Внутримолекулярная реакция Вюрца

Механизм реакции

    Сульфохлорирование

    Cульфоокисление

   

    Нитрование

   

    Горение

   Управляемое окисление

Циклоалканы

C_nH _{2 n}

Получение

Внутримолекулярная реакция Вюрца

                  

Хим. свойства см. алканы

    Реакции присоединения (для напряженных циклов С₃-С₄)

         АЛКЕНЫ

С _n H _{2 n} ненасыщенные углеводороды с двойной связью

Номенклатура -

Двойная связь

sp ² -гибридизация

Пространственная изомерия относительно двойной связи

Способы получения

Дегидратация спиртов

Дегидрогалагениерование галогеналканов

Дегалагениерование 1,2-дигалогеналканов

Дегидрирование алканов

    Химические свойства

Реакция присоединения

Гидрирование

Присоединение галогеноводорода

Гидратация

4. Окисление KMnO₄

Озонолиз

       Алкадиены

Классификация диенов

Особенности хим. свойства сопряженных диенов, по сравнению с алкенами

Присоединение

Диеновый синтез (реакция Дильса-Альдера)

Из 3 p -связей образуется новые 1 p - и 2 s -связи

АЛКИНЫ

Sp - гибридизация углерода при тройной связи

Методы получения

1.

Дегидрогалогенирование 1,1- и 1,2-дигалогеналканов

Химические свойства

Гидрирование

Галогенирование

    3. Гидрогалогенирование

Винилирование

    5. Кислотность алкинов с концевой тройной связью

    Соли алкинов – ацетилениды

    6. Циклизация

   

Ароматические углеводороды (арены)

 

 

    Углерод в ароматическом ядре – sp ² -гибридизован

    Принцип ароматичности – принцип Хюккеля

Замкнутая циклическая система сопряженных p -электронов

2) Количество p -электронов – 4 n +2 (n = 0, 1, 2...)

Сопряжение

 

   Химические свойства

    Электрофилы (Е⁺) – акцепторы электронной плотности

    E⁺ = R⁺ (H₃C⁺) – карбокатионы, NO₂⁺, Br⁺, SO₃, и др.

    Нуклеофилы (Nu^-) – доноры электронной плотности

    Nu^- = R^- (H₃C^-) – карбанион, ОН^-, RO^-, NH₂^-, Br^-, HOH, RNH₂ и др.

    Электрофильное ароматическое замещение S_EAr

   Влияние заместителей в бензольном кольце на реакцию S_EAr

    Электронные эффекты заместителей

    Индуктивный эффект (I – эффект) – изменение распределения электронной плотности в молекуле из=за разницы электроотрицательности атомов.

    Мезомерный эффект (М – эффект) – возникает в сопряженных системах (заместитель связан с sp ² - или sp -гибридизованным углеродом)

    Заместители I рода – направляют реакцию в орто - и пара -положение

    СН₃ (R), OH, OR, NH ₂, NR ₂ (ускоряют реакцию), Cl, Br, I (замедляют)

    + I или + М                                                              - I, но + M

    Заместители I I рода – направляют реакцию в мета -положение и замедляют реакцию

   NO₂, NO, СООН, COOR, SO₃H, CN, N₃, C С l₃

    - M и/или - I

Хлорирование

Нитрование

    3. Сульфирование

Алкилирование по Фриделю-Крафтсу

Ацилирование по Фриделю-Крафтсу

Согласованная ориентация

ГАЛОГЕНУГЛЕВОДОРОДЫ (Hal = F, Сl, Br, I)

      

Способы получения

    1. Галогенирование алканов (см. алканы)

    2. Гидрогалогенирование алкенов и алкинов (см. алкены, алкины)

    3. Присоединение галогенов к алкенам и алкинам (см. алкены, алкины)

    4. Реакции спиртов с галогеноводородами

    Два основных механизма реакции нуклеофильного замещения:

    Уравнение скорости реакции: A + B ® C

   

S_N1        v = k [R-OH]

    Лимитирующая стадия – образование карбокатиона, значит протекание всей реакции зависит от стабильности самого карбокатиона

S_N2        v = k [R-OH] [Hal^-]

