Хімія органіка у таблицях. Довідник студента з органічної хімії. Ізоміри та гомологи

Державна бюджетна освітня установа вищої професійної освіти

«П'ятигорська державна фармацевтична академія»

Міністерства охорони здоров'я та соціального розвитку Російської Федерації

ОРГАНІЧНА ХІМІЯ

СХЕМАХ І МАЛЮНКАХ

Навчальний посібник для студентів 2 курсу (3, 4 семестри)

(очної форми навчання) для студентів 2 та 3 курсів (заочної форми навчання)

з дисципліни С2.Б.7 – «Органічна хімія»

П'ятигорськ, 2011

УДК. 547(076)

Друкується за рішенням ЦМС П'ятигорської державної фармацевтичної академії. Протокол №7 від 02.04.2003 р.

Загальна редакція: Зав. кафедрою, професор Оганесян Е.Т.

Але на основі чинної програми з органічної хімії для фармвузів створено посібник, що дозволяє в стислій і доступній формі отримати відомості про будову, способи отримання та реакційну здатність найважливіших класів органічних сполук.

Рецензенти: професор Компанцев В.А., доцент Саушкіна О.С.

Редакційна порада:

Бєліков В.Г. (Відп. Редактор) - проф. д.ф.н.; Вергійчик О.М. (заст. редактора) – проф., д.ф.н.; Погорєлов В.І. (заст. редактора) – проф., д.ф.н.; Муравйова Д.А. – проф., д.ф.н.; Гайовий М.Д. – проф., д.м.н.; Гацан В.В. – проф., д.ф.н.

Карпова В.В.; Браташова Т.М. (Відп. Секретар)

1.1 Класифікація та основні різновиди номенклатури

1.3 Замінна номенклатура функціональних похідних

2.2 sp 3 -Гібридизація. Будова алканів. Прогнозування

2.3 Будова циклоалканів. Прогнозування реакційної

2.4 sp 2 -Гібридизація. Будова етилену. Прогнозування

2.5 Будова бутадієну-1,3. Концепція сполучення. Вплив

2.7 sp-Гібридизація.

Будова ацетилену та реакційна

здатність алкінів................................................ ...............................................

Електронна будова гетероциклічних сполук.

Прогнозування реакційної здатності на основі аналізу будови.............

Особливості будови sp2-гібридного атома азоту.

Електронна будова піридину............................................... ....................

Електронна будова піролу............................................... ......................

Ізомерія органічних сполук............................................... ........................

Види ізомерії................................................ ................................................

Властивості хіральних сполук............................................... ...................

Правила роботи з проекційними формулами Фішера.............................

Стереохімічна номенклатура................................................ ............................

D-, L-система позначень ........................................... ..................................

R-, S-система позначень ........................................... ..................................

Класифікація та механізми органічних реакцій...........................................

Класифікація реакцій................................................ .................................

Механізм реакцій радикального заміщення (SR) .......................................

Механізм реакцій електрофільного заміщення (SE) ................................

Механізм реакції нуклеофільного заміщення (SN) у

sр3 -гібридного атома вуглецю............................................. .................................

Механізм реакцій електрофільного приєднання (AdE) ........................

Механізм реакцій нуклеофільного приєднання (AdN ) ..........................

Реакційна здатність та способи отримання органічних речовин у

схемах................................................. .................................................. ..........................

ПЕРЕДМОВА

Вивчення органічної хімії у фармацевтичних вищих навчальних закладах має на меті формування у студентів методичного підходу до вивчення взаємозв'язку між будовою молекул та їх властивостями.

Велика кількість теоретичного матеріалу створює передумови для досягнення цієї мети, проте студенти часто відчувають гостру необхідність у такому джерелі інформації, яке дозволило б легко і швидко відповісти на багато питань, пов'язаних з вивченням способів одержання та реакційної здатності органічних сполук.

Справжній навчальний посібник якраз і покликаний допомогти студентам у стислій та доступній формі отримати відомості,

що стосуються будови та властивостей найважливіших класів органічних сполук.

1. ОСНОВИ КЛАСИФІКАЦІЇ ТА НОМЕНКЛАТУРИ ОРГАНІЧНИХ СПОЛУК

1.1 Класифікація та основні різновиди номенклатури органічних сполук

Органічна хімія- це хімія вуглеводнів та їх похідних. Наразі відомо кілька мільйонів органічних сполук. Щоб вивчити таку величезну кількість речовин, їх розбивають більш дрібні групи - класи, у яких сполуки мають подібність у будові, отже, і в хімічних властивостях.

