н5ONa + H2O 3)с кисло тами, Феноляты C6H5ONa + HCl →С6Н5OH + NaCl 4) с ан- гидридами карбоновых кислот, Фенолы образуют сложные эфирыС6H5OH + CH3СOCl →С6H5-O-CO-CH3 + HCl

Фенилацетат 5) Фенолы обра зуют простые эфиры при взаи модействии с галогеналканами испиртами. С6H5ONa + C2H5I →С6H5-O-C2H5(фенетол) + NaI; С6H5OH + CH3OH →С6H5-O-CH3 (анизол)+ H2O Окисление фенолов идет да же на воздухе,

Реакции замещения в бензольном ядре. 1)Взаимодействие фенолов с бром ной водой.Гидроксильная группа фенола ориентирует бром в орто- и параположения

2)Нитрование фенола идет в орто- и пара-положения

3) Сульфирование

4) Взаимодействие с формальдегидом идет преимущественно по орто-положению и приводит к образованию фенолформаль дегидных смол (бакелитов).

20)Получение фенолов. Кислотные свойства фенолов. . Это производные аромати ческих углеводородов, у которых гидроксильная группа связана непосредственно бензольным ядром. Кислотные свойства фенолов. 1)диссоциа ция с образованием ионов Н+,

C6H5OH С6Н5O- + H+ 2) щелочными металлами и щело чами стойкие феноляты 2C6H5OH + 2Na →2С6Н5ONa + H2; С6H5OH + NaOH →С6Н5ONa + H2O 3)с кисло тами, Феноляты C6H5ONa + HCl →С6Н5OH + NaCl 4) с ан- гидридами карбоновых кислот, Фенолы образуют сложные эфирыС6H5OH + CH3СOCl →С6H5-O-CO-CH3 + HCl

Фенилацетат 5) Фенолы обра зуют простые эфиры при взаи модействии с галогеналканами испиртами. С6H5ONa + C2H5I →С6H5-O-C2H5(фенетол) + NaI; С6H5OH + CH3OH →С6H5-O-CH3 (анизол)+ H2O

Получение: 1. Перегонкой каменноугольной смолы.

2. Синтез из бензола, через промежуточный продукт хлорбензол.

C6H6 + Cl2 →C6H5Cl + HCl C6H5Cl + 2NaOH →C6H5ONa + NaCl + H2O 3. Кумольный ме тод одновременно получаются 2 ценных продукта - фенол и ацетонC6H6 + CH2=CH-CH3 C6H5-CH(CH3)2 (кумол)

4. Сплавление солей сульфо кислот со щелочами. Образую щийся фенолят натрия

разрушают кислотами.

C6H5-SO3Na + 2NaOH C6H5ONa + Na2SO3 + H2O

5. Гомологи фенола получают алкилированием фенола.

21)Альдегиды и их хим.св-ва. К альдегидам и кетонам относят органические соединения, име ющие в своем составе карбо нильную группуС=О, соединен ную в альдегидах с одним углеводо родным радикалом, а в кетонах с двумя. Н-СОН формальдегид, муравьиный альльдегид, метаналь

СН3-СОН ацетальдегид, уксусный альдегид, этаналь

С2Н5-СОН пропионовый альдегид, пропаналь

С3Н7-СОН масляный альдегид, бутаналь

СН2=СН-СОН акролеин, пропеналь (ненасыщенный альдегид)

С6Н5-СОН бензальдегид (ароматический альдегид)

Хим. Св-ва.

РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

1. Гидрирование карбонильных соединений, как и алкенов, идет в присутствии ката-

лизаторов (Ni, Pt, Pd). Из альдегидов при восстановлении образуются первичные спир-

ты, H-COH + H2 СH3OH;

2. Присоединение Н2О

R-COH+H2O=R-COHOHH (двухатомный спирт) 3. Взаимодействие сенильной кислотой R-COH+H-CN=R-COHCNH (оксинитрил)

4. Взаимодействие со спиртами R-COH+R1-OH=R-COR1OHH(полуацеталь) R-COH+R1-OH=(t* HCl)=R-COR1OR1H (ацеталь)

РЕАКЦИИ ЗАМЕЩЕНИЯ КАРБОНИЛЬНОЙ ГРУППЫ

CH3-COH+PO5=CH3-CClClH (1,1 дихлорэтан)

РЕАКЦИИ ОБУСЛОВЛЕННЫЕ ЗАМЕЩЕНИЕМ В РАДИКАЛЕ

CH3-COH+Br2=Br-CH2-COH+HBR (бромуксусный альдегид)

Полимеризации. Это разновидность реакций присоединения по двойной связи..

