 |
Гетероциклические соединения
|
|
|
|
Классификация. Номенклатура. Пятичленные гетероциклы с одним гетероатомом (фуран, пиррол, тиофен). Способы получения: природные источники, дегидратационная циклизация, реакции замены гетероатома. Ароматичность фурана, пиррола и тиофена, ее причины. Химические свойства. действие кислот и оснований, реакции присоединения (гидрирование), присоединение галогенов. Окисление, озонолиз. Реакции замещения: нитрования, сульфирования и ацилирования гетероциклов, используемые реагенты.
Шестичленные гетероциклы с одним гетероатомом (пиридин). Строение, ароматические свойства. Пиридин. Способы получения. Химические свойства пиридина: электрофильное и нуклеофильное замещение в пиридиновом кольце. Кислотно-основные свойства. Восстановление. Физиологически активные вещества: никотиновая кислота, никотинамид, кордиамин.
Галогенопроизводные углеводородов
Классификация, номенклатура, виды изомерии. Галогенопроизводные со связью С(sp3) – галоген. Способы получения: свободнорадикальное галогенирование алканов и алкилбензолов, галогенирование и гидрогалогенирование алкенов, алкинов и диенов, дегидроксигалогенирование спиртов, получение геминальных дигалогеналканов. Синтез хлористого метила, хлористого метилена, хлороформа, четыреххлористого углерода, дихлорэтана, тетрахлорэтана, бензилхлорида, хлористого бензилидена, бензотрихлорида.
Характеристика связи углерод – галоген. Индуктивный и мезомерный эффект атома галоида. Химические свойства. Нуклеофильные частицы. Нуклеофильное замещение. Мономолекулярное замещение. Механизм SN1. Особенности мономолекулярного замещения: стереохимия реакции, влияние строения субстрата, влияние среды. Бимолекулярное замещение. Механизм SN2. Особенности бимолекулярного замещения: стереохимия реакции, влияние строения субстрата, влияние среды, влияние уходящей группы, влияние нуклеофила. Реакции элиминирования галогеноводорода Е1 и Е2, механизмы моно- и бимолекулярного элиминирования. Правило Зайцева. Конкуренция замещения и элиминирования, роль температуры. Восстановление галогеналканов.
|
|
|
Галогенопроизводные со связью С(sp2) – галоген. Особенность связи С(sp2) – галоген. Химическая инертность винилхлорида. Способы получения: галогенирование аренов, гидрогалогенирование алеинов, дегидрогалогенирование дигалогеналканов. Химические свойства:
Нуклеофильное замещение галогена в ароматическом ядре. Механизмы нуклеофильного замещения атома галогена в арилгалогенидах: «присоединение-элиминирование» в активированных арилгалогенидах, а также через стадию дегидробензола - «элиминирование-присоединение».
Металлоорганические соединения. Определение. Реактив Гриньяра. Получение металлоорганических соединений легких и тяжелых металлов.
Гидроксипроизводные углеводородов
Классификация, номенклатура, изомерия. Гидроксипроизводные со связью С(sp3) – ОН. Получение спиртов: гидратацией алкенов, гидролизом галогенопроизводных, восстановлением карбонильных соединений, использованием реактива Гриньяра.
Физические свойства, водородная связь, характеристика связей С-О и С-Н в молекулах спиртов.
Химические свойства. Реакции с разрывом связи С-Н: кислотно-основные свойства, этерификация, дегидратация, реакции с галогеналканами. Реакции с разрывом связи С-О: реакция с галогеноводородами, реакции с галогенидами фосфора и серы. Окисление. Восстанавление.
Многоатомные спирты. Классификация, номенклатура. Способы получения. Особое свойство гемдиолов. Химические свойства: образование солей с легкими и тяжелыми металлами, образование эфиров с минеральными и карбоновыми кислотами, дегидратация, окисление.
|
|
|
Гидроксипроизводные со связью С(sp2) – ОН. Особое свойство винилового спирта.
Фенолы. Классификация, номенклатура, изомерия. Способы получения: по реакциям с едким натром, кумольный способ, из ароматических аминов.
Понятие сопряженного основания. Резонансно-стабилизированный анион. Химические свойства. Реакции фенольного гидроксила: кислотные свойства фенола, О-алкилирование, О-ацилирование, восстановление, нуклеофильное замещение. Реакции элекрофильного замещения в ароматическое кольцо: бромирование, действие концентрированной и разбавленной азотной кислоты, особенность орто-нитрофенола, сульфирование фенола. Замещение в орто- положение: получение салицилового альдегида по реакции Реймера-Тимана, получение салициловой кислоты по реакции Кольбе-Шмитта, получение фенол-формальдегидной смолы. Окисление фенола. Гидрирование фенола. Многоатомные фенолы. Получение, в том числе из природных производных бензойной кислоты.
Карбонильные соединения
Альдегиды и кетоны. Классификация, номенклатура, изомерия. Способы получения: гидролиз геминальных дигалогенопроизводных алканов. озонолиз алкенов, гидратация алкинов, окисление и дегидрирование спиртов, реакции Фриделя-Крафтса, окисление алкенов, гидроформилирование алкенов, пиролиз солей карбоновых кислот, восстановление хлорангидридов карбоновых кислот, окисление метиларенов, реакция Гаттермана-Коха, реакция Вильсмаейра.
Строение и характеристика карбонильной группы. Индуктивный и мезомерный эффект. Карбонильные соединения как С-Н – кислоты.
Химические свойства. Гидрирование Нуклеофильное присоединение по карбонильной группе: присоединение синильной кислоты, присоединение спиртов, присоединение производных аммиака, механизм присоединения. Сравнение альдегидной и кетонной группы в реакциях присоединения. Конденсации: альдольно-кротоновая конденсация, механизм, конденсация Клейзена, реакция Перкина. Реакция Канниццаро. Полимеризация альдегидов: триоксиметилен, параформ, паральдегид. Окисление. Перегруппировка Бекмана.
|
|
|
Карбоновые кислоты
Определение. Одноосновные карбоновые кислоты. Классификация, номенклатура, изомерия. Способы получения. Промышленные: окислением алканов, окислением алкенов, взаимодействием олефинов с оксидом углерода (II) и водяным паром, окисление бензола, нафталина, гомологов бензола. Лабораторные: гидролиз геминальных тригалогенопроизводных, озонолиз алкенов, окисление циклоалканов, окисление алкенов и алкинов в жестких условиях, окисление спиртов, окисление альдегидов и кетонов, гидролиз нитрилов, гидролиз сложных эфиров, карбоксилирование металлорганических соединений.
Физические свойства, водородные связи и их влияние на физические свойства. Строение карбоксильной группы. Понятие сопряженного основания. Резонансно-стабилизированный анион.
Химические свойства. Реакции с разрывом связи О-Н: образование солей, пиролиз солей, реакции нуклеофильного замещения. Реакции с разрывом связи С-О: реакции с хлорангидридами фосфора и серы, образование ангидридов и амидов, образование эфиров, механизм нуклеофильного замещения при карбоксильной группе (тетраэдрический механизм). Реакции нуклеофильного присоединения: реакция с литийалюминийгидридом. Реакции замещения атома водорода у α-углеродного атома: реакция Гелля-Форльгарда-Зелинского.
Свойства функциональных производных карбоновых кислот: гидролиз, ацилирование, переэтерификация.
α,β-Непредельные карбоновые кислоты и их эфиры. Особые свойства: реакции электрофильного присоединения, реакции полимеризации.
Двухосновные карбоновые кислоты. Получение. Особые свойства: поведение при нагревании, получение диамида адипиновой кислоты, поликонденсация диамида адипиновой кислоты с гексаметилендиамином.
Непредельные дикарбоновые кислоты. Получение. Особые свойства.
Ароматические карбоновые кислоты. Общие свойства: получение солей, декарбоксилирование солей, реакция этерификации, реакция с хлорангидридами фосфора и серы, получение ангидрида бензойной кислоты. Особые свойства: реакция с пероксидом натрия, реакция ацетилирования салициловой кислоты, поликонденсация терефталевой кислоты с этиленгликолем.
|
|
|