Химические свойства

1. Отщепление галогеноводорода (см. получение алкенов и алкинов)

2. Реакция Вюрца (см. получение алканов)

3. Нуклеофильное замещение галогена (для алифатических галогенуглеводородов)

Реакцию можно рассматривать как введение остатка алифатического углеводорода (алкила) в другую молекулу – реакция алкилирования, а галогенуглеводород – алкилирующий агент

 

4. Ароматическое нуклеофильное замещение - возможно только для активированных сильными акцепторами (нитро-группа) аренов

5. Получение магнийорганических соединений (реактивов Гриньяра)

СПИРТЫ и ФЕНОЛЫ

(ОН – гидроксил или гидрокси-группа)

(приставка для обозначения гидроксила – гидрокси, суффикс – ол)

 

Методы получения

    Получение спиртов

Получение фенолов

Химические свойства

Простые эфиры

Методы получения

Методы получения

Химические свойства

   

    1. Реакции с водой и спиртами

Реакции с аммиаком

3. Реакции с аминами и их производными (присоединение-отщепление)

    4. Конденсации

    СН-кислотность – карбонильные соединения способны отдавать протон от a -углеродного атома

    Если нет протона в a-положении, то происходит реакция Каниццарро

 

    5. Окислительно-восстановительные реакции

Карбоновые кислоты

Методы получения

    1. Окисление первичных спиртов и альдегидов

    2. Гидролиз трихлорметильных производных аренов

    3. Гидролиз сложных эфиров (омыление)

Химические свойства

    Карбоновых кислот

    1. Кислотность (образуют соли в реакциях даже со слабыми основаниями)

    2. Реакции с нуклеофилами

    Углерод карбоксильной группы малоактивен по отношению к нуклеофилам (по сравнению с карбонильной группой) из-за + М гидроксила, для активации карбоновых кислот применяют протонирование, вносящее положительный заряд

Получение

Дегидратация амидов

Цианирование галогеналканов

Гидролиз нитрилов

Хим. свойства

СН-кислотность нитроалканов

Восстановление нитроаренов

Амины

Методы получения

Алкилирование аммиака

Восстановление амидов

Восстановление нитрилов

Кислотно-основные сойства

ü Основность – способность принимать протон или отдавать пару электронов

ü Основность амина тем выше, чем выше электронная плотность на азоте.

ü Донорные заместители у азота повышают электронную плотность на азоте, а значит повышают основность амина.

ü Акцепторные заместители у азота понижают электронную плотность на азоте, а значит понижают основность амина.

Ацилирование

4. Реакции с карбонильными соединеиями (образование иминов)

Первичные амины

Синтез метилоранжа

Синтетические полимеры

Полимер – макромолекула, построенная из одинаковых повторяющихся фрагментов (мономерных единиц).

Мономер – исходное для полимера низкомолекулярное вещество – определяет строение всего полимера.

Полимерная цепь может состоять из повторяющихся фрагментов одного типа или нескольких разных типов. В последнем случае говорят о сополимере.

Типы полимеров:

- Термопласт – полимер, способный легко менять форму при нагревании (полиэтилен, полипропилен, полиэтилентерефталат, полистирол ….)

- Эластопласт – способен растягиваться в несколько раз и обратимо восстаннавливать форму после снятия деформирующего усилия (каучуки, резины)

- Реактопласт – полимер, в котором при обработке протекают необратимые реакции дополимеризации, что делает невозможность их дальнейшей термической деформации (обработки)

Химия поверхностно-активных веществ (ПАВ)

Механизм реакции

    Сульфохлорирование

    Cульфоокисление

   

    Нитрование

   

    Горение

   Управляемое окисление

Циклоалканы

C_nH _{2 n}

Получение

Внутримолекулярная реакция Вюрца

                  

Хим. свойства см. алканы

    Реакции присоединения (для напряженных циклов С₃-С₄)

         АЛКЕНЫ

С _n H _{2 n} ненасыщенные углеводороды с двойной связью

Номенклатура -

Двойная связь

sp ² -гибридизация

Пространственная изомерия относительно двойной связи

Способы получения

Дегидратация спиртов