- •1. Предельные углеводороды. Алканы и циклоалканы
- •Химические свойства
- •Особенности химии циклопропана
- •Контрольные вопросы к главе 1 «Предельные углеводороды»
- •2. Алкены (олефины)
- •Способы получения.
- •Химические свойства.
- •Галогенирование.
- •Электрофильное присоединение (ае) несимметричных полярных
- •Полимеризация и сополимеризация.
- •7. Теломеризация.
- •II. Окисление алкенов.
- •А. Окисление алкенов без разрыва по двойной связи
- •III. Реакции замещения атома водорода у α-углеродного атома
- •Контрольные вопросы к главе 2 «Алкены
- •3. Диеновые углеводороды
- •2. Дегидрирование углеводородов, получаемых при крекинге нефти.
- •3. Дегидрогалогенирование дигалогенпроизводных.
- •Контрольные вопросы к главе 3 «Диеновые углеводороды»
- •4. Алкины
- •2. Дегидрогалогенирование дигалогенпроизводных вицинального и
- •7 Получение сложных виниловых эфиров.
- •Линейная димеризация и тримеризация ацетилена.
- •Циклотримеризация.
- •Кислотные свойства. Получение ацетиленидов (алкинидов).
- •Реакции с карбонильными соединениями.
- •Окисление.
- •Контрольные вопросы к главе 4 «Алкины»
- •5. Арены (ароматические углеводороды)
- •Изомерия (структурная):
- •I. Реакции электрофильного замещения в бензольном ядре
- •Механизм реакции se в общем виде выглядит следующим образом:
- •1.Гидрирование
- •Радикальное хлорирование
- •Многоядерные ароматические соединения
- •Контрольные вопросы к главе 5 «Ароматические углневодороды»
- •6. Галогенопроизводные углеводородов.
- •Классификация галогенопроизводных:
- •Способы получения. Свободные галогенопроизводные в природе не встречаются. Они могут быть синтезированы из углеводородов уже рассмотренными способами или из других классов органических соединений.
- •Присоединение галогенов:
- •I. Реакции замещения
- •II. Реакции элиминирования (отщепления)
- •III. Влияние атомов галогена на углеводородную часть молекулы
- •Реакции галогенопроизводных углеводородов с металлами
- •Контрольные вопросы к главе 6 «Галогенопроизводные углеводородов»
- •Магнийорганический синтез
- •Контрольные вопросы к главе 7 «Магнийорганический синтез»
- •8. Спирты и фенолы
- •8) Промышленное получение метанола и этанола
- •9) Синтезы фенолов
- •Химические свойства.
- •Контрольные вопросы к главе 8 «Спирты и фенолы»
- •9. Простые эфиры
- •Контрольные вопросы к главе 9 «Простые эфиры»
- •Контрольные вопросы к главе 10 «α-Окиси алкенов»
- •11. Альдегиды и кетоны
- •Способы получения.
- •4. Гидролиз геминальных дигалогенпроизводных.
- •5. Окисление спиртов.
- •8. Оксосинтез (гидроформилирование).
- •1. Нуклеофильное присоединение (an)) по карбонильному
- •Нуклеофильное присоединение (an)) по α-углеродному атому.
- •Кроме указанных веществ галоформную реакцию могут также давать этанол и вторичные метилкарбинолы, окисляющиеся в условиях реакции до метилсодержащих карбонильных соединений.
- •Контрольные вопросы к главе 11 «Альдегиды и кетоны»
- •12. Карбоновые кислоты
- •В реакцию вступают уксусный альдегид, этанол и вторичные метилкарбинолы с образованием карбонильных соединений, содержащих метильный радикал.
- •Функциональные производные карбоновых кислот
- •Механизм реакции аналогичен механизму реакции этерификации:
- •Галогенангидриды карбоновых кислот
- •Амиды карбоновых кислот
- •Нитрилы
- •Ангидриды карбоновых кислот
- •Высшие карбоновые кислоты
- •Контрольные вопросы к главе 12 «Карбоновые кислоты»
- •13. Гидроксикислоты
- •Контрольные вопросы к главе 13 «Гидроксикислоты»
- •14. Оксокислоты
- •Контрольные вопросы к главе 14 «Оксокислоты»
- •I5. Органические соединения азота
- •2). Реакции, связанные с подвижностью α-атомов водорода.
- •3. Перегруппировка амидов карбоновых кислот по Гофману:
- •Химические свойства
- •2. Алкилирование аминов.
- •Реакции аминов с азотистой кислотой.
- •В случае взаимодействия n,n-диметиламинобензола с азотистой кислотой механизм реакции выглядит следующим образом:
- •Реакции аминов с карбонильными соединениями.
- •Контрольные вопросы к главе 15 «Органические соединения азота»
- •16. Органические соединения серы тиоспирты
- •Сульфиды (тиоэфиры)
- •Эфиры серной кислоты
- •Контрольные волросы к главе 16 «Органические соединения серы»
- •17. Углеводы
- •Моносахариды
- •Химические свойства Реакции оксогруппы
- •Восстанавливающие олигосахариды
- •Химические свойства
- •Гомополисахариды
- •Гетерополисахариды
- •Контрольные вопросы к главе 17 «Углеводы».
