- •Конкретные задачи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Этапы занятия и контроль усвоения знаний
- •Основные направления реакционной способности углеводородов в зависимости от их
- •Циклоалканы
- •Циклопропан с3н6
- •Транс-1,4-диметилциклогексан цис-1,4-диметилциклогексан
- •2. Галогенирование
- •3. Гидрогалогенирование:
- •1. Гидрирование
- •Пропен пропан
- •6. Полимеризация:
- •Алкадиены Это углеводороды, содержащие две двойные связи. Общая формула Сn h2n-2.
- •1. Гидрирование:
- •2. Гидрогалогенирование:
- •Ароматические углеводороды (арены)
- •Химические свойства
- •Реакции электрофильного замещения
- •1. Галогенирование:
- •2. Нитрование:
- •3. Сульфирование:
- •4. Алкилирование:
- •Заместители 2 рода ( -cooh, -so3h, -cho, -no2 и др.) – электроноакцепторы, уменьшают электронную плотность в кольце, затрудняют реакцию se и ориентируют электрофил в мета-положение.
- •Тема 2. Спирты. Фенолы. Нафтолы. Тиолы
- •Вопросы для самоподготовки
- •Этапы занятия и контроль усвоения знаний
- •Содержание этапов занятия
- •Кислотность и основность органических соединений
- •Кислоты тон
- •Одноатомные спирты
- •Дегидрирование альдегид
- •Дегидрирование кетон
- •Многоатомные спирты
- •Спирты высшей атомности
- •Свойства фенолов как ароматических соединений. Реакции электрофильного замещения
- •Нафтолы
- •Ароматические спирты
- •Химические свойства
- •Глоссарий
- •Тема 3. Альдегиды и кетоны
- •Пиридоксаль пиридоксальфосфат
- •Этапы занятия и контроль усвоения знаний
- •Содержание этапов занятия
- •I. Реакции нуклеофильного присоединения
- •4. Взаимодействие с галогенсодержащими реагентами
- •II. Реакции за счет -сн2-звена
- •1. Галогенирование:
- •III. Реакции, характерные только для альдегидов
- •Глоссарий
- •Тема 4. Карбоновые кислоты и их функциональные производные
- •Конкретные задачи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Содержание этапов занятия
- •Этановая кислота 2-метилпропановая бутен-3-овая кислота
- •Высшие жирные кислоты (вжк)
- •Изомерия
- •Малеиновая фумаровая кислота
- •Линолевая кислота
- •Химические свойства
- •2. Реакции нуклеофильного замещения (sn ):
- •Двухосновные карбоновые кислоты
- •Трехосновные кислоты
- •Ноос–сн2–с–сн2–соон лимонная 3-гидрокси – 3-карбокси -
- •Специфические реакции двухосновных кислот
- •Тема 5. Липиды
- •Конкретные задачи
- •Вопросы для самоподготовки
- •Этапы занятия и контроль усвоения знаний
- •Омыляемые липиды
- •Омыляемые липиды
- •Жирные кислоты
- •Простые омыляемые липиды
- •Сложные омыляемые липиды
- •Ф осфолипиды
- •Глицерофосфо- сфингофосфо-
- •Гликолипиды
- •Цереброзиды ганглиозиды
- •Цереброзиды
- •Ганглиозиды
- •Неомыляемые липиды
- •Стероиды
- •Классификация стероидов
- •Эстрадиол
- •Глоссарий
2. Реакции нуклеофильного замещения (sn ):
а
)
реакция этерификации:
этилформиат
Механизм реакции:
..