1. Линейная полимеризация формальдегида c образова нием полиформальдегида.

n(H-COH) (-CH2-O-)n

2. Циклическая полимеризация

Поликонденсация — процесс синтеза полимеров из полифункциональных (чаще всего бифункциональных) соединений, обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спиртов и т. п.) при взаимодействии функциональных групп 3. Реакции поликонденсации с фенолом продуктом конденсации фенола с ,фенолформальдегидные смолы.,4. Конденсация с мочевиной (карбамидом) приводит к образованию полимеровслужащих основой карбамидных пластмасс.H-COH + NH2-CO-NH2 NH2-CO-NH-CH2OH NH2-CO-N=CH2 + H2Oи далее идет полимеризация по двойной связи N=CH25.. Альдольная конденсация: реакция ведет к удлинению углеводородного радикала.CH3-COH + CH3-COH CH3-CHOH-CH2-COH (альдегидоспирт,альдоль)

22)Получение альдегидов. К альдегидам и кетонам относят органические соединения, име ющие в своем составе карбо нильную группуС=О, соединен ную в альдегидах с одним углеводо родным радикалом, а в кетонах с двумя.

1 окисление метанола на медном катализаторе при 300О

С. CH3OH + O2 2H-COH(формальдегид,муравьиный альдегид) + 2H2O;

2. Дегидрирование метанола в газовой фазе на катализаторе (Сu, Ni).СН3OH H-COH + H2

3. Неполное окисление метана ,получения формаль-дегида.

СH4 + O2 H-COH + H2O

4. Восстановление муравьиной кислоты или ее хлорангидрида ,требует палладиевого катализатора.H-COOH + H2 H-COH + H2O H-COCl + H2 H-COH + HCl 5. Оксосинтез - идет с удлинением цепи: СH2=CH2 + CO + H2 CH3-CH2-COН(пропионовый альдегид,пропаналь) 6. Гидра тация ацетилена в присутствии солей ртути с промежуточным образованием винилового спирта - основной путь получения ацетальдегида.

С2H2 + H2O CH2=CH-OH CH3-COH(уксусный ангедр

7. Гидролиз дигалогеналканов, имеющих оба галогена у одного атома углерода.

СH3-CHCl2 + H2O CH3-COH + 2HCl

8. Восстановление хлорангидрида уксусной кислоты.СН3-COCl + H2 CH3-COH + HCl

23)Полимеризация и конденсация альдегидов. К альдегидам и кетонам относят органические соединения, име ющие в своем составе карбо нильную группуС=О, соединен ную в альдегидах с одним углеводо родным радикалом, а в кетонах с двумя. В. РЕАКЦИИ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ.Это разновидность реакций присоединения по двойной связи..

1. Линейная полимеризация формальдегида c образова нием полиформальдегида.

n(H-COH) (-CH2-O-)n

2. Циклическая полимеризация

Поликонденсация — процесс синтеза полимеров из полифункциональных (чаще всего бифункциональных) соединений, обычно сопровождающийся выделением низкомолекулярных побочных продуктов (воды, спиртов и т. п.) при взаимодействии функциональных групп 3. Реакции поликонденсации с фенолом продуктом конденсации фенола с формальдегидом являются фенолформальдегидные смолы.,4. Конденсация с мочевиной (карбамидом) приводит к образованию полимеровслужащих основой карбамидных пластмасс.H-COH + NH2-CO-NH2 NH2-CO-NH-CH2OH NH2-CO-N=CH2 + H2Oи далее идет полимеризация по двойной связи N=CH25.. Альдольная конденсация: реакция ведет к удлинению углеводородного радикала.CH3-COH + CH3-COH CH3-CHOH-CH2-COH (альдегидоспирт,альдоль)

