- •Алтайский государственный технический университет
- •19 ____ Учебный год
- •Раздел 3,2 [ 11]
- •Раздел 3.2 [ 11 ]
- •Раздел 3.2 [ 11 ]
- •Раздел 3.2 [ 6, 11 ]
- •Раздел 3.2 [ 7 ]
- •Раздел 3.2 [ 8, 9 ]
- •Раздел 3.2 [11]
- •Министерство общего и профессионального образования
- •Билет n 2
- •Министерство общего и профессионального образования
- •Билет n 3
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ Билет n 4
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ Билет n 5
- •Министерство общего и профессионального образования
- •Билет n 6
- •Министерство общего и профессионального образования
- •Билет n 7
- •Министерство общего и профессионального образования
- •Билет n 8
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ Билет n 10
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ Билет n 11
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ Билет n 12
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ Билет n 14
- •Министерство общего и профессионального образования АлтГту кафедра тпПиЭ Билет n 15
19 ____ Учебный год
В рабочую программу вносятся следующие изменения :
|
|
|
|
|
Разработчик ______________________________________________
(должность, подпись,Ф.И.О)
Рабочая программа пересмотрена и одобрена на заседании кафедры
"_____"________ 19______ г.
Заведующий кафедрой ________________
(подпись,Ф.И.О)
Внесенные изменения утверждаю
Проректор по учебной работе (декан) ____________________
(подпись,Ф.И.О)
"_____"________19______г=
2.4. Самостоятельная работа студентов (СРС)
Номера разделов программы |
Наименование темы |
Вид СРС |
Объем СРС в часах |
Ссылка на литературу (основную) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
ТРЕТИЙ СЕМЕСТР |
|
|
2.1.2 2.1.3 2.2.2 2.2.3 2.2.4 |
Теоретические основы органической химии |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
20
|
Раздел 3.2 [2,12] |
2.1.4.1 2.1.4.2 2.2.1 2.2.5 |
Алканы. Циклоалканы. |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. Самостоятельное изучение способов получения соединений этих классов. |
10 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [10,13] |
2.1.4.3 2.1.4.4 2.1.4.5 2.2.6 |
Алкены. Алкадиены. Алкины. |
Самостоятельное изучение способов получения соединений этих классов. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [10,13] |
2.1.5 2.2.7 |
Ароматические углеводороды. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [3,10,13] |
2.1.6 2.2.8 |
Галогенопроизвод- ные углеводородов. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [4,10,13] |
2.1.7 2.1.8 2.2.9 |
Спирты, фенолы, простые эфиры. Сернистые аналоги. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. |
10 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [11,14] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2.1.9 2.2.10 |
Карбонильные соединения. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [5,11,14] |
2.1.10 2.2.11 |
Карбоновые кислоты и их функциональные производные. |
Самостоятельное изучение способов получения карбоновых кислот. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [11,14] |
2.3 |
Лабораторные работы. |
Подготовка к защите отчетов по лабораторным работам. Оформление отчетов. |
21 |
Раздел 3.2. [16-26] |
|
|
ЧЕТВЕРТЫЙ СЕМЕСТР |
|
|
2.1.11 |
Галогенокислоты. |
Самостоятельное изучение способов получения. |
2 |
Раздел 3.2. [11] |
2.1.12 2.2.12 |
Оксикислоты. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. |
6 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [11,14] |
2.1.13 2.2.13 |
Оксокислоты. |
Выполнение домашнего задания. |
6 |
Раздел 3.2. [14] |
2.1.14 |
Нитро- и аминосоединения. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
7 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [6,11,15] |
2.1.16 2.2.15 |
Диазо- и азосоединения |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
7 |
Раздел 3.2. [7,15] |
2.3 |
Лабораторные работы. |
Оформление отчетов. Подготовка к защите отчетов по лабораторным работам. |
8 |
