Виды изомерии в органических соединениях.

Виды изомерии в органических соединениях.

Предельные углеводы. Гомологический ряд алканов. Химические свойства.

CH₃-CH₂-CH₃ –пропан

CH₃-CH₂- CH₂-CH₃ –бутан

СH₃-СH₂-СH₂-СH₂-СH₂-СH₃-гексан

Химические свойства.

1.Р.замещения

CH₄+Cl₂ CH₃Cl+HCl – хлорометил

CH₃Cl+ Cl₂ CH₂Cl₂+HCl – хлористый метилен

CH₂Cl₂+ Cl₂ CHCl₃+HCl – хлороформ

CHCl₃+ Cl₂ CCl₄+HCL – 4 хрористый углерод

свет CL CL CL +CL

CH₄+CL СH₃+HCL

CH₃+Cl₂ CH₃Cl+Cl

2.Нитрование

H

СН₃-С-СН₃+ОН-NO₂-H₂O CH₃-C -CH₃+H₂O 2-метил -2 нитропропан; три метил нитрометан

CH₃

3.Р.окисления

При нагревании при 400⁰С образуются жирные кислоты, при более высоких температурах наблюдается явление Крекита.

Получение алканов.

1.Синтез Вюрца

СH₃-CH₂I+Na+ICH₃-CH₃ CH₃-CH₂-CH₂-CH₃+2NaI

2.Синтез Гриньяра

СH₃-CH₂Br+Mg CH₃-CH₂MgBr

CH₃-CH₂MgBr+HOH CH₃-CH₃+Mg(OH)Br

3.Синтез Бертло

СH₃-CH₂I+HI CH₃-CH₃+I₂

4.Из солей органических кислот

СН₃СOONa+NaOH CH₄+Na₂CO₃

5.CH₂=CH₂+H_{2 pt} CH₃-CH₃

Галогенопроизводные углеводородов.

Алкены и их химические свойства.

CH₂=CH₂

S+3p sp²+sp²+sp²+p

 

Длина(=) =1,34 А

1.Р.присоединения с разрывом П связи

СH₂=CH₂-CH₃+H₂ CH₃-CH₂-CH₃

2. Присоединение галогенов

CH₂=CH₂+Br₂ CH₂-CH₂

Br Br

CH₂=CH₂+Br⁺:Br^- CH₂=CH₂ СH₂-CH₂⁺+Br^- CH₂-CH₂

Br⁺:Br^- Br Br Br

п комплекс

3. Присоединение галогенопроизводных

СH₂=CH₂+HCL CH₃-CH₂

Cl

CH₂^-=CH⁺-CH₃+HCl CH₃-CH-CH₃

Cl

4.Присоединение воды

CH₂=CH-CH₂-CH_{3 +HOH} CH₃-CH-CH₂-CH₃

OH

5. Р. Окисления

CH₂=CH_{2 O+HOH} CH₂-CH₂

OH OH этиленгликоль

 

6.Р. полимеризации

(СH₂=CH₂)_n (-CH₂-CH₂-CH₂-CH₂-)_n

Диеновые углеводороды. Особенности реакций присоединения в зависимости от положения двойных связей.

1. Диены с комулированной двойной связью

CH₂=C=CH₂ пропадиен; аллен

2. С сопряженной связью

CH₂=CH-CH=CH₂ бутадиен 1,3

3.С изолированной связью

CH₂=CH-CH₂-CH+CH₂ пентадиен 1,4

Алкины. Ацетилен и его химические свойства.

Производные ацетилена.CH=CH

S+3p sp+sp+p+p

Длина(=-)=1,2А

Хим.св.1.СH=-CH+H₂ CH₂=CH₂

2.CH=-C-CH₃+HCl CH₂=C-CH₃

Cl

3.Р. Кучерова

СН=-СH ^+HOH CH₂=CHOH CH₃-C

4.Р. полимеризации

СH=-CH+CH=-CH+CH=-CH

 

5.Под действием электронной искры N соединяются с ацетиленом

N₂+CH=-CH ^{Эл.икра} 2HCN синильная кислота

6. В отличие от алкенов, алкины образуют, метал. производные р.

CuCl+Hc=-CH+ClCu+2NH₃ Cu – C =- C-Cu+2NH₄CL ацетиленистая медь

Получение непредельных углеводородов.