24)кетоны. Получение и хим.св-ва. К альдегидам и кетонам относят органические соединения, име ющие в своем составе карбо нильную группуС=О, соединен ную в альдегидах с одним углеводо родным радикалом, а в кетонах с двумя. СН3-СО-СН3 ацетон, пропанон СН3-СО-С2Н5 метилэтилкетон, бутанон

С2Н5-СО-С2Н5 диэтилкетон, пентанон-3

Получение: 1. Из вторичных спиртов R-CHOH-R1=(-H2)=R-CO-R1 2. Из дигалагено алканов R-CClCl-R1=(-Cl {o})=R-CO-R1

3. Синтез Фриделя-Крафтца.

C6H5-COCl+C6H6=(-HCl)= C6H5-CO-C6H5 (дифенил кетон) 4. синтез из органических солей Са

Если в реакции задействована соль муравьиной кислоты(формиат Са), то образуется уксусный альдегид.

Хим. Св-ва:

РЕАКЦИИ ПРИСОЕДИНЕНИЯ

1. Гидрирование карбонильных соединений, как и алкенов, идет в присутствии ката-

лизаторов (Ni, Pt, Pd, из кетонов - вторичные спирты.

, CH3-CO-CH3 + H2 CH3-CНOH-CH3 2.Не присоединяют +Н2О 3. С сенильной кислотой R-CO- R1 +H-CN=R-COHCNR1 4. Со спиртами R-CO R1+R2-OH=R-COR2OHR1 R-CO R1+R2-OH=(t* HCl)=R-COR2OR2 R1

5. Полимеризации нет

6. Альдегидная конденсация возможна(+PCl5)

25)Общность и различия хим. св-тв альдегидов и кетонов. К альдегидам и кетонам относят органические соединения, име ющие в своем составе карбо нильную группуС=О, соединен ную в альдегидах с одним углеводо родным радикалом, а в кетонах с двумя. Названия альдегидов образуются прибавлением суффикса -аль к названию соответствующего углеводорода, а кетонов - прибавлением суффикса -он.

Различия: 1. Кетоны окисляются только сильными окислителями. Не дают реак ции медного и серебренного зеркала. 2. Кетоны не вступают в реакцию полимеризации, альдольной конденсации,не присоединяют воду.

Общность: 1.взаимодействуют с PCl5 ,с сенильной кислотой H-CN,спиртами, пример: 1)альдегиды Взаимодействие сенильной кислотой R-COH+H-CN=R-COHCNH (оксинитрил) кетоны R-CO- R1 +H-CN=R-COHCNR1 2. Идет одинаково реакции замещения в радикале.

26)Одноосновные карбоновые кислоты. Способы получения кислот.Карбоновые кислоты - это производные углеводоро дов, имеющие в своем составе

одну или несколько карбоксиль ных групп. Общая формула карбоновых кислот - R-COOH. Карбоксильная группа в свою очередь состоит из

карбонильной (>С=О) и гидроксильной (-ОН) групп.

Способы получения: 1) Гидролиз сложных эфиров-разложение водой R1-CO-O-R+HOH=R1-COOH+R-OH-окисление первичных спиртов и альдегидов R-CHHOH=({O}

-H2O) =R-COH=({O})=R-COOH

ИЗ могалагенопроизводных А)R-Cl+KCN(цианистый калий)=(-КСl)=R-C≡N(нитрил) =(+Н2О,-NH3(амиак)=R-COHOHOH=(-H2O)=R-COOH

Б)по реакции гриньяра R-Br + Mg=RBrMg=(+co2)=R-CO-OMgBr=(+HOH)=R-COOH +MgBrOH

Оксосинтез СН2=СН-СН3 =(+СО 200-400*С к ат Н3РО4Повышение давления до500Атм)=1)СН3-СН2-СН2-СООН(масляная кислота) 2)СН3-СНСН3-СООН (изомасляная кислота)

27)Хим. Св-ва одноосновных предельных кислот. Карбоновые кислоты - это производные углеводоро дов, имеющие в своем составе

одну или несколько карбоксиль ных групп. Общая формула карбоновых кислот - R-COOH. Карбоксильная группа в свою очередь состоит из