Класифікувати органічні речовини можна за різними ознаками: I - за будовою вуглецевого ланцюга вони можуть бути а) ациклічні (уг-

леродні ланцюги немає циклів); б) циклічні (вуглецеві ланцюги замкнуті у цикли);

II - за природою вуглець-вуглецевих зв'язків речовини ділять на а) граничні (у молекулах лише одинарні вуглець-вуглецеві зв'язки); б) ненасичені (у молекулах є подвійні або потрійні вуглець-вуглецеві зв'язки); в) ароматичні (циклічні сполуки з особливим типом зв'язку).

III - за наявністю функціональних груп речовини відносять до різних класів (найважливіші представлені у табл.1).

Номенклатура - це сукупність правил, що дозволяють дати назву кожній хімічній сполукі. Найбільше значення має замісна номенклатура; для похідних вуглеводнів, крім замісної, часто використовують радикало-функціональну номенклатуру. Для деяких сполук застосовують тривіальні (історично сформовані) назви.

1.2 Замісна номенклатура вуглеводнів

Вуглеводні - це речовини, молекули яких складаються лише з атомів вуглецю та водню.

Щоб дати назву ациклічному вуглеводню за замісною номенклатурою треба:

1 . Вибрати родоначальну структуру, використовуючи такий порядок:

1) максимальна кількість кратних (подвійних, потрійних) зв'язків;

2) максимальна довжина ланцюга;

3) максимальна кількість заступників (радикалів).

2*. Пронумерувати родоначальну структуру так, щоб найменші значення (локанти) набули:

1) кратні зв'язки;

2) вуглеводневі замісники.

Кожен наступний пункт діє за відсутності попереднього або якщо попередній не дав однозначної відповіді.

3 . Назвати всі радикали (див. табл.2)

4. Скласти назву згідно з наступною схемою:

префікс

Закінчення

Вуглеводневі

Ан - алкани

заступники

вуглеводнева

Ен - алкени

вказівники

за алфавітом

ланцюг (родоначальник-

Ін - алкіни

положення

ня структура)

Дієн - алкадієни

кратних зв'язків

Наприклад:

3-етилгексан

C2 H5

3-метил-3-етилпентен-1

CH3 2

(CH2)

C3 H7 CH3

3,3,4-триметил-4-пропілнонін-1

2-ізопропілбутадієн-1,3 або 2-(1-метилетил)бутадієн-1,3

Таблиця 1

Таблиця 2

Назви деяких вуглеводневих заступників

Назви

тривіальне,

систематичне

допустиме

CH3 -

(C H -)

ізопропіл

1-метилетил

CH3-CH2-CH2-CH2-

CH CH2

ізобутил

2-метилпропіл

друг-бутил

1-метилпропіл

трет-бутил

1,1-диметилетил

II Алкеніли

CH2 -

пропен-2-іл

III Алкініли

не використовується

C CH2 -

не використовується

пропін-2-іл

(C6 H5 -)

2-метилфеніл

фенілметил

2-фенілетеніл

Для циклічних вуглеводнів як родоначальної структури вибирають або цикл, або ациклічний вуглеводневий ланцюг, пов'язаний з циклом. Нумерацію циклу у разі наявності заступників виробляють від одного заступника до іншого те щоб локанти отримали найменше значення.

CH2-CH2-CH3

CH C2 H5

втор-бутилбензол

1-метил-2-пропілциклопентан

Для деяких циклічних вуглеводнів правила ІЮПАК допускають такі тривіальні назви:

C CH3

орто-ксилол

мета-ксилол

пара-ксилол

нафталін

антрацен

фенантрен

H3 C C CH3

1.3 Замісна номенклатура функціональних похідних вуглеводнів

Функціональні групи (Ф.Г.) – групи атомів невуглецевого

характеру, що заміщають атоми водню у вуглеводневому ланцюгу та

визначальні властивості (функцію) сполук.

Найважливішими функціональними групами є:

Таблиця 3

Назва

Назва

Назва

гідрокси-

SO3 H

карбоніл-

алкілтіо-

карбоксил-

карбамоїл-

карбоніл-

За природою та кількістю ФГ органічні сполуки ділять на наступну-

щі групи:

Функціональні похідні вуглеводнів

Монофункціональні

Поліфункціональні

Гетерофункціональні

однакових Ф.Г.)