Раздел 3.2. [16-26] |
|
|
ПЯТЫЙ СЕМЕСТР |
|
|
2.1.17 2.2.16 |
Углеводы. |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
8 |
Раздел 3.1[1-5,20-22] Раздел 3.2. [8,9,15] |
2.1.18 2.2.17 |
Гетероциклы. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. |
8 |
Раздел 3.1[1-5,17,23] Раздел 3.2. [11,15] |
2.1.19 2.2.18 |
Аминокислоты и белки. |
Самостоятельное изучение способов получения аминокислот. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
8 |
Раздел 3.1[1-5,23,24] Раздел 3.2. [8,15] |
2.4. Самостоятельная работа студентов (СРС)
Номера разделов программы |
Наименование темы |
Вид СРС |
Объем СРС в часах |
Ссылка на литературу (основную) |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
|
|
ТРЕТИЙ СЕМЕСТР |
|
|
2.1.2 2.1.3 2.2.2 2.2.3 2.2.4 |
Теоретические основы органической химии |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
20
|
Раздел 3.2 [2,12] |
2.1.4.1 2.1.4.2 2.2.1 2.2.5 |
Алканы. Циклоалканы. |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. Самостоятельное изучение способов получения соединений этих классов. |
10 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [10,13] |
2.1.4.3 2.1.4.4 2.1.4.5 2.2.6 |
Алкены. Алкадиены. Алкины. |
Самостоятельное изучение способов получения соединений этих классов. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [10,13] |
2.1.5 2.2.7 |
Ароматические углеводороды. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [3,10,13] |
2.1.6 2.2.8 |
Галогенопроизвод- ные углеводородов. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [4,10,13] |
2.1.7 2.1.8 2.2.9 |
Спирты, фенолы, простые эфиры. Сернистые аналоги. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. |
10 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [11,14] |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
2.1.9 2.2.10 |
Карбонильные соединения. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [5,11,14] |
2.1.10 2.2.11 |
Карбоновые кислоты и их функциональные производные. |
Самостоятельное изучение способов получения карбоновых кислот. Выполнение домашнего задания. Подготовка к контрольной работе. |
12 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [11,14] |
2.3 |
Лабораторные работы. |
Подготовка к защите отчетов по лабораторным работам. Оформление отчетов. |
21 |
Раздел 3.2. [16-26] |
|
|
ЧЕТВЕРТЫЙ СЕМЕСТР |
|
|
2.1.11 |
Галогенокислоты. |
Самостоятельное изучение способов получения. |
2 |
Раздел 3.2. [11] |
2.1.12 2.2.12 |
Оксикислоты. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. |
6 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [11,14] |
2.1.13 2.2.13 |
Оксокислоты. |
Выполнение домашнего задания. |
6 |
Раздел 3.2. [14] |
2.1.14 |
Нитро- и аминосоединения. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
7 |
Раздел 3.1 [1-4] Раздел 3.2. [6,11,15] |
2.1.16 2.2.15 |
Диазо- и азосоединения |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
7 |
Раздел 3.2. [7,15] |
2.3 |
Лабораторные работы. |
Оформление отчетов. Подготовка к защите отчетов по лабораторным работам. |
8 |
Раздел 3.2. [16-26] |
|
|
ПЯТЫЙ СЕМЕСТР |
|
|
2.1.17 2.2.16 |
Углеводы. |
Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
8 |
Раздел 3.1[1-5,20-22] Раздел 3.2. [8,9,15] |
2.1.18 2.2.17 |
Гетероциклы. |
Самостоятельное изучение способов получения. Выполнение домашнего задания. |
8 |
Раздел 3.1[1-5,17,23] Раздел 3.2. [11,15] |
2.1.19 2.2.18 |
Аминокислоты и белки. |
Самостоятельное изучение способов получения аминокислот. Выполнение домашнего задания. Подготовка к коллоквиуму. |
8 |
Раздел 3.1[1-5,23,24] Раздел 3.2. [8,15] |
1. Цели и задачи курса органической химии.
Органическая химия как обшенаучная дисциплина занимает важное место в системе высшего образования.
Она также формирует знание и умение для базисных (аналитическая, физическая и коллоидная химии) и специальных (профилирующих) дисциплин (физико-химических методов анализа, общей химической технологии, основ промышленной экологии, химии и физики полимеров).
