- •Изомерия и номенклатура предельных углеводородов.
- •2, Характеристика ковалентных связей в молекуле алканов. Понятие о свободном вращении вокруг с-с связи. Конформации алканов. Проекции Ньюмена.
- •Методы получения алканов.
- •Химические свойства предельных углеводородов. Реакции алканов, протекающие по гомолитическому и гетеролитическому механизмам. Понятие о цепном свободнорадикальном механизме реакции.
- •2. Нитрование (замещение нитрогруппой no2).
- •Понятие о переходном состоянии и энергии активации.
- •Суть теории переходного состояния (активированного комплекса):
- •Устойчивость свободных радикалов и карбениевых катионов. Перегруппировки карбениевых катионов.
- •Стереохимия и стабильность циклических углеводородов. Особенности химических свойств циклопропана. Строение циклопропана.
- •Методы получения алкенов. Строение, химические свойства алкенов. Механизм реакции электрофильного присоединения к двойной углерод-углеродной связи.
- •2. Действием на спирты водоотнимающих средств:
- •Химические свойства алкенов
- •1. Каталитическое гидрирование алкенов
- •2. Восстановление двойной связи с помощью диимида
- •3. Реакции электрофильного присоединения по двойной связи алкенов
- •3.А. Присоединение галогенов
- •Номенклатура диеновых углеводородов. Строение, химические свойства алленов и диеновых углеводородов с сопряженной системой двойных связей.
- •10. Методы получения, строения и химические свойства алкинов. Кислотность алкинов.
- •Реакции гидрогалогенирования
- •Гидратация
- •Реакции карбонилирования
- •Прочие реакции электрофильного присоединения
- •Реакции нуклеофильного присоединения
- •Типовые реакции нуклеофильного присоединения
- •Реакции радикального присоединения
- •Полимеризация
- •Идентификация алкинов
- •Ароматическое состояние. Бензоидные и небензоидные ароматические соединения.
- •12. Механизм реакции электрофильного замещения в ароматическом ряду.
- •Реакции ароматического электрофильного замещения
- •Реакции seAr
- •13. Химические свойства алкил- и алкенилбензолов.
- •15. Свойства полиароматических углеводородов с изолированными и конденсированными ядрами.
- •Химические свойства рассмотрим на примере нафталина.
- •16. Оптическая изомерия. Атропизомерия. Проекции Фишера. Абсолютная и относительные конфигурации. D,l-ряды. Классификация пространственных изомеров.
- •1. Энантиомерия
- •2. Относительная и абсолютная конфигурации
- •3. Диастереомерия
- •17. Свойства и методы получения галогенопроизводных алифатических углеводородов. Химические свойства
- •1. Реакции нуклеофильного замещения
- •Механизм реакций нуклеофильного замещения
- •2. Реакции элиминирования (отщепления) – дегидрогалогенирования
- •Механизмы реакций элиминирования
- •3. Взаимодействие с металлами
- •4. Реакции окисления
- •Получение галогенопроизводных
- •1. Галогенирование углеводородов
- •3. Замещение гидроксигруппы спиртов на галоген
- •4. Реакция Бородина-Хунсдиккера
- •5. Галоформная реакция
- •18. Механизм реакции нуклеофильного замещения у sp3 -гибридизованного атома углерода.
- •19. Реакции элиминирования. Механизмы e1 и е2.
- •2. Мономолекулярное отщепление е1
- •3. Сравнение реакций нуклеофильного замещения и элиминирования
- •20. Механизмы замещения атомов галогена в ароматическом кольце.
- •21. Получение и свойства спиртов и фенолов.
- •22. Строение, получение и свойства простых эфиров.
- •Номенклатура простых эфиров.
- •Химические свойства простых эфиров.
- •Получение простых эфиров.
- •23. Циклические простые эфиры. Простые и свойства эпоксидов.
- •1. Галогенирование.
- •2. Альдольная конденсация
- •3. Рацемизация оптически активных кетонов
- •25. Непредельные карбонильные соединения. Винилогмя. Строение и стабильность карбениевых анионов.
- •26. Номенклатура и особенности свойства 1,2-,1,3-, 1,4-дикарбонильных соединений. Кетоенольная таутомерия у 1,2-,1,3-, 1,4-дикарбонильных соединений.
- •27. Строение, методы получения и свойства кетенов.
- •28. Строение, методы получения, окислительно-восстановительные потенциалыи свойства хинонов.
- •Химические свойства
- •Методы синтеза
- •29. Изомерия, номенклатура и методы получения предельных и ароматических карбоновых кислот.