Щоб дати назву функціональним похідним вуглеводнів треба: 1. Вибрати родоначальну структуру - вуглеводневий ланцюг, пов'язаний:

1) із функціональною групою (для монофункціональних сполук);

2) з великою кількістю функціональних груп (для поліфункціональних сполук);

Класифікація органічних речовин

Залежно від типу будови вуглецевого ланцюга органічні речовини поділяють на:

  • ациклічні та циклічні.
  • граничні (насичені) та ненасичені (ненасичені).
  • карбоциклічні та гетероциклічні.
  • аліциклічні та ароматичні.

Ациклічні сполуки - органічні сполуки, в молекулах яких відсутні цикли і всі атоми вуглецю з'єднані один з одним у прямі або розгалужені відкриті ланцюги.

У свою чергу серед ациклічних сполук виділяють граничні (або насичені), які містять у вуглецевому скелеті лише одинарні вуглець-вуглецеві (С-С) зв'язки та ненасичені (або ненасичені), що містять кратні - подвійні (С=С) або потрійні (С≡ З) зв'язку.

Циклічні сполуки - хімічні сполуки, у яких є три або більше зв'язаних атомів, що утворюють кільце.

Залежно від того, якими атомами утворені цикли розрізняють карбоциклічні сполуки та гетероциклічні сполуки.

Карбоциклічні сполуки (або ізоциклічні) містять у своїх циклах лише атоми вуглецю. Ці сполуки поділяються на аліциклічні сполуки (аліфатичні циклічні) і ароматичні сполуки.

Гетероциклічні сполуки містять у складі вуглеводневого циклу один або кілька гетероатомів, найчастіше якими є атоми кисню, азоту чи сірки.

Найпростішим класом органічних речовин є вуглеводні – сполуки, утворені виключно атомами вуглецю та водню, тобто. формально немає функціональних груп.

Оскільки вуглеводні, немає функціональних груп їм можлива лише класифікація на кшталт вуглецевого скелета. Вуглеводні залежно від типу їх вуглецевого скелета ділять на підкласи:

1) Граничні ациклічні вуглеводні звуться алкани. Загальна молекулярна формула алканів записується як C n H 2n+2 де n — кількість атомів вуглецю в молекулі вуглеводню. Ці сполуки не мають міжкласових ізомерів.

2) Ациклічні ненасичені вуглеводні поділяються на:

а) алкени - в них присутня тільки одна кратна, а саме одна подвійна C = C зв'язок, загальна формула алкенів C n H 2n ,

б) алкін – у молекулах алкінів також присутній лише один кратний, а саме потрійний С≡С зв'язок. Загальна молекулярна формула алкінів C n H 2n-2

в) алкадієни – у молекулах алкадієнів присутні дві подвійні З=З зв'язку. Загальна молекулярна формула алкадієнів C n H 2n-2

3) Циклічні граничні вуглеводні називаються циклоалкани і мають загальну молекулярну формулу C n H 2n .

Інші органічні речовини в органічній хімії розглядають як похідні вуглеводнів, що утворюються при введенні в молекули вуглеводнів про функціональних груп, які містять інші хімічні елементи.

Таким чином, формулу з'єднань з однією функціональною групою можна записати як R-X, де R - вуглеводневий радикал, а Х - функціональна група. Вуглеводневим радикалом називають фрагмент молекули будь-якого вуглеводню без одного або кількох атомів водню.

За наявності тих чи інших функціональних груп сполуки поділяють класи. Основні функціональні групи та класи сполук, до складу яких вони входять, представлені в таблиці:

Таким чином, різні комбінації типів вуглецевих скелетів з різними функціональними групами дають велику різноманітність варіантів органічних сполук.

Галогенпохідні вуглеводнів

Галогенпохідними вуглеводнів називають сполуки, одержувані при заміні одного або декількох атомів водню в молекулі будь-якого вихідного вуглеводню на один або кілька атомів галогену відповідно.

Нехай певний вуглеводень має формулу C n H mтоді при заміні в його молекулі X атомів водню на X атомів галогену формула галогенпохідного матиме вигляд C n H m-X Hal X. Таким чином, монохлорпохідні алканів мають формулу. C n H 2n+1 Cl, дихлорпохідні C n H 2n Cl 2і т.д.

