- •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
8) Промышленное получение метанола и этанола
Метанол получают из синтез-газа (катализатор – Cr2O3, ZnO; 350oC, 210 атм):
CO + 2 H2 → СН3ОН
Этанол получают прямой гидратацией этилена (катализатор – Н3РО4, SiO2; 300 oC):
CН2=CН2 + Н2О → СН3СН2ОН
или в присутствии концентрированной серной кислоты (непрямая гидратация):
CН2=CН2 + Н2О → СН3СН2ОSO3H → СН3СН2ОН
Этиловый спирт также получают ферментативным гидролизом углеводов – брожением глюкозы с помощью дрожжей рода Saccharomyces и бактерий рода Zimomonas
C6Н12О6 → 2 СН3СН2ОН + 2 СО2
9) Двухатомные спирты получают гидроксилированием производных этилена – окислением в водной среде, приводящее к образованию α-гликолей
гидратацией α-окисей алкенов:
гидролизом дигалогенпроизводных или галогензамещенных спиртов слабым раствором щелочи:
СlCH2CH2Cl + 2 NaOH НOCH2CH2OH + 2 NaCl
СlCH2CH2CH2CH2OH + NaOH НOCH2CH2CH2CH2ОН
10) Глицерин синтезируют либо из пропилена по следующим схемам:
│ ↑
│________ Сl2 __________CH2–CH–CH2 _________________│
│ │ │
OH OH OH
или в результате гидролиза жиров в кислой или в щелочной среде:
9) Синтезы фенолов
а) В промышленности обычно получают фенол по методу Хока – окислением изопропилбензола (метод Хока)
б) Фенолы могут быть получены сплавлением натриевых солей ароматических сульфокислот с гидроксидами щелочных металлов
в) В жестких условиях (350 0С и повышенном давлении) реакцией замещения галогена в арилгалогенидах на гидроксигруппу
в) Гидролизом солей арилдиазония
Физические свойства. Эти свойства спиртов зависят от строения углеводородного радикала и положения гидроксильной группы. Первые представители гомологического ряда спиртов – это жидкости, высшие спирты – твердые вещества. Спирты и фенолы имеют более высокие температуры кипения и плавления, чем соответствующие им углеводороды и галогенопроизводные. Это объясняется тем, что молекулы спиртов ассоциированы за счет образования водородных связей.
:O–Н …. :O–Н …. :O–Н
Ассоциаты спиртов имеют следующее строение: R R R
Ассоциация молекул спиртов за счет водородных связей определяется высокой полярностью связи О–Н из-за сильного различия в электроотрицатель-ности атомов кислорода и водорода. Энергия водородной связи (Н....О) составляет 20 кДж/моль, т.е. существенно меньше, чем ковалентной связи НО (460 кДж/моль). Тем не менее разрушение водородных связей, которое должно предшествовать испарению веществ при кипении, требует определенных энергетических затрат, что и выражается в повышении температуры кипения. Многоатомные спирты в еще большей степени ассоциированы, т. к. содержат большее число гидроксильных групп, участвующих в образовании водородных связей. Благодаря этому они обладают еще более высокими температурами кипения, а также повышенной растворимостью в воде.
Спирты нормального строения кипят при более высокой температуре, чем разветвленные. Низшие спирты (метанол, этанол, пропанолы) смешиваются с водой в любых соотношениях. С ростом молярной массы растворимость спиртов в воде резко падает. Высшие спирты не растворяются в воде. Растворимость спиртов с разветвленной структурой выше, чем у спиртов, содержащих нормальные радикалы.