Конечной целью изучения курса органической химии является формирование системных знаний по общим закономерностям химического поведения органических соединений во взаимосвязи со строением и проявлением их в различных условиях, как основы для осознанного понимания и умения решать проблемы химико-технологических процессов.
Изучение органической химии, как бурно развивающейся науки, построено на овладевании фундаментальными теоретическими положениями и законами, управляющими поведением органических соединений. На базе основных теоретических положений и представлений систематизируется громадный фактический материал, что исключает его механическое запоминание. При изучении курса органической химии важнейшее значение придается овладению знаниями типичной реакционной способности функциональных групп, которые в дальнейшем и должны составить основу функционального анализа. Кроме того ,отбор содержания производился с позиции необходимости его для формирования инженеров-технологов химической промышленности.
При составлении программы учитывалась взаимосвязь и преемственность курса “Неорганической химии”, так как для понимания курса требуются знания основных положений теории строения вещества, природы химической связи, окислительно-востановительных процессов, понятий о кислотности и основности химических соединений.
Большое значение в подготовке исходного уровня для последующих дисциплин имеют лабораторные работы по органическому синтезу. При выполнении лабораторных работ осваивается раздел программы по методам выделения, очистки и идентификции органических соединений, включая современные физико-химические методы. В связи с этим у студентов вырабатывается экспериментальное умение, навыки, развивается твоческое отношение к выбору оптимального варианта синтеза и эффективных путей исследования органических соединений.
2. Содержание дисциплины.
2.1. Лекции.
Третий семестр
2.1.1. Предмет органической химии и основ биохимии (2ч.)
Предмет органической химии. Основные этапы её развития. Основные сырьевые источники: переработка каменного угля, нефти, биомассы. Органический синтез: первые синтезы, целенаправленный органический синтез, промышленный органический синтез и экология. Биологическое значение некоторых классов органических соединений.
2.1.2. Теоретические представления в органической химии (4 часа)
Структурная теория Бутлерова. Октетная теория Льюса и Коселя. Типы химических связей (ионная, ковалентная, координационная, семиполярная). Квантово-механическая трактовка механизма образования ковалентной связи. Молекулярные орбитали. Типы связывающих молекулярных орбиталей. Понятие о связях.
Характер связей углерода. Концепция гибритизации атома углерода (Полинг). Sp3 - гибридное состояние атома углерода; характер простой углерод-углеродной связи, её длина и энергия.
Sp2-гибридизация атома углерода, природа двойной связи, её длина и энергия; sp-гибридизация атома углерода. Строение, длина и энергия тройной углерод-углеродной связи. Типы гибридизаций атомных орбиталей атомов азота и кислорода. Изображение молекул методом атомных орбиталей. Понятие о полярности химической связи, элекроотрицательности атомов, дипольном моменте молекул. Индукционный эффект. Понятие о сопряженных системах. Типы сопряженных систем. Электронные смещения в сопряженных системах. Резонансный эффект или эффект сопряжения. Понятие о предельных (резонансных) и мезомерных структурах молекул. Гиперконьюгация (сверхсопряжение).
Литература: Раздел 3.1 \1-3,4,6,8,10\
раздел 3.2 \2,12\
2.1.3. Классификация органических реакций (0,5 часа)
Типы разрыва связей: гомолитический и гетеролитический. Классификация органических реакций по характеру превращений (замещение, присоединение, отщепление, изомеризация, перегруппировка), по способу разрыва и образования связей (гомолитические и гетеролитические). Классификация ионных реакций и реагентов: нуклеофильные, элекрофильные. Промежуточные частицы в органических реакциях: радикалы, карбокатионы и карбоанионы. Сравнение их стабильности.
Понятие о механизме органической реакции. Методы исследования механизмов: кинетические, стереохимические, квантомеханические. Катализ в органических реакциях. Выбор преимущественного направления реакции через наиболее стабильную промежуточную частицу.