Спирти та феноли

Спирти - похідні вуглеводнів, один або кілька атомів водню в яких замінені на гідроксильну групу -OH. Спирти з однією гідроксильною групою називають одноатомними, здвома – двоатомними, з трьома триатомнимиі т.д. Наприклад:

Спирти з двома і більше гідроксильних груп називають також багатоатомними спиртами.Загальна формула граничних одноатомних спиртів CnH2n+1OH або CnH2n+2O. Загальна формула граничних багатоатомних спиртів CnH2n+2Ox, де x - атомність спирту.

Спирти можуть бути ароматичними. Наприклад:

бензиловий спирт

Загальна формула таких одноатомних ароматичних спиртів CnH2n-6O.

Однак слід чітко розуміти, що похідні ароматичних вуглеводнів, у яких на гідроксильні групи замінено один або кілька атомів водню при ароматичному ядрі. не відносятьсядо спиртів. Їх відносять до класу феноли . Наприклад, ця сполука є спиртом:

А це являє собою фенол:

Причина, через яку феноли не відносять до спиртів, криється в їх специфічних хімічних властивостях, які сильно відрізняють їх від спиртів. Як легко помітити, однотомні феноли ізомерні одноатомних ароматичних спиртів, тобто. також мають загальну молекулярну формулу C n H 2n-6 O.

Аміни

Амінами називають похідні аміаку, у яких один, два чи всі три атоми водню заміщені на вуглеводневий радикал.

Аміни, у яких лише один атом водню заміщений вуглеводневий радикал, тобто. мають загальну формулу R-NH 2 називають первинними амінами.

Аміни, в яких два атоми водню заміщені на вуглеводневі радикали, називають вторинними амінами. Формулу вторинного аміну можна записати як R-NH-R'. При цьому радикали R і R можуть бути як однакові, так і різні. Наприклад:

Якщо амінів відсутні атоми водню при атомі азоту, тобто. всі три атоми водню молекули аміаку заміщені на вуглеводневий радикал, то такі аміни називають третинними амінами. У загальному вигляді формулу третинного аміну можна записати як:

При цьому радикали R, R', R' можуть бути як повністю однаковими, так і всі три різні.

Загальна молекулярна формула первинних, вторинних та третинних граничних амінів має вигляд C n H 2 n +3 N.

Ароматичні аміни з одним ненасиченим заступником мають загальну формулу C n H 2 n -5 N

Альдегіди та кетони

Альдегідаминазивають похідні вуглеводнів, які при первинному атомі вуглецю два атоми водню замінені однією атом кисню, тобто. похідні вуглеводнів у структурі яких є альдегідна група -СН=О. Загальну формулу альдегідів можна записати як R-CH=O. Наприклад:

Кетонаминазивають похідні вуглеводнів, які при вторинному атомі вуглецю два атоми водню замінені атом кисню, тобто. сполуки, у структурі яких є карбонільна група -C(O)-.

Загальна формула кетонів може бути записана як R-C(O)-R'. При цьому радикали R, R можуть бути як однаковими, так і різними.

Наприклад:

пропан він бутан він

Як можна помітити, альдегіди і кетони дуже схожі за будовою, проте їх все-таки розрізняють як класи, оскільки вони мають суттєві відмінності в хімічних властивостях.

Загальна молекулярна формула граничних кетонів і альдегідів однакова і має вигляд C n H 2 n O

Карбонові кислоти

Карбоновими кислотаминазивають похідні вуглеводнів, у яких є карбоксильна група -COOH.

Якщо кислота має дві карбоксильні групи, таку кислоту називають дикарбоновою кислотою.

Граничні монокарбонові кислоти (з однією групою -COOH) мають загальну молекулярну формулу виду C n H 2 n O 2

Ароматичні монокарбонові кислоти мають загальну формулу C n H 2 n -8 O 2

Прості ефіри

Прості ефіри –органічні сполуки, у яких два вуглеводневі радикали опосередковано з'єднані через атом кисню, тобто. мають формулу виду R-O-R'. При цьому радикали R і R можуть бути як однаковими, так і різними.

Наприклад:

Загальна формула граничних простих ефірів така сама, як і граничних одноатомних спиртів, тобто. C n H 2 n +1 OH або C n H 2 n +2 О.

