
- •Валентные состояния атомов углерода.Образование связей.
- •Оценка распределения электронной плотности в молекулах орг в-в. Способы передачи электронного влдияния атомов.
- •Реагенты, субстраты, свободные радикалы, электрофилы и нуклеофилы. Класасификация орг реакций.
- •Структурная и пространственная изомерия орг в-в.
- •Алканы и алкены. Сравнение. Сравнительная характеристика углеводородов.
- •Электронное строение бензола. Хим св-ва. Механизм реакции se.
- •Влияние ориентантов 1 и 2 рода на протекание реакций sе.
- •Альдегиды и кетоны.
Влияние ориентантов 1 и 2 рода на протекание реакций sе.
Правила ориентации при электрофильном замещении в бензольном кольце основаны на взаимном влиянии атомов в мол-ле. Если в незамещенном бензоле С6Н6 электронная плотность в кольце распределена равномерно, то в замещенном бензоле С6Н5Х под влиянием заместителя Х пр-т перераспределение электронов и возник-т области повышенной и пониженной электронной плотности. Это оказ-ет влияние на легкость и направление реакций электрофильного замещения. Место вступления нового заместителя определяется природой уже имеющегося заместителя.Правила ориентации: Заместители, имеющиеся в бензольном ядре, направляют вновь вступающую группу в опр положения, т.е. оказ-т ориентирующее действие. По своему направляющему действию все заместители делятся на 2 гр: ориентанты первого рода и ориентанты второго рода. Ориентанты 1-го рода (орто-пара-ориентанты) направляют последующее замещение преимущ-но в орто- и пара-положения. К ним относятся электронодонорные группы (электронные эффекты групп указаны в скобках): -R (+I); -OH (+M,-I); -OR (+M,-I); -NH2 (+M,-I); -NR2 (+M,-I). +M-эффект в этих группах сильнее, чем -I-эффект. Ориентанты 1-го рода повышают электронную плотность в бензольном кольце, особенно на углеродных атомах в орто- и пара-положениях, что благоприят-т взаимод-ю с электрофильными реагентами именно этих атомов. Пример:
Ориентанты 1-го рода, повышая электронную плотность в бензольном кольце, увелич-ют его активность в реакциях электрофильного замещения по сравнению с незамещенным бензолом.
Особое место среди ориентантов 1-го рода занимают галогены, проявляющие электроноакцепторные свойства: -F (+M<–I), -Cl (+M<–I), -Br (+M<–I).
Являясь орто-пара-ориентантами, они замедляют электрофильное замещение. Причина - сильный –I-эффект электроотриц-х атомов галогенов, понижающий электронную плотность в кольце.
Ориентанты 2-го рода (мета-ориентанты) направляют последующее замещение преимущ-но в мета-положение. К ним отн-ся электроноакцепторные группы:
-NO2 (–M, –I); -COOH (–M, –I); -CH=O (–M, –I); -SO3H (–I); -NH3+ (–I); -CCl3 (–I).
Ориентанты 2-го рода уменьшают электронную плотность в бензольном кольце, особенно в орто- и пара-положениях. Поэтому электрофил атакует атомы углерода не в этих положениях, а в мета-положении, где электронная плотность несколько выше. Пример:
Все ориентанты 2-го рода, уменьшая в целом электронную плотность в бензольном кольце, снижают его активность в реакциях электрофильного замещения.
Т.о., легкость электрофильного замещения для соединений (приведенных в качестве примеров) уменьшается в ряду: толуол C6H5CH3 > бензол C6H6 > нитробензол C6H5NO2.
Введение третьего заметителя в кольцо.
Совпадающая ориентация.
Несовпадающая орентация.
Спирты и фенолы. Стрение и хим св-ва.Кислотно-основные св-ва.
Спирты - орг соед-я, в состав мол-л кот-х входит одна или несколько гидроксильных групп, соед-ных с УВ радикалом. По числу гидроксильных групп в молекуле спирты делятся на одноатомные, двухатомные трехатомные и т. д.
Одноатомные спирты: |
Двухатомный спирт: |
Трехатомный спирт: |
|
CH3—OH метанол (метиловый спирт) |
CH3CH2—OH этанол (этиловый спирт) |
HO—CH2—CH2—OH этандиол-1,2 (этиленгликоль) |
|
Одноатомные спирты. Общая формула - R—OH. По типу УВ радикала спирты делятся на предельные, непредельные и ароматические.
Предельный спирт: |
Непредельный спирт: |
Ароматический спирт: |
CH3CH2CH2—OH пропанол-1 (пропиловый спирт) |
CH2=CH—CH2—OH пропенол-2,1 (аллиловый спирт) |
C6H5—CH2—OH фенилметанол (бензиловый спирт) |
Общая формула предельных одноатомных спиртов - CnN2n+1—OH. Органические в-ва, содержащие в молекуле гидроксильные группы, непосредственно связанные с атомами углерода бензольного кольца называются фенолами. Например, C6H5—OH - гидроксобензол (фенол). По типу атома углерода, с которым связана гидроксильная группа, различают первичные (R—CH2—OH), вторичные (R—CHOH—R') и третичные (RR'R''C—OH) спирты.
Первичный спирт: |
Вторичный спирт: |
Третичный спирт: |
CH3CH2CH2CH2—OH бутанол-1 (бутиловый сприт) |
|
|
CnN2n+2O - общая формула и предельных одноатомных спиртов, и простых эфиров. Предельные одноатомные спирты изомерны простым эфирам - соединениям с общей формулой R—O—R'.
Изомеры и гомологиДля спиртов характерна структурная изомерия (изомерия углеродного скелета, изомерия положения заместителя или гидроксильной группы), а также межклассовая изомерия.
г о м о л о г и |
CH3OH метанол |
|
|||
CH3CH2OH этанол |
|
CH3OCH3 диметиловый эфир |
|||
CH3CH2CH2OH пропанол-1 |
|
|
CH3OCH2CH3 метилэтиловый эфир |
||
CH3(CH2)3OH бутанол-1 |
|
|
|
CH3OCH2CH2CH3 метилпропиловый эфир |
|
|
и з о м е р ы |
Для спиртов харак-на структурная изомерия (изомерия углеродного скелета, изомерия положения заместителя или гидроксильной группы), а также межклассовая изомерия.Получение спиртов
Щелочной
гидролиз галогеналканов (лабораторный
способ): C2H5Cl
+ NaOH C2H5OH
+ NaCl.
Гидратация
алкенов: C2H4 +
H2O C2H5OH.
Брожение
глюкозы : C6H12O6 2C2H5OH
+ 2CO2
.
Синтез
метанола: CO + 2H2 CH3OH
Химические свойства.
Фенолы - в-ва, у кот-х функц-я группа ОН соединена непосред-но с углеродным атомом бензойного кольца. C6H5—OH. Физические св-ва фенола: тв бесцветное в-во с резким запахом; ядовит; при комнатной темпер-ре растворим в воде, водный р-р фенола - карболовой кислотой.Химические свойства.
Кислотные свойства. Кислотные свойства фенола выражены сильнее, чем у воды и предельных спиртов, что связано с большей полярностью O—H связи и с большей устойчивостью образующегося при ее разрыве фенолят-иона. В отличие от спиртов, фенолы реагируют не только с щелочными и щелочноземельными металлами, но и с растворами щелочей, образуя феноляты:
Замещение
в бензольном кольце. Наличие гидроксильной
группы в качестве заместителя в молекуле
бензола приводит к перераспределению
электронной плотности в сопряженной -системе
бензольного кольца, при этом увеличивается
электронная плотность у 2-го, 4-го и 6-го
атомов углерода (орто-
и пара-положения)
и уменьшается у 3-го и 5-го атомов углерода
(мета-положение).