Алкены. 1.Из моногалогенов производных со спиртовым раствором щелочи

H H

H-C-C-H ^+NaOH CH₂₌CH₂+NaBr+H₂O

H Br ^-HBr

2.Из дигалогенов производных Ме (Zn,Mg)

СH₂Br + Zn CH₂=CH₂+ZnBr₂

CH₂Br

3.Из спиртов действующих водоотталкивающими средствами

СH₃-CH₂OH+OH-SO₃H _–H2O CH₃-CH₂-O-SO₃H ^t CH₂=CH₂+ H₂SO₄

4.Из алкинов

СH=-CH+H₂ ^pt CH₂=CH₂

5.Синтез Лебедева из спирта

a)CH₃-CH₂-OH CH₃-C

б)CH₃-C + CH₃- C СH₃-C –CH₂- C ^+H2CH₃- C-CH₂-CH₂OH ^-H2O CH₂=CH-CH=CH₂

Алкины.1.Из дигалогенов производных со спиртовым раствором щелочи

H H _+NaOH

H-C-C-H CH=-CH+2NaBr+H₂O

H Br ^-2HBr

2. Из карбита кальция

СаC₂+H₂O CH=-CH+Ca(OH)₂

3.Из метана при высокой температуре

2СH_{4 400} CH=-CH+3H₂

Качественные реакции на двойную и тройную связь.

1.Получение глицерина меди

CuSO₄+NaOH Cu(OH)₂+NaSO₄

Cu(OH)₂+CH₂-CH-CH₂ глицерат меди

OH OH OH

CH₂-OH HO-H₂C CH₂-O HOH₂C

CH-OH +HO-CuOH+HO-HC CH-O Cu HOHC

CH₂OH HO-H₂C -2H₂O CH-O OCH₂

2.Растворимость фенола в воде

C₆H₅OH+H₂O мутная эмульсия.

Добавляем воду до полного растворения фенола

+FeCL₂ +H₂O

Доказательство кислого характера фенола

C₆H₅OH+NaOH C₆H₅ONa+H₂O

C₆H₅ONa+HCL C₆H₅OH+NaCl

Ароматические соединения. Бензол и его химические свойства.

1825 г. – бензол открыт Фарадеем

 

 

= 1,4A

Хим. св-ва. Правило замещения в бензольном ядре. Различают аренданты 1 и 2 порядка.

1.Аренданты 1 порядка: радикалы, галогены, гидроксо группы и аминогруппа. Эти аренданты являются дозатором электронов в сторону бензольного ядра. В результате электронная плотность возрастает, увеличивает подвижность Н, особенно велика в орто и пара положениях. Поэтому аренданты 1 порядка напр. вступать в реакцию реагент по отношению к себе в орто и пара положениях.

+OH-NO₂

 

2. Аренданты 2 порядка: нитро группы, альдегидная, карбоксильная, сульфогруппы

NO₂-C;-C -SO₃H

Эти аренданты являются акцепторами электрона, т.е. они оттягивают часть электронной плотности из ароматического кольца в свою сторону. В этой связи электронная плотность снижается, подвижность Н уменьшена. Но в мета положении она будет выше, чем в орто и пра, поэтому аренданты 2 порядка будут направлять по отношению к себе в мето положение.

OH-NO₂

 

3.Р. замещения к боковой цепи. Возможно при высокой t и без катализатора.

+СL₂

t, без кат.

4.Р нитрования бензола

HNO₃+2H₂SO₄ NO₂+2SO₃H+H₃O гидроксоний

1 стадия

 

2 стадия. Происходит разрушение кольца с образованием G комплекса

 

3 стадия. Протон Н G комплекса идет далее на анион серной кислоты и образования G комплекса

 

4 стадия

H⁺+SO₃H^- H₂SO₃

5. Галогенирование бензола. Протекает в присутствии катализатора, который вызывает полим. молекул Н, после чего полим. Молекула атакует п- электронного кольца участвует несущий «+» заряд.

Br⁺:Br^-

+FeCl₃

Отриц.заряженный комплекс открывает р⁺Н от G – комплекса и образование бром бензола

6. Р. присоединения идут с трудом при определенных условиях.

 

 

Присоединение Н⁺

Р.окисления. Бензол окисляется очень трудно, но гомологи окисляются очень хорошо.

 

 

В организме животных: кошки, собаки бензол окисляется и происходит разрыв кольца

 

 

В организме животных особенно у лошади образуется бендзольная вода, которая не должна накапливается. После всасывания в кишечник поступает в печень.

 

Особенности замещения в бензольном кольце. Правило ориентации второго

Заместителя.

Аренданты 2 порядка: нитро группы, альдегидная, карбоксильная, сульфогруппы

NO₂-C;-C -SO₃H

Эти аренданты являются акцепторами электрона, т.е. они оттягивают часть электронной плотности из ароматического кольца в свою сторону. В этой связи электронная плотность снижается, подвижность Н уменьшена. Но в мета положении она будет выше, чем в орто и пра, поэтому аренданты 2 порядка будут направлять по отношению к себе в мето положение.

OH-NO₂

 

Получение спиртов.

Спирты – это производные углеводородов, у которых 1 или несколько атомов водорода замещается на ОН^-. Спирты бывают: одноатомные, двухатомные - гликоли, трехатомные - глицины, многоатомные.

Одноатомные спирты.1.Первичные

2.Вторичные

3.Третичные.