Складні ефіри

Складні ефіри – клас сполук на основі органічних карбонових кислот, у яких атом водню в гідроксильній групі заміщений на вуглеводневий радикал R. Фомулу складних ефірів у загальному вигляді можна записати як:

Наприклад:

Нітросполуки

Нітросполуки– похідні вуглеводнів, у яких один або кілька атомів водню замінено нітрогрупою –NO 2 .

Граничні нітросполуки з однією нітрогрупою мають загальну молекулярну формулу C n H 2 n +1 NO 2

Амінокислоти

Сполуки, що мають у своїй структурі одночасно дві функціональні групи – аміно NH 2 та карбоксильну – COOH. Наприклад,

NH 2 -CH 2 -COOH

Граничні амінокислоти з однією карбоксильною та однією аміногрупою ізомерні відповідним граничними нітросполуками тобто. як і вони мають загальну молекулярну формулу C n H 2 n +1 NO 2

У завданнях ЄДІ на класифікацію органічних речовин важливо вміти записувати загальні молекулярні формули гомологічних рядів різних типів сполук, знаючи особливості будови вуглецевого скелета та тих чи інших функціональних груп. Для того щоб навчитися визначати загальні молекулярні формули органічних сполук різних класів, буде корисний матеріал з цієї теми.

Номенклатура органічних сполук

Особливості будови та хімічних властивостей сполук знаходять відбиток у номенклатурі. Основними типами номенклатури вважаються систематичнаі тривіальна.

Систематична номенклатура фактично прописує алгоритми, згідно з якими та чи інша назва складається у суворій відповідності до особливостей будови молекули органічної речовини або, грубо кажучи, її структурної формули.

Розглянемо правила складання назв органічних сполук за систематичною номенклатурою.

При складанні назв органічних речовин по систематичній номенклатурі найбільш важливим є правильно визначити число атомів вуглецю в найдовшому вуглецевому ланцюзі або порахувати число атомів вуглецю в циклі.

Залежно кількості атомів вуглецю в основний вуглецевої ланцюга, сполуки, матимуть у своїй назві різний корінь:

Кількість атомів С у головному вуглецевому ланцюгу

Корінь назви

проп-

пент-

гекс-

гепт-

груд(ц)-

Друга важлива складова, що враховується при складанні назв, - наявність/відсутність кратних зв'язків або функціональної групи, які перераховані в таблиці вище.

Спробуємо дати назву речовині, що має структурну формулу:

1. У головному (і єдиному) вуглецевому ланцюзі даної молекули міститься 4 атоми вуглецю, тому назва міститиме корінь бут-;

2. У вуглецевому скелеті відсутні кратні зв'язки, отже, суфікс, який потрібно використовувати після кореня слова буде -ан, як і у відповідних граничних ациклічних вуглеводнів (алканів);

3. Наявність функціональної групи –OH за умови, що немає старших функціональних груп додає після кореня та суфікса з п.2. ще один суфікс - "ол";

4. У молекулах, що містять кратні зв'язки або функціональні групи, нумерація атомів вуглецю головного ланцюга починається з того боку молекули, до якої вони ближчі.

Розглянемо ще один приклад:

Наявність в головному вуглецевому ланцюзі чотирьох атомів вуглецю говорить нам про те, що основою назви є корінь «бут-», а відсутність кратних зв'язків говорить про суфікс «-ан», який слідуватиме відразу після кореня. Старша група у цьому поєднанні – карбоксильная, вона визначає приналежність цієї речовини до класу карбонових кислот. Отже, закінчення назви буде «-ова кислота». При другому атомі вуглецю знаходиться аміногрупа NH 2 -тому дана речовина відноситься до амінокислот. Також при третьому атомі вуглецю ми бачимо вуглеводневий радикал метил ( CH 3 -). Тому за систематичною номенклатурою дана сполука називається 2-аміно-3-метилбутанова кислота.

Тривіальна номенклатура, на відміну від систематичної, як правило, не має зв'язку з будовою речовини, а обумовлена ​​здебільшого її походженням, а також хімічними або фізичними властивостями.