2.1.4. Алифатические углеводороды (9,5 часов)
Углеводороды - основной сырьевой источник в синтезе органических веществ. Реакции углеводородов как пути внедрения функциональных групп в органические молекулы.
Классификация углеводородов по наличию кратных связей и циклов: алканы, циклоалканы, алкены, алкины, алкадиены, ароматические углеводороды.
2.1.4.1. Алканы (1,5часа)
Гомологический ряд алканов.Общая формула.
Изометрия и номенклатура.Структурная и пространственная изомерия.
Методы получения. Природное сырье (нефть и природный газ ).
Промышленные методы: гидрирование угля, синтез из СО и Н (метод Фишера- Тропша ). Лабораторные методы: синтез из галогеналканов, из карбоновых кислот.
Физические свойства. Молекулярная структура. Sp3 - гибридизазия атомов углерода в алканах. Длина и энергия связей С-С и С-Н. Понятие о конформациях и конформерах, способы их изображения. Реакции радикального замещения атомов водорода в алканах: хлорирование, сульфохлорирование, нитрование (М. Коновалов). Механизмы и общие закономерности реакций радикльного замещения атомов водорода в алканах. Механизм и условия реакции ионного галогенирования. Термические превращения (крекинг) алканов.
Углеводороды- горючее для двигателей внутреннего сгорания. Понятие о способах переработки нефти и природного газа.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,6,7,9,10,14,16\
Раздел 3.2 \10\
2.1.4.2 Циклоалканы (2 часа)
Изомерия и номенклуатура.
Методы получения: из дигалогеноалканов, из солей дикарбоновых кислот.
Физические свойства. Молекулярная структура. Конформеры. Типы пространственных напряжений: угловое напряжение (напряжение Байера), торсионное напряжение (наряжение Ван-дер-Ваальса), трансаннулярное напряжение (напряжение Прелога). Аксиальное и экваториальное расположение заместителей. Инверсия цикла
Особенности реакций циклоалконов. Реакции замещения: примеры стеритического ускорения рекций. Реакции раскрытия. сужения и расширения кольца.
Бициклические и полициклические алканы. Их нахождение и роль в природе. Терпены . Стероиды.
Литература: Раздел 3.1. \1-4\
2.1.4.3. Алкены (2 часа)
Гомологический ряд алкенов. Общая формула. Изомерия алкенов: структурная и пространственная. Номенклатура. Способы получения алкенов: частичным гидрированием ацетиленовых углеводородов, из галогенопроизводных, из спиртов. Правило Зайцева. Дегидрирование и крекинг алканов как промышленный способ получения алкенов.
Sp2- гибридное состояние атомов углерода, образующих двойную связь. Строение С=С - связи (s- и p- связи, длина, энергия, поляризуемость). Причины большей реакционной способности p-связи по сравнению с s- связью).
Химические свойства. Каталитическое гидрирование: механизм. Реакции элекрофильного присоединения и их механизм. Понятие о p-комплексе и карбокатионе. Примеры реакций: присоединение галогенов, галогеноводородов, гипогалогенных кислот, воды, серной кислоты. Правило Марковникова, электронная интерпретация этого правила. Радикальное присоединение бромистого водорода (перекисный эффект Караша). Реакции окисления алкенов перманганатом калия, надкислотами. Реакции окисления с разрывом цепи. Озонирование. Автоокисление.
Полимеризация алкенов. Радикальный, катионный и анионный механизмы цепной полимеризации. Этилен, пропилен, бутилен. Их промышленные источники и применение. Полиэтилен, полипропилен.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,6,7,9,10,14,16\
Раздел 3.2 \10\
2.1.4.4. Алкины.
Гомологический ряд. Общая формула. Изомерия и номенклатура. Методы получения: пиролиз алканов, реакции карбидов с водой, реакции отщепления галогеноводородов, алкинирование ацетиленидов.
Sр-гибридное состояние атомов углерода, образующих тройную связь. Строение СºС -связи (s- и p- связи, длина, энергия и поляризуемость).
