- •1. Предельные углеводороды. Алканы и циклоалканы
- •Химические свойства
- •Особенности химии циклопропана
- •Контрольные вопросы к главе 1 «Предельные углеводороды»
- •2. Алкены (олефины)
- •Способы получения.
- •Химические свойства.
- •Галогенирование.
- •Электрофильное присоединение (ае) несимметричных полярных
- •Полимеризация и сополимеризация.
- •7. Теломеризация.
- •II. Окисление алкенов.
- •А. Окисление алкенов без разрыва по двойной связи
- •III. Реакции замещения атома водорода у α-углеродного атома
- •Контрольные вопросы к главе 2 «Алкены
- •3. Диеновые углеводороды
- •2. Дегидрирование углеводородов, получаемых при крекинге нефти.
- •3. Дегидрогалогенирование дигалогенпроизводных.
- •Контрольные вопросы к главе 3 «Диеновые углеводороды»
- •4. Алкины
- •2. Дегидрогалогенирование дигалогенпроизводных вицинального и
- •7 Получение сложных виниловых эфиров.
- •Линейная димеризация и тримеризация ацетилена.
- •Циклотримеризация.
- •Кислотные свойства. Получение ацетиленидов (алкинидов).
- •Реакции с карбонильными соединениями.
- •Окисление.
- •Контрольные вопросы к главе 4 «Алкины»
- •5. Арены (ароматические углеводороды)
- •Изомерия (структурная):
- •I. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре
- •Механизм реакции se в общем виде выглядит следующим образом:
- •1.Гидрирование
- •Радикальное хлорирование
- •Многоядерные ароматические соединения
- •Контрольные вопросы к главе 5 «Ароматические углневодороды»
- •6. Галогенопроизводные углеводородов.
- •Классификация галогенопроизводных:
- •Способы получения. Свободные галогенопроизводные в природе не встречаются. Они могут быть синтезированы из углеводородов уже рассмотренными способами или из других классов органических соединений.
- •Присоединение галогенов:
- •I. Реакции замещения
- •II. Реакции элиминирования (отщепления)
- •III. Влияние атомов галогена на углеводородную часть молекулы
- •Реакции галогенопроизводных углеводородов с металлами
- •Контрольные вопросы к главе 6 «Галогенопроизводные углеводородов»
- •Магнийорганический синтез
- •Контрольные вопросы к главе 7 «Магнийорганический синтез»
- •8. Спирты и фенолы
- •8) Промышленное получение метанола и этанола
- •9) Синтезы фенолов
- •Химические свойства.
- •Контрольные вопросы к главе 8 «Спирты и фенолы»
- •9. Простые эфиры
- •Контрольные вопросы к главе 9 «Простые эфиры»
- •Контрольные вопросы к главе 10 «α-Окиси алкенов»
- •11. Альдегиды и кетоны
- •Способы получения.
- •4. Гидролиз геминальных дигалогенпроизводных.
- •5. Окисление спиртов.
- •8. Оксосинтез (гидроформилирование).
- •1. Нуклеофильное присоединение (an)) по карбонильному
- •Нуклеофильное присоединение (an)) по α-углеродному атому.
- •Кроме указанных веществ галоформную реакцию могут также давать этанол и вторичные метилкарбинолы, окисляющиеся в условиях реакции до метилсодержащих карбонильных соединений.
- •Контрольные вопросы к главе 11 «Альдегиды и кетоны»
- •12. Карбоновые кислоты
- •В реакцию вступают уксусный альдегид, этанол и вторичные метилкарбинолы с образованием карбонильных соединений, содержащих метильный радикал.
- •Функциональные производные карбоновых кислот
- •Механизм реакции аналогичен механизму реакции этерификации:
- •Галогенангидриды карбоновых кислот
- •Амиды карбоновых кислот
- •Нитрилы
- •Ангидриды карбоновых кислот
- •Высшие карбоновые кислоты
- •Контрольные вопросы к главе 12 «Карбоновые кислоты»
- •13. Гидроксикислоты
- •Контрольные вопросы к главе 13 «Гидроксикислоты»
- •14. Оксокислоты
- •Контрольные вопросы к главе 14 «Оксокислоты»
- •I5. Органические соединения азота
- •2). Реакции, связанные с подвижностью α-атомов водорода.
- •3. Перегруппировка амидов карбоновых кислот по Гофману:
- •Химические свойства
- •2. Алкилирование аминов.
- •Реакции аминов с азотистой кислотой.
