 |
Тема 2.2. Галогенпроизводные углеводородов
|
|
|
|
Классификация, изомерия и номенклатура галогенпроизводных. Природа связи углерод – галоген. Способы получения (галогенирование углеводородов, присоединение галогенов и галогенводородов к непредельным соединениям, замещение гидроксильной группы на галоген в спиртах). Нуклеофильное замещение галогена на гидроксильную группу. Механизм нуклеофильного замещения у насыщенного атома углерода (SN1, SN2). Зависимость механизма нуклеофильного замещения от структуры исходного соединения, нуклеофильности реагента, природы уходящей группы, растворителя. Сравнение алкил-, винил- и арилгалогенидов в реакции замещения галогена на гидроксил. Отщепление галогенводородов от алкилгалогенидов. Правило Зайцева.
Тема 2.3. Спирты, фенолы
Спирты и простые эфиры. Классификация, изомерия и номенклатура Первичные, вторичные и третичные одноатомные спирты. Оптическая изомерия органических соединений (на примере спиртов). Хиральный (асимметрический) атом углерода. Энантиомеры (антиподы). Рацематы. Проекции Фишера. Получение предельных одноатомных спиртов гидратацией алкенов, гидролизом алкилгалогенидов, восстановлением альдегидов и кетонов, с помощью магнийорганических соединений. Характеристика связей С–0 и О–Н в спиртах. Водородная связь и ее влияние на физические свойства спиртов. Химические свойства: кислотность (образование алкоголятов), получение простых и сложных эфиров (соли оксония), замещение гидроксила на галоген. Дегидратация и окисление спиртов. Сравнение свойств первичных, вторичных и. третичных спиртов. [Многоатомные спирты: гликоли, глицерин. Аллиловый спирт.] Простые эфиры. Изомерия. Образование оксониевых соединений. Циклические эфиры - окись этилена и диоксан, сравнение их свойств. [Идентификация спиртов и эфиров по ИК-спектрам.]
|
|
|
Фенолы. Изомерия и номенклатура фенолов. Электронные эффекты гидроксила и ароматического кольца. Сравнение кислотных свойств фенолов и спиртов. Реакций фенольного гидроксила: образование фенолятов, простых и сложных зфиров. Реакции электрофильного замещения и их ориентация (галогенирование, нитрование). Конденсация с альдегидами, роль кислотно-основного катализа. Фенольные соединения в природе.
Модуль 3
Тема 3.1. Альдегиды, кетоны и карбоновые кислоты
Альдегиды и кетоны. Гомологические ряды, изомерия и номенклатура альдегидов и кетонов. Получение альдегидов и кетонов окислением спиртов, гидролизом дигалогеналканов, из карбоновых кислот, ацилированием ароматических углеводородов, гидратацией алкинов. Строение и характеристика карбонильной группы. Химические свойства. Реакции нуклеофильного присоединения по карбонильной группе бисульфита натрия, синильной кислоты, магний-органических соединений, спиртов. Взаимодействие с аммиаком, гидроксиламином, гидразином, фенилгидразином. Механизм. Реакции оксосоединений с участием a-водородного атома: альдольно-кротоновая конденсация (кислотно-основный катализ, механизм), галогенирование. Восстановление и окисление альдегидов и кетонов. [Акролеин. Реакции присоединения к a - b-непредельным оксосоединениям. Химическая и физико-химическая идентификация оксосоединений]
Карбоновые кислоты и их производные. Классификация, изомерия и номенклатура карбоновых кислот. Получение кислот окислением углеводородов, спиртов, альдегидов, гидролизом нитрилов и сложных эфиров, через магнийорганические соединения. Строение карбоксильной группы и карбоксилат-иона. Водородные связи и их влияние на физические свойства. Химические свойства. Кислотные свойства. Константа диссоциации и рКа. Влияние заместителей на кислотность. Получение функциональных производных карбоновых кислот: солей, галогенангидридов, ангидридов, амидов, нитрилов и сложных эфиров. Механизм реакции этерификации и гидролиза сложных эфиров. Ацилирование спиртов, фенолов, аминов, ангидридами и хлорангид-ридами кислот. [Дикарбоновые кислоты. Особые свойства метиленовой группы малонового эфира, (алкилирование, конденсация с альдегидами). Циклические производные янтарной и глутаровой кислот] [Непредельные кислоты. Акриловая кислота. Сопряжение карбоксильной группы с двойной углерод-углеродной связью. Присоединение галогенводородов. Полимеры на основе производных акриловой и метакриловой кислот.] Карбоновые кислоты и их производные в природе. Понятие о строении липидов и жиров.
|
|
|
Окси- и кетокислоты. Классификация и номенклатура оксикислот. Получение окислением гликолей, восстановлением кетокиспот. Дегидратация a-, b- и g-оксикислот. Стереоизомерия молочной и винных кислот. Энантиомеры. Диасте-реомеры. Мезоформа. Рацематы и их разделение. [Кетокислоты. Пировиноградная кислота, ее образование из молочной кислоты, декарбоксилирование, превращение в аланин. Ацетоуксусный эфир, получение его сложноэфирной конденсацией (механизм). Кето-енольная таутомерия.]
Тема 3.2. Углеводы
Классификация углеводов. Образование и нахождение в природе. Моносахариды - рибоза, глюкоза, фруктоза. Дисахариды: сахароза, мальтоза, целлобиоза. Полисахариды: крахмал и клетчатка. Структурная изомерия: альдозы и кетозы. Кольчато-цепная таутомерия: открытая и циклическая формы глюкозы (пиранозная и фуранозная). Формулы Колли-Толленса, Хеуорса. Гликозидный гидроксил. Аномеры, Мутаротация. Стереоизомерия цепной и циклических форм. Связь конфигурации моносахаридов и глицеринового альдегида. D- и L-ряды. Конформации глюкопиранозы (форма «кресло»), аксиальное и экваториальное расположение гидроксильных групп. Кето-енольная таутомерия. Эпимеризация моноз. Химические свойства цепной и циклических форм: окисление, восстановление, ацилирование и алкилирование. Восстанавливающие и невосстанавливающие дисахариды, их строение. Крахмал. Клетчатка. Строение и биологическая роль. Пути химической переработки клетчатки.
|
|
|