Химические свойства. Гидрирование. Присоединение элекрофильных реагентов (галогенов, галогеноводородов). Присоединение нуклеофильных реагентов (воды, спиртов) в присутствии катализаторов (М. Кучеров). СН-кислотный характер ацетилена и 1-алкинов. Ацетилиниды, их получение, свойства, синтетическое применение. Карбонилирование алкинов. Олигомеризация и полимеризация. Роль ацетилена в промышленности основного органического синтеза.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,6,7,9,10,14,16\
Раздел 3.2 \10\
2.1.4.5. Алкадиены (2 часа)
Изомерия и номенклатура. Получение в реакциях дегидрирования и дегидратации. Типы алкадиенов.
Физические свойства. Молекулярная структура. Сопряжение p-связей. Энергия сопряжения. Элекронная структура сопряженных диенов в рамках теории МО.
Химические свойства сопряженных агентов: 1,2- и 1,4-присоединение. Механизм реакций. Диеновый синтез. Полимеризация алкадиенов. Сополимеризация. Натуральный и синтетический каучуки. Полтены в биологии: липопин, каротин, витамин А.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,6,7,9,10,14,16\
Раздел 3.2 \10\
2.1.5. Ароматические углеводороды (4 часа)
Определение класса. Классификация, изомерия, номенклатура.
Природные источники и методы получения: промышленные (ароматизация нефти, коксирование угля) и лабораторные (реакции Вюрца-Фиттига и Фриделя-Крафтса, тримеризация алкинов и кетонов).
Физические свойства. Молекулярная структура. Особенности пространственной элекронной структуры. Циклические сопряженные p--системы. Классическое определение ароматичности. Критерии ароматичности.
Химические свойства ароматических углеводородов. Элекрофильное замещение атома водорода в бензольном ядре. Механизм реакции.p И s комплексы. Электронный механизм ориентирующего влияния заместителей. Распределение элекронной плотности в молекуле замещенного бензола в основном состоянии (до реакции) и в реакционном состоянии. Влияние элекронодонорных и элекроноакцепторных заместителей на устойчивость s-комплексов.
Примеры реакций элекрофильного замещения. Реакции нитрования. Нитрирующая частица. Реакция галогенирования. Образование элекрофильной частицы. Алкилирование по Фриделю-Крафтсу. Катализаторы, алкилирующие агенты, алкилирующие частицы. Алкилирование бензола галоидными алкилами, алкенами, спиртами. Ацилирование по Фриделю-Крафтсу. Агенты ацилирования, ацилирующая частица. Сульфирование. Сульфирующая частица. Особенности механизма реакции сульфирования.
Реакции нуклеофильного замещения. Нуклеофильное замещение атома галогена в активированных и неактивированных ароматических системах. Механизмы. Карбанион, дегидробензол (“бензин”).
Радикальное замещение в алкилбензолах.
Реакции присоединения к бензолу. Фотохимическое хлорирование. Гидрирование.
Окисление бензола и его гомологов. Озонирование.
Бензол, толуол, ксилол, этилбензол, изопропилбензол, их получение, свойства и применение.
Нафталин, антрацен, высшие полициклические ароматические углеводы (ПАУ). Получение. Молекулярные структуры. Особенности реакций элекрофильного замещения в ПАУ. Экологические проблемы ПАУ. Понятие о канцерогенах.
Литература: Раздел 3.1. \1-4,6-10,14,16\
Раздел 3.2. \3,10\
2.1.6. Галогенопроизводные углеводородов (4ч.)
Изомерия. Номенклатура. Классификация галогенопроизводных по реакционной способности.
Способы получения галогенопроизводных с нормальной реакционной способностью из алканов, циклоалканов, алкенов, спиртов, альдегидов и кетонов (по Фаворскому). Особенности получения фтористых и иодистых алкилов. Получение галогенопроизводных с пониженной реакционной способностью: галогенирование алкенов, из дигалогенопроизводных, электрофильное галогенирование бензола и его гомологов. Получение галогенопроизводных аллильного и бензильного ряда: замещение у аллильного атома, галогенирование гомологов бензола.
