- •Кафедра химической технологии переработки
- •Органическая химия
- •Москва, 2007
- •Введение
- •1. Основные теоретические положения органической химии
- •1.1. Классификация органических соединений
- •Органические соединения
- •Важнейшие классы органических соединений.
- •Названия наиболее часто встречающихся радикалов:
- •1.2. Номенклатура
- •1.3. Электронное строение σ- и π- связей Три типа гибридизации атомов углерода
- •1.5 Типы органических реакций
- •1.6. Механизмы химических реакций
- •Рост стабильности радикалов
- •Стабильность третичного иона карбония выше, т.К. Частичный положительный заряд на атоме углерода нейтрализуется индукционным эффектом наибольшего числа радикалов.
- •2. Алканы
- •Химические свойства
- •Алкены Общая характеристика
- •Химические свойства
- •Реакции присоединения (а)
- •4. Диеновые углеводороды (алкадиены или диолефины)
- •Химические свойства дивинила и его гомологов Реакции присоединения
- •Диеновые синтезы (синтезы Дильса-Альдера)
- •Реакции полимеризации
- •5. Алкины (непредельные углеводороды ряда ацетилена )
- •Реакции присоединения
- •Реакции окисления
- •Реакции замещения
- •6. Алициклические соединения
- •6.1 Химические свойства
- •6.2. «Теория напряжения» Байера
- •6.3. Пространственное расположение атомов углерода в циклопарафинах.
- •Оптическая изомерия
- •7. Ароматический ряд. Арены
- •7.1. Строение бензола
- •7. 2. Критерии ароматичности. Определение принадлежности вещества к ароматическим соединениям
- •7.3. Химические свойства бензола
- •Реакции электрофильного замещения se
- •Механизм реакции электрофильного замещения
- •Влияние заместителей I-п рода на реакционную способность кольца и ориентацию при реакциях электрофильного замещения (sе)
- •Заместители I рода орто- и пара-ориентанты
- •Заместители п рода -мета ориентанты
- •8. Галогенопроизводные углеводородов
- •Галогенопроизводные предельных углеводородов (галогеналкилы)
- •Химические свойства
- •Галогенопроизводные непредельных углеводородов
- •Ароматические галогенопроизводные
- •Влияние заместителей в кольце на реакционную способность галогена
- •9. Кислородсодержащие соединения
- •9.1. Спирты Спирты алифатического ряда.
- •Реакции гидроксильного водорода.
- •Реакции гидроксила
- •Окисление
- •Одноатомные непредельные спирты
- •Химические свойства
- •Взаимодействие со щелочами
- •Реакции электрофильного замещения se
- •Влияние заместителей на кислотные свойства фенолов
- •Ароматические спирты
- •9.2 Альдегиды и кетоны
- •Альдегиды и кетоны алифатического ряда Общая характеристика
- •Влияние акцепторных групп
- •Окисление альдегидов и кетонов
- •Реакции конденсации (уплотнения)
- •Механизм реакции
- •Непредельные альдегиды и кетоны
- •Основные химические реакции
- •Ароматические альдегиды и кетоны
- •9.3 Карбоновые кислоты Карбоновые кислоты алифатического ряда Общая характеристика
- •Основные химические реакции
- •Непредельные карбоновые кислоты.
- •Свойства кислот
- •Двухосновные или дикарбоновые кислоты (предельные и непредельные).
- •Ароматические карбоновые кислоты
- •Кислотные свойства
- •Реакция этерификации
- •10. Нитросоединения Нитросоединения алифатического ряда r - nо2
- •Нитросоединения с нитрогруппой в боковой цепи
- •11. Аминосоединеиия
- •Ароматические амины Общая характеристика
- •Влиянение заместителей на основные свойства аминов Акцепторный заместитель уменьшает основность
- •Реакции электрофильного замещения (sе)
- •12. Диазосоединения
- •Реакция диазотирования
- •Реакции солей диазония без выделения азота
- •Реакция сочетания с фенолом и ароматическими аминами
- •Влияние заместителей на реакцию азосочетания
- •13. Азосоединения
- •14. Вопросы для подготовки к зачету
- •Тема 1. Электрофильное и радикальное присоединение и замещение у алкенов. Элиминирование.
