3.2.2. Металлоорганические соединения.

Металлоорганические соединения - это соединения содержащие связь углерод-металл.

Необходимо обратить внимание на способы получения магнийорганических соединений. RMgHal (реактивы Гриньяра) обладают весьма большой реакционной способностью. С их помощью аналитически определяется наличие в молекуле подвижного атома водорода:

Эта реакция протекает при взаимодействии реактива Гриньяра с ацетиленом, кислотами, водой, аминами, спиртами, с водородом, связанными с гетероатомом. Среди присоединения наиболее важны:

1. взаимодействие реактива Гриньяра с карбонилсодержащими соединениями (альдегидами, кетонами и эфирами карбоновых кислот);

2. реакция с диоксидом углерода с последующим гидролизом полученного продукта до карбоновых кислот (используется как метод удлинения углеродных цепей).

3.2.3. Спирты.

Спирты - гидроксильные производные углеводородов. Изомерия спиртов зависит от строения углеродной цепи и положения гидроксила в цепи. Необходимо изучить способы получения спиртов: гидролизом галогеналкилов; при действии магнийорганических соединений на альдегиды, кетоны и сложные эфиры; гидратаций этиленовых углеводородов; восстановлением альдегидов, кетонов и сложных эфиров.

Для спиртов характерны реакции нуклеофильного замещения, отщепления, окисления. Особенность реакций S_N у спиртов состоит в том, что они протекают только в кислой среде, т.к. протонирование гидроксильной группы способствует ее отщеплению.

Реакция со вторичными и третичными спиртами протекает в соответствии с механизмом S_NI в две стадии: в первой, медленной стадии, происходит отщепление воды и образование стабильного карбкатиона; во второй - карбкатион быстро взаимодействует с нуклеофилом:

Реакция с первичными спиртами протекает в соответствии с механизмом S_N2 в одну стадию. Одновременно разрывается связь С-О и образуется связь С-Nu.

Реакции отщепления воды могут проходить по механизмам ЕI и Е2, в зависимости от строения спирта и условий реакции. Реакция, согласно правилу Зайцева, идет в сторону образования наиболее устойчивого олефина (наиболее замещенного этилена).

Для реакций спиртов характерны также некоторые гомолитические реакции, например, окисление и дегидрирование, которые осуществляются на гетерогенных катализаторах типа металлов или их оксидов. При изучении курса необходимо обратить внимание на эти реакции, в связи с их промышленным значением.

Химические свойства многоатомных спиртов (гликоли, глицерин) повторяют свойства одноатомных.

3.2.4. Простые эфиры.

Простые эфиры общей формулы R-O-R' можно представить как соединения, образованные замещением гидроксильного водорода спиртов одним алкильным радикалом. Изомерия простых эфиров зависит от изомерии радикалов, связанных с атомом кислорода. Простые эфиры получают дегидратацией спиртов (под действием сильных протонных кислот) или взаимодействием алкоголятов с галогеналкилами. Простые эфиры - нейтральные и малоактивные соединения. Они разлагаются под действием концентрированных кислот (Н₂SО₄, НХ), а также подвергаются расщеплению под действием щелочных металлов, при нагревании.

К циклическим эфирам относится оксид этилена. Циклнапряжен. Поэтому реакции присоединения к оксиду этилена легко протекают с разрывом -С-О-связи. При этом активный атом водорода присоединяющейся молекулы, идет к атому кислорода, а остальная ее часть - к атому углерода оксидного кольца. Оксид этилена - весьма реакционноспособное соединение и широко используется в органическом синтезе.