- •30. Строение карбоксилат аниона. Кислотность карбоновых кислот. Стерические орто-эффекты и их влияние на кислотность карбоновых кислот.
- •31. Методы получения и свойства производных карбоновых кислот.
- •32. Механизм реакции нуклеофильного замещения у карбоксильного атома углерода. Реакции нуклеофильного замещения. Функциональные производные карбоновых кислот.
- •33. Декарбоксилирование ароматических карбоновых кислот как реакция электрофильного замещения.
- •34. Особенности химических свойств двухосновных карбоновых кислот и их производных.
- •35. «Малоновый синтез».
- •36. Конденсации Дикмана, Кляйзена, Кневенагеля, Перкина.
- •37. Ацилоиновая конденсация.
- •38. Строение нитрогруппы. Методы получения и химические свойства нитросоединений.
- •Соединения с нитрогруппой в ядре
- •Получение ароматических нитросоединений
- •39. Отличия свойств нитросоединений от эфиров азотистой кислоты.
- •40. Схема восстановления нитросоединений в кислой, нейтральной и щелочной среде. Перегруппировки Валлаха, семидиновая, бензидиновая, дифенилиновая.
- •Механизм реакции
- •41. Строение, номенклатура, основность аминов.
- •42. Геометрия молекулы аминов.
- •43. Методы селективного получения аминов. Способы получения
- •44. Химические свойства аминов.
- •Окисление аминов
- •Ароматическое электрофильное замещение в ароматических аминах
- •45. Механизм реакции диазотирования.
- •3. Механизм диазотирования.
- •46. Формыдиазосоединений. Схема Ганча.
- •47. Реакции диазосоединений, протекающие с выделением азота. Механизмыэтих реакций.
- •48. Реакция азосочетания как реакция электрофильного замещения. Условия сочетания с аминами и фенолами. Образование триазенов. Механизм реакции азосочетания
- •49. Методы получения и свойства амидов сульфоновых кислот.
- •50. Строение, получение и свойства алифатических диазосоединений.
- •Получение
- •Химические свойства
- •52. Классификация, номенклатура, получение и свойства окси-, аминокислот и их производных. Окси(гидрокси) кислоты
- •Методы получения оксикислот
- •2. Из альдегидов (кетонов), циангидринной синтез
- •3. Получение винных кислот
- •Реакционная способность
- •4. Поведение оксикислот при нагревании
- •5. Реакции окисления
- •6. Образование реактива Фелинга
- •Аминокислоты
- •51. Получение, свойства и применение диазоуксусного эфира.
- •Методы получения аминокислот
- •Реакционная способность
- •Амфотерность аминокислот
- •Реакции по амино- и карбоксильной группам
- •53. Понятие о биполярном ионе. Изоэлектрическая точка.
- •54. Получение пептидов.
- •Строение пептидов
- •Синтез петидов
- •55. Получение и свойства пятичленных ароматических гетероциклических соединеий (пиррола, фурана, тиофена).
- •56. Строение и свойства пиридина и его производных.
- •57. Синтез производных хинолина по Скраупу и Дебнеру-Миллеру.
- •58. Химические свойства хинолина и его производных.
- •59. Химические свойства изохинолина и его производных.
- •60. Химические свойства индола и его производных.
- •61. Сравнительная характеристика ароматических гетероциклических соединений в реакциях электрофильного и нуклеофильного замещения. Шестичленные азотсодержащие гетероциклы с одним гетероатомами.
- •Пяти- и шестичленные гетероциклы с двумя атомами азота.Имидазол. Пиразол.
- •62. Номенклатура, строение и химические свойства моносахаридов. Мутаротация.
- •III. Реакции окисления.
- •IV. Специфические свойства гликозидного гидроксила. О-гликозиды
- •63. Характеристика типов связей в ди- и полисахаридах.
- •4. Химические свойства дисахаридов в зависимости от типа связи.
- •65. Строение и свойства крахмала и целлюлозы.
4. Реакция Бородина-Хунсдиккера
Реакция Бородина-Хунсдиккера представляет собой окислительное декарбоксилирование серебряных солей карбоновых кислот под действием галогенов (Br2, Cl2, I2).
бутаноат серебра 1-бромпропан
5. Галоформная реакция
Галоформы – это тригалогенметаны, то есть соединения, имеющие общую формулу CHHal3.
Галоформы легко образуются при добавлении к соединениям, содержащим группу CH3-C(O)-, растворов гипогалогенитов (которые легко получить, добавив галоген к раствору щёлочи), например:
соль кислоты йодоформ
18. Механизм реакции нуклеофильного замещения у sp3 -гибридизованного атома углерода.
