- •3. Основные понятия о реакционной способности органических молекул
- •1. Концепция теории мезомерии.
- •2. Концепция теории резонанса (Полинг, 1928 г.).
- •3. Делокализованное π-облако изображается пунктиром (в цикле – сплошной линией).
- •4. Классификация химических реакций и промежуточных частиц
- •Стабилизация интермедиатов.
- •Примеры построения названий по систематической номенклатуре
- •7. Кислотные и основные свойства органических соединений
- •Кислотные и основные функции веществ
- •Кислотность и основность по Бренстеду-Лоури.
- •Примеры.
- •Кислотность спиртов.
- •Сольватация аминов.
- •Кислоты и основания Льюиса.
- •Жесткие и мягкие кислоты и основания по Пирсону (жмко).
- •8. Углеводороды
- •8.1 Алканы
- •5. Воздействие анаэробных бактерий на растительные остатки:
- •6.1 Гидролиз карбидов:
- •7.1 Гидрирование алкенов:
- •7.2 Гидрирование алкадиенов:
- •7.3 Гидрирование алкинов:
- •1. Реакции замещения атомов водорода при взаимодействии с активными радикалами.
- •1.1.1 Фтор:
- •1.1.3 Бром:
Примеры построения названий по систематической номенклатуре
I.
Название: 2-амино-4-метилтиобутановая кислота.
II.
Название: 3-метил-4-хлорформил-этил-бутаноат.
III.
Название: 4-амино-2-гидроксибензолкарбоновая кислота.
7. Кислотные и основные свойства органических соединений
Кислотность и основность – важнейшие понятия, определяющие многие фундаментальные физико-химические свойства и биологическую активность органических соединений.
Основные теории кислот и оснований:
Ионная теория (С. Аррениус, 1887 г.)
Протолитическая теория Бренстеда-Лоури (1923 г.).
Апротонная теория Льюиса.
Концепция жестких и мягких кислот и оснований (ЖМКО) Р. Пирсона (1963 г.).
Кислотные и основные функции веществ
Согласно ионной теории кислоты – это электролиты, отщепляющие в водном растворе ионы Н +, а основания – электролиты, отщепляющие в водном растворе ионы ОН –. В результате ассоциации этих ионов между кислотой и основанием происходит реакция нейтрализации с образованием воды и соответствующей соли.
Кислотность и основность по Бренстеду-Лоури.
Кислоты – вещества, способные отдавать протон (доноры протона).
Основания – вещества, способные присоединять протон (акцепторы протона).
Таблица 13 – Типы органических кислот по Бренстеду.
Тип кислоты |
Нейтральные молекулы |
Положительно заряженные ионы | ||
Класс соединения |
Формула |
Класс соединения |
Формула | |
CH |
Углеводороды |
σ-комплекс |
| |
NH |
Амины
Амиды |
Алкиламмоний | ||
OH |
Спирты Фенолы
Енолы
Карбоновые кислоты
Сульфоновые кислоты |
Алкилоксоний
Арилоксоний |
| |
SH |
Тиолы |
– |
– |
Таблица 14 – Типы органических оснований по Бренстеду.
Тип основания |
Нейтральные молекулы |
|
Отрицательно заряженные ионы | ||
Класс соединения |
Формула |
Класс соединения |
Формула | ||
π- |
Алкены
|
карбанион | |||
Продолжение таблицы 14 | |||||
π- |
Алкины
Арены |
|
карбанион | ||
n- |
аммониевые- |
амины
азометины
нитрилы |
амид-ион |
| |
оксониевые- |
спирты
простые эфиры альдегиды, кетоны карбоновые кислоты |
алкоксид-ион
карбоксилат-ион |
| ||
сульфониевые- |
тиолы
сульфиды |
сульфид-ион | |||
– |
– |
– |
гидрид-ион |
Количественная сравнительная оценка кислотности и основно-сти. Оценивается на основании уравнения кислотно-основного взаимодействия, одним из компонентов которого является растворитель (вода или неводные растворители – ледяная CH3COOH, формамид, диметилформамид, ДМСО и др.).
а– [ от англ.acid– кислота ];в– [от англ.base– основание]
Качественная сравнительная оценка кислотности и основности органических соединений. Проводится с позиций статического и кинетического факторов.
Статический фактор, обуславливающий собственную кислотность или основность соединения в соответствии с его электронным строением в нереагирующем состоянии. Ка и Кв определяются в газовой фазе.
Кинетический фактор, обуславливающий кислотные и основные свойства в соответствии со стабильностью сопряженных оснований (анион) и кислот (катион), образующихся в результате кислотно-основного взаимодействия.
Таблица 15 – Факторы, определяющие степень кислотности и основности
Факторы, определяющие степень кислотности и основности |
В газовой фазе |
В растворах |
- Электроотрицательность атома кислотного или основного центра. - Поляризуемость атома. - Электронные эффекты заместителей. - Стерические эффекты. - Орто- эффект. - Эффект сольватации. |
+
+ + + + – |
+
+ + + + + |