Физические свойства галогенопроиводных. Химические свойства галогенпроизводных. Нуклеофильное замещение атома галогена. Механизмы нуклеофильного замещения SN1 и SN2, определяющие их факторы: стабильность промежуточного карбокатионита, характер нуклеофила, пространственные факторы, растворитель. Примеры реакций нуклеофильного замещения: гидролиз моно-, ди-, три- галогенопроизводных, образование нитрилов, тиоспиртов, сложных эфиров, аминов, нитросоединений. Образование металлоорганических соединений, реакция Вюрца. Реакции отщепления, восстановления.
Причины пониженной реакционной способности винил - и арилгалогенидов (частично двойной характер связи углерод-галоген; неустойчивость промежуточного катиона). Замещение атома галогена в активированных и неактивированных ароматических системах.
Причины повышенной реакционной способности галогенпроизводных аллильного и бензильного рядов. Механизм нуклеофильного замещения галогена в этих соединениях, аллильная перегруппировка.
Отдельные представители галогенопроизводных. Продукты хлорирования метана. Его получение в технике. Четыреххлористый углерод.
Полигалоидные соединение как растворители. Гексахлорциклогексан.
Фреоны. Хлористый винил, хлористый аллил, хлорпропилен. Их получение свойства и применение. Полихлорвиниловые смолы. Тефлон, хлорпропиленовый каучук, хлорбензол, хлористый бензил, хлорстый бензилиден, бензотрихлорид. Их получение, свойства, применение.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,10,16\
раздел 3.2 \4,10\
2.1.7. Спирты , фенолы и их эфиры. Сернистые аналоги (2ч.)
гомологический ряд предельных одноатомных спиртов. Номенклатура. Изомерия. Понятие о первичных, вторичных и третичных спиртах. Способы получения спиртов: гидролиз галогеналкилов, действие металлорганических соединений на альдегиды, кетоны и сложные эфиры (синтезы Гриньяра), гидратация непредельных соединений, восстановление карбонильных соединений и эфиров карбоновых кислот.
Физические свойства. Водородная связь, её виды и влияние на температуру кипения спиртов.
Химические свойства. Амфотерные свойства спиртов. Кислотность. Образование алкоголятов, их строение. Нуклеофильность и основность спиртов. Реакции нуклеофильного замещения: с галогеноалканами, галогенводороными кислотами, галогенидами фосфора, тионилхлоридом. Образование простых эфиров, сложных эфиров органических и минеральных кислот. Реакции отщепления (внутримолекулярная, межмолекулярная дегидротация) и их механизмы. Связь между строением и реакционной способностью спиртов в реакциях нуклеофильного замещения. Окисление и дегидрирование.
Многоатомные спирты. Гликоли. Глицерин. Фенолы. Повышенная кислотность фенолов. Особенности реакций элекрофильного замещения фенолов (галогенирование, нитрование, сульфирование, нитрозирование). Реакции электрофильного замещения в фенолят-анионе: азосочетание, реакция Кольбе-Шмидта. Реакции фенолов с формальдегидом. Фенол-формальдегидные смолы.
Тиоспирты (меркаптаны). Номенклатура. Способы получения из галогеналканов, из спиртов.
Физические свойства.
Химические свойства. Кислотность (образование тиолятов). Окисление до дисульфидов и сульфокислот.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,6,16\
Раздел 3.2 \11\
2.1.8. Простые эфиры, тиоэфиры (2ч.)
Строение, изомерия, номенклатура. Способы получения: дегидротация спиртов, взаимодействие галогенпроизводных с алкоголятами. Физические свойства.
Химические реакции: расщепление эфиров кислотами, образование оксониевых соединений. Автоокисление (образование пероксидов, их взрывоопасность).
Диэтиловый эфир, диоксан, тетрагидрофуран. Анизол. Краун-эфиры : получение, свойства, применение.
Понятие об эпоксисоединениях и их свойствах.
Тиоэфиры (сульфиды). Номенклатура. Способы получения: из галогеналканов, тиоспиртов.
Физические свойства.