- •18. Аминокислоты
- •1. Аминирование -галогенкарбоновых кислот (по Габриэлю):
- •Из карбонильных соединений (синтез Штреккера):
- •Восстановительное аминирование -оксокислот:
- •Синтезы -аминокислот на основе малонового, ацетоуксусного, циануксусного и нитроуксусного эфиров
- •Контрольные вопросы к главе 18 «Аминокислоты и белки»
- •Ответы на контрольные задания
Способы получения.
1. Крекинг нефти (промышленный метод). Углеводородные цепи алканов разрываются гомолитически, и в результате последующего перераспределения водорода между образовавшимися радикалами получается смесь алканов и алкенов. Крекинг может быть термическим (600-750 0С) и каталитическим (алюмосиликаты, хлорид алюминия и др. при 350-500 0С). С целью повышения выхода алкенов также проводят дегидрирование насыщенных углеводородов.
Так, например, из бутана при катализе Cr2O3 при нагревании до 300 0C получают смесь бутена-1 и бутена-2.
Cr2O3; 300 0C
2 СH3–CH2–CH2–CH3 ¾¾¾¾¾® CH2=CH–CH2–CH3 + CH3–CH=CH–CH3
─ 2 Н2
Частичное гидрирование алкинов на катализаторе Ландлара:
специально приготовленном палладиевом катализаторе, «отравленным», например, оксидом свинца или ацетатом свинца и карбонатом кальция; реакция позволяет осуществить избирательное гидрирование алкинов до цис-алкенов:
Из препаративных способов получения алкенов следует остановиться на следующих:
3. Отщепление двух атомов галогена (дегалогенирование) от соседних углеродных атомов под действием цинковой пыли:
Br–CH2–CH2–Br + Zn ¾¾¾® CH2=CH2 + ZnBr2
4. Дегидрогалогенирование галогенопроизводных углеводородов. Отщепление
Отщепление галогеноводорода от молекулы органического соединения протекает под действием сильного основания (водно-спиртового раствора гидроксида калия, алкоголятов щелочных металлов и др.) Образование двойной
Таблица 4 . Физические свойства алкенов и циклоалкенов.
Название
|
Формула |
Т пл. 0С |
Т.кип. 0 С |
ρ, г· см-3 |
Этилен Пропен Бутен-1 Цис-бутен-2 Транс-бутен-2 Изобутилен Пентен-1 Цис-пентен-2 Транс-пентен-2 Гексен-1 Гептен-1 Октен-1 Нонен-1 Децен-1 Стирол 1,1-дифенилэтилен Аллен Бутадиен-1,3 1-фенилбутадиен-1,3
2-метилбутадиен-1,3 (изопрен) Пентадиен-1,3 (пиперилен) 3-метилбутен-1 2-метилбутен-2 2,3-диметилбутен-2
Циклопентен
Циклопентадиен
Циклогексен
|
СН2=СН2 СН2=СН–СН3 СН2=СН–СН2–СН3 цис-СН3–СН=СН–СН3 транс-СН3–СН=СН–СН3 СН2=С(СН3)2 СН2=СН–(СН2)2–СН3 цис-СН3–СН=СН–СН2 СН3 транс-СН3–СН=СН–СН2СН3 СН2=СН–(СН2)3–СН3 СН2=СН–(СН2)4–СН3 СН2=СН–(СН2)5–СН3 СН2=СН–(СН2)6–СН3 СН2=СН–(СН2)7–СН3 СН2=СН–С6Н5 (С6Н5)2С=CH2 СН2=С=СН2 СH2=CH–CH=CH2 С6Н5– СH=CH–CH=CH2
СH2=C(СH3)–CH=CH2
СH2=CH–CH=CH–СН3
СH2=CH–CН(CH3)–СН3 СH3–C(СН3)=CH–CH3 СH3–C(СН3)=C(СH3)–CH3
|
- 169 - 185 - 139 - 139 - 106 - 141 - 138 - 151
- 138 - 119 - 104
- 87 - 30,5 + 8,5 - 146 - 109 + 4,5
- 145
-
- 135 - 123 - 74
- 135
- 85
- 103 |
-102 - 48 - 6 4 1 - 7 + 30 + 37 + 36 + 63,5 + 93 + 122 + 146 + 171 + 146 + 277 - 32 - 4,4 +95 (10 мм рт. ст.) + 34
+ 43
+ 25 + 39 + 73
+ 45
+ 41.5
+ 83
|
0,610 0,610 0,620 0,635
0,626 0,64 0,655 0,647 0,674 0,697 0,715 0,731 0,743 0,907 1,020 1,787 0,650 0,928
0,681
0,683
0,648 0,660 0,705
0,776
0,804
0,810 |
связи между атомами углерода протекает по правилу Зайцева, согласно которому водород отщепляется от соседнего наименее гидрогенизированного атома углерода; образующийся алкен наиболее замещен у двойных связей.
5. Внутримолекулярная дегидратация спиртов. На катализаторах кислотного типа (H2SO4 , H3PO4 , кислоты Льюиса – ZnCl2 и др.) спирты отщепляют молекулу воды по правилу Зайцева. Реакция протекает по схеме:
H2SO4
СH3–CH2–CH–CH3 ¾¾® СH3–CH=CH–CH3 + H2O
|
OH
+ H+ –H2O +
СH3–CH–CH–CH3 ¾® СH3–CH–CH–CH3 ¾¾® СH3–CH2–CH–CH3 ¾®
| | | | карбкатион
H OH H +O–H