НОС2Н5 -Н2О
+ Н+
-Н+
Реакция этерификации – обратимый процесс: прямая реакция – образование сложного эфира, обратная – его кислотный или щелочной гидролиз. Чтобы сдвинуть равновесие вправо, необходимо из реакционной смеси удалить воду
б) образование галогенангидридов:
Среди галогенангидридов наибольшее значение имеют хлорангидриды, которые получают при действии хлоридов фосфора (III) или фосфора (V):
+ PCl5
+ POCl3
+ HCl
хлористый ацетил
в) образование ангидридов кислот:
При действии сильных водоотнимающих агентов (P2O5, Al2O3) образуются ангидриды кислот:
___
Al2O3 + H2O
Большое практическое значение имеет уксусный ангидрид, используемый для получения волокон (ацетатный шелк), многих лекарственных веществ. Применяется также для ацетилирования соединений.
Галогенангидриды и ангидриды очень реакционноспособны. При взаимодействии галогенангидридов с соединениями, содержащими атом металла или активный атом водорода, происходит замена его кислотным остатком. Подобные реакции называются ацилированием, в частности ацетилированием, если в молекулу входит ацетил, остаток уксусной кислоты.
В организме ацетилирующим реагентом является ацетилкофермент А - ключевой метаболит всех видов обмена в клетке.
г) образование амидов:
+ NH3 + HCl
(амид уксусной
кислоты)
O
t° С
+ NH3 CH3 – C + H2O
ONH4
Амиды можно получить взаимодействием карбоновых кислот с аммиаком. Вначале образуются аммонийные соли, которые при нагревании теряют воду и превращаются в амиды. Амиды кислот подвержены различным превращениям. При нагревании с Р2О5 отщепляется вода и образуются нитрилы кислот:
__
t°, P2O5
CH3–C=N + H2O
нитрил
уксусной
кислоты
Все функциональные производные способны гидролизоваться с образованием карбоновых кислот:
+ Н2О + НХ
___
______
HOH
R -C= N + HOH ___
HOH -NH3 -H2O
При образовании функциональных производных карбоновых кислот мы сталкиваемся с двумя видами кислотных радикалов:
ацил ацилат
-
---------------------------------------------------------------------------------------------
формил формиат
ацетил ацетат
пропионил пропионат
бензоил бензоат
Названия функциональных производных строятся по названию кислотных радикалов.
3. Реакции с участием радикалов монокарбоновых кислот. Углеводородные радикалы в карбоновых кислотах проявляют типичные химические свойства, соответствующие их природе: замещение – в насыщенных и ароматических углеводородных остатках кислот; присоединение, окисление, полимеризация – в ненасыщенных. При этом указанные реакции имеют некоторые особенности, обусловленные наличием карбоксильной группы:
а) галогенирование насыщенных алифатических кислот:
t°
С
Н3–СH2–СH–СООН
+ Br2 CH3
– CH2 – CH
– COOH + HBr
H Br
Замещение под действием галогенов идет избирательно у - углеродного атома. Это объясняется появлением СН – кислотного центра у - атома углерода под действием – I эффекта карбоксильной группы. Реакция используется для получения гетерофункциональных кислот - -окси и -аминокислот;
б) реакции присоединения к ненасыщенным кислотам: если в ненасыщенных кислотах карбоксильная группа вступает во взаимодействие с двойной связью, образуя систему сопряжения, то благодаря –М эффекту СООН – группы вся -система смещена в сторону СООН – группы, что приводит к нарушению правила Марковникова в реакциях присоединения по двойной связи в углеводородном радикале:
+
-
СH2==CH COOH + HBr CH2 – CH – COOH
Br H
в) реакции окисления и полимеризации ненасыщенных кислот: эти реакции
протекают аналогично тем же реакциям алкенов:
KMnO4, H2O
СН2
= СН – СООН СН2 –
СН - СООН
ОН ОН
пропеновая 2,3 –дигидроксипропановая
(акриловая)
метиловый эфир метакриловой полиметилметакрилат
кислоты (плексиглас, органическое стекло)
г) реакции электрофильного замещения в ароматических кислотах:
К
арбоксильная
группа за счет (–М) и (–I)
- эффектов смещает электронную плотность
бензольного кольца и направляет вновь
поступающие электрофильные группы
преимущественно в мета-положение.
Например:
t0
- + HO – NO2 + Н2О
3–нитробензойная кислота