Нуклеофильное
замещение:
Механизм
нуклеофильного замещения обозначается
символом SN.
В
общем виде реакцию нуклеофильного
замещения можно представить следующей
схемой:
R-Xm + Yn → R-Yn+1+ Xm-1 В качестве нуклеофильного агента Y может выступать как анион, так и нейтральная молекула, обладающая хотя бы одной неподеленной парой электронов (т. е. основание Льюиса), например: Y = H2O, ROH, H2S, RSH, NH3, NR., OH", OR", SH~, SIT, Hal", CN~, SCN-, NO2, RCOCT. RC=-CHR . Замещаемая группа X (называемая уходящей группой) обычно обладает высокой электроотрицательностью и может уходить как в виде аниона, так и в виде незаряженной молекулы, отщепляясь с электронами нарушающейся связи: Х=На1, ОН, OR, OSO2R, OCOR, NR3, SR2 и т. д. Следует иметь в виду, что в большинстве случаев реакции нуклеофильного замещения сопровождаются конкурирующими с ними реакциями нуклеофильного отщепления, так как нуклеофильиый реагент может взаимодействовать не только с положительно заряженным атомом углерода, но и с атомом водорода, находящимся в положении, отщепляя его в виде протона. В связи с этим многие аспекты реакций замещения и отщепления будут рассматриваться параллельно. Реакции нуклеофильного замещения обозначаются как Sn, а отщепления — En. Как мы увидим, реакция замещения при С может осуществляться как диссоциативный или как синхронный процесс. В первом случае реакция начинается с мономолекулярной диссоциации по связи С—X с образованием карбкатиона, который на второй стадии взаимодействует с нуклеофильным реагентом. Во втором случае образование связи с нуклеофильным реагентом и разрыв связи с уходящей группой осуществляются одновременно, и процесс идет в одну стадию:
SN1 и SN2 реакции. Основополагающий вклад в изучение реакций замещения у sp3-гибридизованного атома углерода внес Ингольд. Классическим примером реакции нуклеофильного замещения является превращение алкилгалогенида в спирт: R-Cl + HO- --> R-OH + Cl- При изучении кинетики реакций такого типа было установлено, что они могут протекать по двум механизмам (мономолекулярное и бимолекулярное замещение), которым отвечают кинетические зависимости: V1=k’[R-Hal] (SN1) V2= k[R-Hal][HO-] (SN2) Обозначение реакций (SN1) и (SN2) было также предложено Ингольдом и расшифровывается, соответственно, как нуклеофильное замещение мономолекулярное и бимолекулярное.
МОНОМОЛЕКУЛЯРНОЕ
НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ (SN1)
БИМОЛЕКУЛЯРНОЕ
НУКЛЕОФИЛЬНОЕ ЗАМЕЩЕНИЕ (SN2)
Предполагается,
что реакция протекает по следующей
схеме:
Если
в исходном соединении существовала
какая-нибудь оптическая конфигурация
(D-, L- ), то в результате реакции происходит
ее обращение (L-, D-).
В
реакции этого типа преимущественно
вступают пространственно незатрудненные
первичные алкилгалогениды, при отщеплении
уходящей группы от которых не образуется
стабилизированного карбкатиона.
ВЛИЯНИЕ
РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА РЕАКЦИИ
НУКЛЕОФИЛЬНОГО ЗАМЕЩЕНИЯ У НАСЫЩЕННОГО
АТОМА УГЛЕРОДА
Факторы |
(SN1) |
(SN2) |
Строение субстрата |
Реакционная способность падает в ряду: Бензильный, аллильный > третичный > вторичный > первичный |
Реакционная способность растет в ряду: Бензильный, аллильный < третичный < вторичный < первичный |
Вступающая группа |
Практически нет влияния |
Чем больше нуклеофильность, тем вероятнее протекание реакции |
Уходящая группа |
Чем ниже энергия связи, тем легче протекает реакция |
Замещение затрудняется с увеличением нуклеофильности (основности) уходящей группы |
Стерические факторы |
Увеличение числа алкильных заместителей и электронодонорных групп у нуклеофильного центра способствует протеканию реакции. |
Препятствуют атаке нуклеофильного центра и затрудняют реакцию |
Влияние растворителя |
Реакции способствуют протонные полярные растворители |
Влияние растворителя сказывается значительно меньше, но реакцию затрудняют растворители, сольватирующие нуклеофил. В целом, лучше протекают с апротонными полярными растворителя. |
Концентрация нуклеофила |
На скорость реакции не влияет |
Скорость реакции пропорциональна концентрации нуклеофила |
