
- •В.И. Вигдорович, с.В. Романцова, н.В. Шель, и.В. Зарапина
- •Оглавление
- •Предисловие
- •Часть I. Основы органической химии
- •Структура органических соединений
- •Теория строения органических соединений а.М. Бутлерова
- •Изомерия органических соединений
- •Индуктивный и мезомерный эффекты
- •Понятие о мезомерном эффекте
- •Типы реакций органических соединений. Понятие о механизме реакции
- •Типы реакций в органической химии
- •Направление и селективность химической реакции
- •Предельные (насыщенные) углеводороды
- •Изомерия алканов.Для алканов характерен один из видов структурной изомерии – изомерия углеродной цепи (строения углеродного скелета). Приведем примеры таких изомеров:
- •Физические свойства алканов
- •Физические характеристики некоторых нормальных углеводородов
- •Влияние разветвления молекул алканов на их физические характеристики
- •Химические свойства алканов
- •Некоторые отдельные представители
- •Экологическая характеристика алканов
- •Задачи по теме
- •Циклоалканы
- •Физические свойства циклоалканов
- •Получение циклоалканов
- •Химические свойства малых циклов
- •Применение циклоалканов
- •Экологическая оценка
- •Непредельные углеводороды Алкены (олефины)
- •Физические свойства олефинов
- •Получение олефиновых углеводородов
- •Химические свойства олефинов
- •Отдельные представители олефинов
- •Экологические характеристики
- •Задачи по теме
- •Алкадиены (диеновые углеводороды)
- •Методы получение диенов
- •Химические свойства диенов
- •Каучуки
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Алкины (ацетиленовые углеводороды)
- •Методы получения алкинов
- •Физические свойства алкинов
- •Химические свойства алкинов
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Предельные спирты
- •Предельные одноатомные спирты
- •Получение одноатомных спиртов
- •Физические свойства первичных спиртов
- •Химические свойства одноатомных спиртов
- •Отдельные представители
- •Предельные многоатомные спирты
- •Получение двухатомных спиртов
- •Получение трехатомных спиртов
- •Физические свойства многоатомных спиртов
- •Химические свойства многоатомных спиртов
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Предельные оксосоединения
- •Альдегиды
- •Получение альдегидов
- •Физические свойства альдегидов
- •Химические свойства альдегидов
- •Отдельные представители
- •Экологическая характеристика
- •Получение кетонов
- •Химические свойства кетонов
- •Отдельные представители
- •Задачи по теме
- •Карбоновые кислоты
- •Электронное строение карбоксильной группы
- •Предельные карбоновые кислоты
- •Физические свойства кислот
- •Получение карбоновых кислот
- •Химические свойства карбоновых кислот
- •Свойства отдельных представителей гомологического ряда
- •Задачи по теме
- •Азотсодержащие органические соединения
- •Нитросоединения
- •Нитрилы и изоцианиды
- •Алифатические амины
- •Физические свойства аминов
- •Получение аминов
- •Химические свойства аминов
- •Отдельные представители
- •Экологическая характеристика
- •Задачи по теме
- •Аминокислоты
- •Физические свойства α-аминокислот
- •Способы получения -аминокислот
- •Способы получения -аминокислот
- •Химические свойства аминокислот
- •Отдельные представители
- •Простые и сложные эфиры Простые эфиры
- •Способы получения простых эфиров
- •Физические свойства простых эфиров
- •Химические свойства простых эфиров
- •Отдельные представители
- •Сложные эфиры карбоновых кислот Получение сложных эфиров карбоновых кислот
- •Химические свойства эфиров карбоновых кислот
- •Физические свойства жиров
- •Химические свойства жиров
- •Сложные липиды
- •Ароматические углеводороды, арены Бензол и его производные
- •Методы получения бензола и его гомологов
- •Получение гомологов бензола
- •Физические свойства аренов
- •Химические свойства
- •Экологиченские характеристики
- •Ароматические оксосоединения Фенолы
- •Некоторые физические и термодинамические характеристики ряда фенолов
- •Получение фенола
- •Некоторые химические свойства фенола
- •Задачи по теме
- •Гетероциклические соединения
- •Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом
- •Химические свойства пиридина
- •Диоксины
- •Физико-химические свойства ксенобиотиков типа диоксинов
- •Источники ксенобиотиков
- •Пестициды
- •Фуллерены. Синтез и свойства соединений на их основе
- •Методы получения гидридов фуллеренов
- •Кислотность фуллеренов
- •Применение фуллеренов
- •Высокомолекулярные соединения
- •Свойства высокомолекулярных соединений
- •Основные химические реакции высокомолекулярных соединений
- •Часть II основы химической термодинамики
- •Понятия и термины химической термодинамики
- •Внутренняя энергия
- •Первое началотермодинамики
- •Следствия из первого начала термодинамики
- •Теплоемкость при постоянном объеме, сv
- •Теплоемкость при постоянном давлении
- •Равновесные процессы. Максимальная работа
- •Термохимия
- •Закон Гесса
- •Следствия из закона Гесса
- •И окончательно
- •Связь h и u химических реакций
- •Зависимость тепловых эффектов от температуры. Закон Кирхгофа
- •Совершенно очевидно, что разности Сi можно выразить через уравнение
- •Средняя теплоемкость
- •Работа тепловой машины. Теорема и цикл Карно
- •Второе начало термодинамики
- •Энтропия как критерий самопроизвольного течения процесса
- •Следовательно, если такой процесс протекает в изолированной системе, то
- •Расчет энтропии
- •Расчет изменения энтропии идеального газа
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Принцип локального равновесия
- •Важно найти функции, определяющие зависимость deSиdiSот экспериментально измеряемых величин.