Химические свойства: образование сульфониевых солей, окисление до сульфоксидов и сульфонов. Особенности диметилсульфоксида как растворителя в органическом синтезе.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,6,16\
2.1.9. Карбонильные соединения ( 4ч. )
Определение класса. Альдегиды и кетоны.
Классификация и номенклатура.
Способы получения: из углеводородов, из спиртов (окисление), из дигалогенопроизводных (гидролиз). Синтезы альдегидов и кетонов по реакции Гриньяра и Кучерова, пиролизом солей карбоновых кислот, кислотным расщеплением алкил- или ацилпроизводных ацетоуксусного эфира. Особенности строения карбонильной группы, определяющие склонность к реакциям нуклеофильного присоединения. Механизмы нуклеофильного присоединения к карбонильной группе (при кислотном катализе и без него). Реакции нуклеофильного присоединения воды, спиртов, гидросульфита натрия, хлоридов фосфора, реактивов Гриньяра. Адольная и кротоновая конденсацияк арбонильных соединений. Механизм альдольной конденсации при основном катализе. Частные случаи альдольной конденсации, выбор меитиленового компонента. Реакция Перкина как частный случай альдольной конденсации. Взаимодействие карбонильных соединений с азотсодержащими соединениями (аммиаком, аминами, гидроксиламином, гидразином, фенилгиразином). Общий механизм этих реакций при кислотном катализе.
Сравнение реакционной способности альдегидов и кетонов в реакциях нуклеофильного присоединения. Особенности химических свойств ароматических альдегидов: реакция Канницаро, бензоиновая конденсация. Реакции a-водородов в насыщенных карбонильных соединениях. Окисление и восстановление альдегидов и кетонов. Сложно-эфирная конденсация Тищенко.
Литература: Раздел 3.1 \1-4,6-10,14,16\
Раздел 3.2 \5,11\
2.1.10. Карбоновые кислоты и их функциональные производные (4ч.)
2.1.10.1. Одноосновные карбоновые кислоты.
Определение класса. Гомологический ряд предельных одноосновных кислот. Способы поучения: из углеводородв, из спиртов, из альдегидов и кетонов, гидролизом тригалогенпроизводных и нитрилов. Синтез Гриньяра. Способы получения ароматических кислот. Физические свойства.
Строение карбонильной группы и карбоксилат-аниона. Химические свойства. Кислотность. Стабильность карбоксилат-аниона как основной фактор при сравнении кислотных свойств различных карбоновых кислот (алифитических и ароматических). Соли кислот. Декарбоксилирование и электролиз солей. Получение из карбоновых кислот их функциональных производных: ангидридов, галогенангидридов, амидов, сложных эфиров. Реакция этерификации, механизм. Схема взаимопревращений карбоновых кислот и их функциональных производных. Механизм взаимопревращений при кислотном катализе. Рол галогенангидридов в синтезе функциональных производных карбоновых кислот.
Cложные эфиры. Механизм щелочного гидролиза. Липиды и жиры..Влияние строения высших жирных кислот ( насыщенные, ненасыщенные) на консистенцию жиров. Твердые и жидкие жиры. Числа жиров ( кислотное, йодное, омыления ). Их значение для практики хранения жиров. Ферменты,участвующие в процессах прогоркания. Химизм процесса производства маргарина из растительных масел.
Кислоты: муравьиная, уксусная, пропионовая, масляная, валериановая, капроновая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, бензойная.
Непредельные одноосновные кислоты. Акриловая и метакриловая кислоты и их эфиры, и полимеры на их основе.
2.1.10.2. Многоосновные карбоновые кислоты.
Номенклатура. Особенности химических свойств. Влияние взаимного расположения карбоксильных групп на кислотные свойства. Щавелевая, малоновая, янтарная, глутаровая и адипиновая кислоты. Малоновый эфир и синтезы карбоновых кислот на их основе.
Двухосновные ненасыщенные кислоты: малеиновая и фумаровая. Их химические свойства. Малеиновый ангидрид: получение и применение в реакциях Дильса-Альдера.
Литература: Раздел 3,1 [ 1-4, 6-10, 14, 16 ]