- •В случае взаимодействия n,n-диметиламинобензола с азотистой кислотой механизм реакции выглядит следующим образом:
- •Реакции аминов с карбонильными соединениями.
- •Контрольные вопросы к главе 15 «Органические соединения азота»
- •16. Органические соединения серы тиоспирты
- •Сульфиды (тиоэфиры)
- •Эфиры серной кислоты
- •Контрольные волросы к главе 16 «Органические соединения серы»
- •17. Углеводы
- •Моносахариды
- •Химические свойства Реакции оксогруппы
- •Восстанавливающие олигосахариды
- •Химические свойства
- •Гомополисахариды
- •Гетерополисахариды
- •Контрольные вопросы к главе 17 «Углеводы».
- •18. Аминокислоты
- •1. Аминирование -галогенкарбоновых кислот (по Габриэлю):
- •Из карбонильных соединений (синтез Штреккера):
- •Восстановительное аминирование -оксокислот:
- •Синтезы -аминокислот на основе малонового, ацетоуксусного, циануксусного и нитроуксусного эфиров
- •Контрольные вопросы к главе 18 «Аминокислоты и белки»
- •Ответы на контрольные задания
1.Гидрирование
Присоединение водорода к бензолу и его гомологам происходит при повышенной температуре и давлении в присутствии металлических катализаторов.
бензол циклогексан
Схема 5. Области применения реакций электрофильного замещения в аренах
нитрование, сульфирование, галогенирование
реакция Фриделя-Крафтса
реакция Кольбе-Шмидта
реакция Гаттермана
реакция Губена-Геша
реакция Вильсмейера
хлорметилирование (реакция Блана)
реакция азосочетания
Схема 6. Реакции электрофильного замещения (SE) в аренах
1,2-диметилбензол 1,2-диметилциклогексан
Реакция является обратной образованию бензола при дегидрировании циклогексана.
Радикальное хлорирование
В условиях радикальных реакций (ультрафиолетовый свет, повышенная температура) возможно присоединение галогенов к ароматическим соединениям. Так, при радикальном хлорировании бензола образуется "гексахлоран" (средство борьбы с вредными насекомыми).
гексахлорциклогексан
(гексахлоран)
В случае гомологов бензола (например, изопропилбензола) более легко происходит реакция радикального замещения (SR) атомов водорода в боковой цепи (как правило, в α-положение):
тогда как в присутствии хлорида алюминия происходит реакция электрофильного замещения (SE ) в бензольном ядре:
IV. Реакции окисления аренов. Бензол не окисляется даже под действием сильных окислителей (KMnO4, K2Cr2O7 и т.п). При 4500С в присутствии катализатора V2O5 бензол окисляется кислородом до малеинового ангидрида.
В результате озонолиза (озонирования с последующим гидролизом) бензольное кольцо расщепляется. Ниже, в качестве примеров, приведены примеры озонолиза бензола (I), толуола (II), о-ксилола (III) и прочих полиметилбензолов:
(I) (II)
Таблица 8. Продукты озонолиза полиметилбензолов
№ |
Соединение |
Соотношение продуктов озонолиза (на 1 моль исходного) глиоксаль : метилглиоксаль : диацетил |
||
I |
Бензол |
3 |
0 |
0 |
|
Метилбензол |
2 |
1 |
0 |
|
1,2-Диметилбензол |
1,5 |
1 |
0,5 |
|
1,3-Диметилбензол |
1 |
2 |
0 |
|
1,4-Диметилбензол |
1 |
2 |
0 |
|
1,2,3-Триметилбензол |
1 |
1 |
1 |
|
1,2,4-Триметилбензол |
0,5 |
2 |
0,5 |
|
1,3,5 -Триметилбензол |
0 |
3 |
0 |
|
1,2,3,4-Тетраметилбензол |
0,5 |
1 |
1,5 |
|
1,2,4,5-Тетраметилбензол |
0 |
2 |
1 |
|
1,2,3,5-Тетраметилбензол |
0 |
2 |
1 |
|
Пентаметилбензол |
0 |
1 |
2 |
|
Гексаметилбензол |
0 |
0 |
3 |
В отличие от бензола его гомологи окисляются довольно легко. При действии раствора KMnO4 и нагревании в гомологах бензола окислению подвергаются только алкильные заместители, причем независимо от длины и степени разветвленности их углеродной цепи на этих местах образуются карбоксильные группы:
Бензол и его гомологи на воздухе горят коптящим пламенем, что обусловлено высоким содержанием в них углерода:
