
- •Лекция № 1 предмет органической химии
- •Теории химического строения
- •Основные положения теории бутлерова:
- •1. Положение о химическом строении.
- •2. Положение о зависимости свойств от химического строения.
- •3. Положение о взаимном влиянии атомов.
- •Классификация органических соединений
- •Электронные представления о природе химической связи
- •Электронная структура Схема основного электронного состояния
- •Образование ковалентной связи
- •Гибридизация электронов углерода. - и - связи.
- •Основные характеристики ковалентных связей
- •1. Полярность
- •2. Поляризуемость
- •3. Направленность связей
- •4. Длина связи
- •5. Энергия связи
- •6. Классификация органических реакций по механизму
- •Лекция № 2
- •Алифатические соединения (жирные, ациклические)
- •Способы получения предельных углеводородов
- •Лабораторные способы получения алканов
- •Пространственное строение предельных углеводородов
- •Физические свойства предельных углеводородов
- •Химические свойства предельных углеводородов
- •Получение и свойства алифатических радикалов
- •I тип. Реакция замещения
- •II тип. Реакции окисления
- •III тип. Реакции термического расщепления предельных углеводородов
- •IV тип. Изомеризация предельных углеводородов
- •Лекция 3 этиленовые углеводороды
- •Номенклатура
- •Способы получения
- •Физические свойства олефинов
- •Химические свойства олефинов
- •1. Реакции присоединения
- •Эффект Караша
- •Свойства карбкатионов
- •2. Реакции окисления
- •3. Реакции полимеризации
- •4. Реакции аллильного замещения
- •Отдельные представители
- •Лекция 4 диеновые углеводороды
- •Способы получения
- •Особенности электронного строения диенов с сопряженными связями
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •1. Реакции присоединения
- •2. Реакции окисления
- •3. Реакции полимеризации
- •Натуральный и синтетический каучук
- •Лекция 5 ацетиленовые углеводороды
- •Лабораторные методы получения ацетиленовых углеводородов
- •II. Реакции окисления
- •III. Реакции полимеризации и конденсации
- •Реакции замещения водорода металлом – образование ацетиленидов
- •Изомерия
- •Номенклатура
- •Способы получения
- •Электронное строение
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •I.Реакции нуклеофильного замещения
- •Реакции отщепления галогена
- •III. Реакции отщепления галогеноводорода
- •Лекция 7 галогенопроизводные непредельных углеводородов
- •I. Галогенопроизводные винильного типа. Получение
- •Особенности свойств
- •II. Соединения аллильного типа Получение
- •Получение
- •Отличие в физических и химических свойствах фторуглеводородов
- •Лекция 8 спирты (оксисоединения)
- •Свойства
- •Отдельные представители
- •Многоатомные спирты
- •Способы получения (кроме общих)
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Рациональная система названий
- •Номенклатура iupac
- •Гомологический ряд предельных монокетонов
- •Способы получения
- •Электронное и пространственное строение карбонильных соединений
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Лекция 10
- •III. Реакции окисления и восстановления
- •Реакции восстановления
- •Классификация
- •Предельные одноосновные кислоты. Гомологический ряд
- •Изомерия
- •Номенклатура
- •Способы получения
- •1. Окисление углеводородов
- •3. Электронное строение
- •4. Физические свойства предельных одноосновных карбоновых кислот
- •5. Химические свойства карбоновых кислот
- •1) Кислотные свойства
- •4) Дегидратация кислот
- •5) Декарбоксилирование – отщепление со2.
- •Лекция 12 предельные двухосновные кислоты
- •Отличие в свойствах
- •Непредельные кислоты
- •Отличия в свойствах
- •Основные особенности геометрической изомерии
- •Номенклатура
- •Получение
- •Электронное строение нитросоединений
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •1.Определение и классификация
- •2. Изомерия, номенклатура
- •Номенклатура
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Способы получения
- •Физические свойства
- •Химические свойства
- •Лекция 16 оптическая изомерия Оптическая активность
- •Динамическая стереохимия
- •Стереохимия нуклеофильного замещения
- •Стереохимия электрофильного присоединения
- •Стереохимия отщепления
Основные особенности геометрической изомерии
-
Существует только у соединений с двойными связями, при наличии заместителей у ненасыщенных атомов.
-
Транс-форма более симметрична, имеет более равномерное распределение электронной плотности. При симметричном строении дипольный момент транс-изомера равен 0.
-
Транс-форма обладает боле высокой температурой плавления вследствие большей симметричности кристаллов.
-
Транс-форма менее полярна, поэтому менее реакционноспособна и более устойчива.
-
Растворимость в воде больше у цис-формы, т.к. она более полярна.
ЛЕКЦИЯ 13
НИТРОПАРАФИНЫ
Определение
Это производные предельных углеводородов, у которых один или несколько атомов водорода замещено на группу NO2-нитрогруппу.
Классификация
1. По положению нитрогруппы подразделяются
первичные |
вторичные |
Третичные |
R-CH2-NO2 |
R CH-NO2 R |
R R-C-NO2 R |
2. По количеству нитрогрупп
а) мононитросоединения (с одной группой);
б) полинитросоединения (с двумя и более группами).
Изомерия
CH3-NO2 CH3-CH2-NO2 |
Нитрометан нитроэтан |
Изомеров не имеют |
CH3-CH2-CH2-NO2 NO2 CH3-CH-CH3 |
1-нитропропан
2-нитропропан |
Изомеры положения |
CH3-CH2-CH2-CH2-NO2 CH3 CH3-CH2-CH-NO2 CH3 CH3-C-NO2 CH3 |
1-нитробутан
2-нитробутан
2-нитро-2-метилпропан |
Изомеры строения цепи |
Номенклатура
-
Рациональная – основа – нитрометан
-
Систематическая – основа – самая длинная цепь. Нумерация со стороны нитрогруппы.
CH3-CH-CH-CH3
NO2 CH3
Метилизопропилнитрометан (рациональная)
2-нитро-3-метилбутан (систематическая)
Получение
-
Нитрование парафинов по Коновалову (см. свойства предельных углеводородов)
-
Парофазное нитрование предельных углеводородов 67% HNO3 при 500-6000С.
-
Нитрование окисями азота
R + N2O4
RNO2
+ NO2
-
Действие солей азотистой кислоты на галогенопроизводные (реакция Мейера-Коренблюме), может протекать в двух направлениях
C2H5-NO2
+ NaBr
C2H5Br + NaNO2- Нитроэтан
C2H5-O-N=O
+ NaBr
Этилнитрит
Механизм – нуклеофильное замещение. Реагент – нитрит-анион, образующийся при диссоциации нитрита в результате сопряжения. Может давать две граничные структуры (с 1 и 2)
Na-O-N=O
Na+ +
-O-N=O
O=N-O-
Нитританион
Тогда равновесную структуру можно обозначить следующим образом
O-N-O
и назвать резонансной структурой.
Отрицательный заряд распределен поровну между атомами кислорода, а азот имеет неподеленную пару электронов. Взаимодействие нитританиона с галоидным алкилом может идти как за счет атома кислорода, так и азота. Если реакция идет по механизму SN1, то нитританион присоединяется по месту наибольшей электронной плотности, т.е. по кислороду, и образуется эфир.
CH3 CH3 CH3
CH-I
I-
+
+CH
CH-O-N=O
CH3 CH3 O—N=O CH3
Изопропилнитрит
Этому механизму способствует:
-
Использование третичных и вторичных галоидных алкилов;
-
Применение полярных растворителей (вода, спирт);
-
Использование AgNO2.
Если реакция идет по механизму SN2, то нитроанион присоединяется по месту наибольшей нуклеофильности (наибольшего сродства к углероду), т.е. по азоту, имеющему неподеленную пару электронов.
H CH3
-
+
O H CH3
O
BrC
+ :N
Br…C…N
Br-
+ CH3-CH2-NO2
H O H O
Бромистый этил переходное состояние нитроэтан
Образуется нитросоединение.
Механизму SN2 способствует:
-
Использование первичных галоидных алкилов;
-
Апротонных растворителей;
-
Использование NaNO2.