- •Тема 2. Нуклеофильные и радикальные (галогенирование, нитрование) реакции у насыщенного атома углерода
- •Тема 3. Окислительно-восстановительный процесс и дегидрирование
- •Тема 4. Электрофильное замещение в ароматических соединениях. Правила ориентации
- •Тема. 5. Нуклеофильное замещение у ароматических соединений. Кислотно-основные свойства органических соединений
- •Тема 6. Полимеризация, конденсация, поликонденсация. Диазосоединения и синтезы на их основе
- •15. Список рекомендуемой литературы Основной
- •Дополнительный
Тема. 5. Нуклеофильное замещение у ароматических соединений. Кислотно-основные свойства органических соединений
1. Сравните нуклеофильное замещение в ряду ароматических и алифатических углеводородов (например: взаимодействие хлорбензола и хлористого этила с NH3, NaOH, KCN). Дайте объяснение различной реакционной способности соединений.
2. Фенол растворяется в бензоле. Каким образом можно разделить эти два соединения?
3. Напишите структурные формулы соединений: бензилового спирта,
о-крезола, n-нитрофенола, фенола, пикриновой кислоты. Расположите их в порядке возрастания кислотных свойств. Дайте объяснение.
4. Что называют органической кислотой и основанием? Покажите па примерах: бензойная кислота, бензиловый спирт, фенол, анилин, диметиланилин.
5. Напишите структурные формулы всех изомерных ароматических аминов состава C7H9N, назовите их. Какой из изомеров обладает более сильными основными свойствами? Дайте объяснение.
6. Чем обусловлены основные свойства аминов? Каким образом ароматическое кольцо влияет на свойства аминогруппы? Сравните основной характер аминов жирного и ароматического ряда.
7. Сравните основной характер анилина и о-нитроанилина. Дайте объяснение.
8. Объясните образование, свойства и название солей анилина (реакции с НС1, H2S04 — лаборат. опыты).
9. Учитывая характер заместителей, связанных с атомом азота, укажите, какие из приведенных ниже аминов должны являться более сильными и какие более слабыми основаниями по сравнению с аммиаком и анилином:
CH3NH2; C6H5NH2; C6H5N(CH3)2; (C6H5)2NH; (C6H5)3N
10. Какое влияние оказывает ароматическое кольцо на свойства функциональной группы —ОН? Сравните свойства бензилового спирта и о-крезола?
Тема 6. Полимеризация, конденсация, поликонденсация. Диазосоединения и синтезы на их основе
1. Классификация реакции полимеризации по механизмам. Инициирование, рост и обрыв цепи. Рассмотрите на примере пропилена тип ионной полимеризации.
2. Полимеризация хлорвинила. Механизм радикальной полимеризации.
3. Отличие реакций полимеризации от поликонденсации. Какие классы соединений могут вступать в реакцию поликонденсации?
4. Напишите реакцию конденсации фталевого ангидрида с глицерином.
5. Напишите реакции взаимодействия фталевого ангидрида с фенолом. Каково строение фенолфталеина в кислой и щелочной средах?
6. Напишите реакцию сополимеризации бутадиена со стиролом. В чем состоит промышленное значение этой реакции? Понятие о стереорегулярных полимерах.
7. Каково строение хлористоводородной соли фенилдиазония в кислой среде и как оно изменяется под действием щелочи?
8. Какие производные бензола могут и какие не могут служить второй компонентой в реакции азосочетания?
9. Как влияет нитрогруппа в пара-положении на активацию диазониевого иона в реакции азосочетания? Как метокси-группа в пара-положении в диазониевом катионе влияет на скорость реакции азосочетания?
10. Напишите реакцию диазотирования сульфаниловой кислоты и взаимодействие продукта реакции: а) с b-нафтолом; б) с диметиланилином. Значение реакции азосочетания в промышленности красящих веществ. Как меняется окраска красителя в зависимости от кислотно-основных свойств среды? Приведите пример: структура желтого и красного метилоранжа.