CH₃OH-метанол, С₂H₄OH – этанол, C₃H₇OH-пропанол, С₄Н₉OH- бутанол

Получение. 1. Гидролиз сложных эфиров R-O-CO-R+HOH ROH+R-COOH

2. Из галогенопроизводных R-Cl+NaOH R-OH+NaCl

3.Из алкенов СH₂=CH₂+HOH CH₃-CH₂OH

CH₂=CH-CH₃+HOH CH₃-CH-CH₃

OH

4. Восстановление альдегидов и кетонов. R-C +H₂ R-CH₂OH

R-C-R+H₂ R-CH-R

O OH OMgBr OH

5.Спирты получают р. Гриньяра R-C +R-MgBr R-C-R+HBr R-C-R+MgBr₂

H H

6.Брожение сахаров С₆H₁₂O₆ ^{брожение} 2С₂H₅OH+2CO₂

Фенолы и их свойства.

Производные ароматических углеводородов, у которых 1 или несколько атомов водорода в бендзольном ядре замещены на группу ОН.

Хим. св-ва. Фенолы в отличие от спиртов имеют кислую реакцию

 

1.Реагирует со щелочью

 

2.Фенолы образуют простые и сложные эфиры. C₆H₅ONa+CLCH₃ C₆H₅O-CH₃-NaCl

C₆H₅ONa+CLC₆H₅ C₆H₅-O-C₆H₅+NaCL

 

3.

 

 

Легко окисляются даже кислородом воздуха, которые полимеризуются. При очень энергическом окислении из фенола можно получит хинон. Фенолы обладают антимикр., но и большой токсичностью.

Получение альдегидов.

1.Окисление первичных спиртов СH₃-CH₂OH CH₃-C +H₂O

2.Из дигалогенопроизводных находящихся у первичного атома углерода

Cl OH

СH₃-CH+2NaOH CH₃-CH CH₃-C

Cl ^-2NaCL OH ^-H2O

3.Синтез Кучерова CH=-CH+HOH CH₂=CH^{изомер.} СH₃-C

OH

Дикарбоновые кислоты.

HOOC-CH=CH-COOH бутендионовая

H COOH

С=С фумаровая к-та

HOC COOH

H H

C=C малеиновая кислота

HOC COOH

 

Хим. св-ва. Характерны все реакции на карбоксильную группу, которые идут в 2 стадии

С C C

СH +C₂H₅OH –H₂O CH +C₂H₅OH CH

CH CH -H₂O CH

C C C диэтиловый

2.Наличие = образует реакцию присоединения(H₂,HCL,CL₂,H₂O)

С C

СH +H₂ CH₂

CH CH₂

C C

Цис-транс-изомерия.

У непредельных кислот встречается цис- и транс- изомерия

H COOH CH₃ COOH

С=С С=С

СH₃ H H H

кротоновая изокротоновая

H COOH

С=С фумаровая к-та (транс-изомер)

HOC COOH

H H

C=C малеиновая кислота (цис-изомер)

HOC COOH

Жирных кислотах.

Дисахариды.

1.Не восстанавливающиеся. Состоит из L-глюкофрутонозы, В- фруктофураноза. Связь гликозидно – фруктоидная 1,2.

 

2.Восстанавливающиеся (ииеющий свободный полуацеталь).

1.Мальтоза состоит из 2 молекул L- глюкопераноза. Связь альфа – гликозиновая 1,4

 

2.лактоза или молочный сахар. В-галактопераноза и L-глюкопервноза. Связь галактозидо - гликозидная 1,4

 

3.Целобиоза состоит из 2 молекул В-глюкопераноза. Связь В-гликозидная 1,4

 

Структуры).

Прочность белковой молекулы обеспечивается 4 структурами:

1.первичная структура – это линейное расположение аминокислот соединенных пиптидной связью.

2.вторичная структура-это степень спирализации пептидной цепочки, где кроме пиптидной связи имеются водородные связи, дисульфидные и гиброфобные.

3. третичная структура – характеризуется образованием определенных форм (глабулярная) в процессе скручивания.

4. четвертичная структура – это укладка полипепт. цепей с образованием мультимиров

Классификация белков.

Простые состоят из аминокислот. Сложные, кроме аминокислот имеют и белковую часть. В зависимости от сост. Не белковой части различаю следующие сложные белки: гликопротеиновые, лиглпротеиновые, фосфопротеины, фрамопротеины, нуклеопротеины

Пиримидиновые основания.

Пуриновые основания.

Нуклеозиды и нуклеотиды.

Нуклеозиды- состоит из азотистого основания, сахар., фосфорной к-ты

 

 

Нуклеотиды- это фосфорные эфиры нуклеозидов

Пуриновые нуклеотиды.

Пиримидиновые нуклеотиды.

Схема строения РНК и ДНК.

Виды изомерии в органических соединениях.