- •Статистическая интерпретация энтропии
- •Химический потенциал и химическое сродство
- •Химический потенциал
- •Химическое сродство
- •Уравнение Клапейрона-Клаузиуса
- •Термодинамические потенциалы
- •Свободная энергия Гиббса
- •Для чистого вещества
- •Условия самопроизвольного протекания процесса
- •Уравнение Гиббса-Гельмгольца
- •Тепловая теорема Нернста. Третий закон термодинамики
- •Некоторые аспекты, связанные с достижением химического равновесия
- •Изотерма химической реакции
- •Изобара химической реакции
- •Задачи для самостоятельного решения
- •Задача 7.Для реакции
- •Задача 8.Для реакции
- •Задача 10.Для реакции
- •Задача 11. Для реакции
- •Литература Основная литература
- •Дополнительная литература
Сложные липиды
Фосфатиды
– липиды, дающие при гидролизе помимо
глицерина и высших монокарбоновых
кислот, фосфорную кислоту и аминоспирты.
R1иR2– углеводородные радикалы; Х – различные заместители.
Один из составов низкоэрукового рапсового масла:
Кислоты |
%, масс. | |
Пальмитиновая |
С15Н31СООН |
3,5 |
Стеариновая |
С17Н35СООН |
1,6 |
Олеиновая |
С17Н33СООН |
65,8 |
Линолевая |
С17Н31СООН |
19,5 |
Линоленовая |
С17Н29СООН |
6,6 |
Эруковая |
С21Н41СООН |
0,6 |
В его состав входят также фосфолипиды, которые выступают как замедлители атмосферной коррозии стали, эффективные в отсутствии активных стимуляторов процесса (хлорид-ионов и др.).
Ароматические углеводороды, арены Бензол и его производные
Бензол
(С6Н6) – родоначальник
ароматических углеводородов. Установить
его формулу удалось далеко не сразу.
Впервые ее предложил Ф. Кекуле, что
сопряжено со множеством легенд. По одной
из них Кекуле во сне увидел змею, кусающую
собственный хвост. Он решил, что бензол
имеет циклическое строение (I).
Формула Кекуле (I), однако, не объясняет некоторые свойства бензола, так как он не вступает во многие реакции, характерные для олефинов. Как показали современные методы исследования, атомы в молекуле бензола образуют плоский правильный шестиугольник. Длины связей между ними равны и составляют 0,140 нм. Таким образом, они больше длины двойной связи (0,132 нм), но меньше одинарной (0,154 нм).
Все атомы углерода в молекуле бензола находятся в состоянии sp2-гибридизации. Шесть электронов-связей образуют единую орбиталь (рис. 16).
В настоящее время записывают молекулы бензола чаще всего в виде графической формулы (II). С другой стороны, исходя из длины связей в молекуле бензола, которые называют ароматическими или полуторными, их энергия должна была бы занимать промежуточное положение, согласно неравенству:
Uдвойная связь<Uбензол<Uодинарная связь.
Однако, это не так. Uбензолсущественно выше, чем предполагаемая величина, что объясняют наличием единой-орбитали (рис. 16).
Рис. 16. Схема электронного строения молекулы бензола.
Номенклатура и изомерия производных бензола. Общая формула гомологического ряда ароматических углеводородов бензола СnH2n-6. Ей отвечают структуры (IиII) и формула
СН2=СНСССН=СН2,
но гидрирование бензола дает циклогексан, что и решает проблему.
Монозамещенные бензола:
не имеют изомеров.
Дизамещенные бензола с заместителями существуют в трех изомерных формах.
Тризамещенные
бензола с заместителями также существуют
в виде трех изомеров.
Методы получения бензола и его гомологов
1. Сухая перегонка каменного угля (1000С, без доступа воздуха).
2. Каталитический риформинг (каталитическая ароматизация, то есть повышение содержания аренов в результате прохождения реакций образования ароматических углеводородов) нефтяных фракций.
3. Тримеризация ацетилена (реакция академика Зелинского).
3С2Н2С6Н6
4. Ароматизация углеводородов.
4.1. Предельных циклических.
4.2.
Предельных алифатических.
4.3. Непредельных алифатических