карбонильной (>С=О) и гидроксильной (-ОН) групп Н-СООН муравьиная (метановая)

2. СН3-СООН уксусная (этановая)3. СН3-СН2-СООН пропионовая (пропановая)

4. СН3-СН2-СН2-СООН масляная (бутановая)

СН3-СН(СН3)-СООН изомасляная (изобутановая, 2-метилпропановая)

, валериановая (пентановая)

6. С5Н11СООН капроновая (гексановая)7. С15Н31СООН пальмитиновая(гексадекановая

8. С17Н35СООН стеариновая (октадекановая)

ХИМ. Св-ва,

1. Диссоциация в водных растворах ,

СН3СООН СН3СОО- + Н+(протон) 2.Замещение водорода на металл 2Na + 2CH3COOH 2CH3COONa + H2 3)Замещение гидроксила в карбоксильной группе R-COOH(галагеноангедрид-нестойкое)+PCl5=R-COCl+POCl3+HCl 4)Замещение гидроксила на остаток спирта R-COOH+HO-R=R-COOR(сложный эфир)+Н2О 5) Замещение гидроксила на остаток кислоты СН3-СООNa + Cl-CO-CH2-CH3=CH3-CO-O-CO-CH2-CH3(уксуснопропио новый ангедрид) +NaCl..

6) Замещение гидроксила на аминогруппу CH3-COOH + NH3 (аммиак)Н2O+СН3-СОNH3(амид кислоты)

28)Непредельные кислоты и их хим. св-ва. Карбоновые кислоты - это производные углеводоро дов, имеющие в своем составе

одну или несколько карбоксиль ных групп. Общая формула карбоновых кислот - R-COOH. Карбоксильная группа в свою очередь состоит из

карбонильной (>С=О) и гидроксильной (-ОН) групп В зависимости от природы углеводородного радикала различают: алифа-

тические (насыщенные и ненасыщенные) кислоты и ароматические кислоты. Это производные непредельных углеводородов у которых один атом водорода замещен на карбоксильную группу. Ненасыщенные одноосновные кислоты

1. СН2=СН-СООН акриловая

2. С17Н33СООН олеиновая(=) (цис-9-октадекановая) - жирная к-та 3) С17Н31СООН (=:=) линолевая4) С17Н29СООН(=,=

=)линоленовая кислота

Хим. Св-ва. 1)все реакции на карбоксильную группу (образование солей, сложных эфиров, галагеноангедридов,

Ангедрадов) С2Н3СООН +НОС2Н5=(-Н2О)С2Н3СОО-С2 Н5(Этилакриловый эфир)

2)Р-ии присоединения Непредельные кислоты (например, олеиновая) могут присоединять по двойной

связи водород, галогены, галогеноводороды, воду (они, например, дают реакцию

обесцвечивания бромной воды). Они могут вступать в реакции полимеризации.

С17Н33СООН + H2 С17Н35СООН С17Н33СООН + I2 С17Н35 I2СООН 3)окислениеС3Н5СООН=({О},НОН,КМО4)СН3-СНОН-СНОН-СООН(дигидроксо кислоты)

С3Н5СООН=({О},t*)-=СН3-СООН(УКСУСНАЯ КИСЛОТА)+ НООС-СООН(щавелевая кислота)

29)Дикарбоновые кислоты (двухосновная связь). Карбоновые кислоты - это производные углеводоро дов, имеющие в своем составе

одну или несколько карбоксиль ных групп. Общая формула карбоновых кислот - R-COOH. Карбоксильная группа в свою очередь состоит из

карбонильной (>С=О) и гидроксильной (-ОН) групп В зависимости от количества карбоксильных групп карбоновые кислоты делят на

одноосновные(монокарбоновые), двухосновные(дикарбоно вые) и многоосновные кислоты. Это орг.соединения содержа щие две карбоксильные групп пы. Двухосновные кислоты

НООС-СООН щавелевая (этандиовая)

НООС-СН2-СООН малоновая пропандиовая

НООС-СН2-СН2-СООН янтарная (бутандиовая)

НООС-СН2-СН2-СН2-СООНпентандиовая, глутаровая

НООС-СН2-СН2-СООН янтарная=(-Н2О)=ангидрид янтарной кислоты