Формула Назва по систематичній номенклатурі Тривіальна назва
Вуглеводні
CH 4 метан болотний газ
CH 2 =CH 2 Етен етилен
CH 2 =CH-CH 3 пропен пропілен
CH≡CH етин ацетилен
CH 2 = CH-CH = CH 2 бутадієн-1,3 дивініл
2-метилбутадієн-1,3 ізопрен
метилбензол толуол
1,2-диметилбензол орто-ксилол
(про-ксилол)
1,3-диметилбензол мета-ксилол
(м-ксилол)
1,4-диметилбензол пара-ксилол
(п-ксилол)
вінілбензол стирол
Спирти
CH 3 OH метанол метиловий спирт,
деревний спирт
CH 3 CH 2 OH етанол етиловий спирт
CH 2 =CH-CH 2 -OH пропен-2-ол-1 аліловий спирт
етандіол-1,2 етиленгліколь
пропантріол-1,2,3 гліцерин
фенол
(гідроксибензол)
карболова кислота
1-гідрокси-2-метилбензол орто-крезол
(про-крезол)
1-гідрокси-3-метилбензол мета-крезол
-крезол)
1-гідрокси-4-метилбензол пара-крезол
(п-крезол)
фенілметанол бензиловий спирт
Альдегіди та кетони
метаналь формальдегід
етаналь оцтовий альдегід, ацетальдегід
пропеналь акриловий альдегід, акролеїн
бензальдегід бензойний альдегід
пропанон ацетон
Карбонові кислоти
(HCOOH) метанова кислота мурашина кислота
(Солі та складні ефіри - форміати)
(CH 3 COOH) етанова кислота оцтова кислота

(Солі та складні ефіри - ацетати)

(CH 3 CH 2 COOH) пропанова кислота пропіонова кислота
(Солі та складні ефіри - пропіонати)
C 15 H 31 COOH гексадеканова кислота пальмітинова кислота
(Солі та складні ефіри - пальмітати)
C 17 H 35 COOH октадеканова кислота стеаринова кислота
(Солі та складні ефіри - стеарати)
пропінова кислота акрилова кислота
(Солі та складні ефіри - акрилати)
HOOC-COOH етандіова кислота щавелева кислота
(Солі та складні ефіри - оксалати)
1,4-бензолдикарбонова кислота терефталева кислота
Складні ефіри
HCOOCH 3 метилметаноат метилформіат,
метиловий ефір мурв'їної кислоти
CH 3 COOCH 3 метилетаноат метилацетат,
метиловий ефір оцтової кислоти
CH 3 COOC 2 H 5 етилотаноат етилацетат,
етиловий ефір оцтової кислоти
CH 2 =CH-COOCH 3 метилпропеноат метилакрилат,
метиловий ефір акрилової кислоти
Азотовмісні сполуки
амінобензол,
феніламін
анілін
NH 2 -CH 2 -COOH аміноетанова кислота гліцин,
амінооцтова кислота
2-амінопропіонова кислота аланін

На нові програми та підручники це питання стає найгострішим. Наша школа перейшла на нові підручники О.С. Габрієляна та нову програму, як і більшість шкіл Заволзького району, тому ми представляємо календарно-тематичне планування до курсу "Органічна хімія" 10 клас. Тематичне планування складено згідно з програмою розробленої Департаменту освітніх програм та...

Діяльність. Пошук методів та форм навчання, що сприяють вихованню творчої особистості, призвів до появи деяких специфічних способів навчання, одним із яких є ігрові методи. Реалізація ігрових методів навчання щодо хімії за умов дотримання дидактичних і психолого-педагогічних особливостей, підвищує рівень підготовки учнів. Слово «гра» у російській мові...


По-друге, в даний час відома достатня кількість сполук, нерозчинних у неполярних розчинниках або навпаки, добре розчинних у воді, які, тим не менш, відносять до ліпідів. У сучасній органічній хімії визначення терміна «ліпіди» засноване на біосинтетичній спорідненості даних сполук – до ліпідів відносять жирні кислоти та їх похідні. У той же час у біохімії...

Робота призначена вчителям хімії, а також може бути корисною студентам педагогічних вузів та коледжів. 2.2.ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА Необхідність розробки елективного курсу для учнів 10-х класів «Рішення завдань з органічної хімії підвищеного рівня складності» обумовлена ​​кількома причинами. Відповідно до базового навчального плану повної середньої школи на вивчення хімії за 2 ...

Цей посібник містить у наочній формі курс органічної хімії, що вивчається у 10-11 класах загальноосвітньої школи. Посібник може бути використаний при вивченні, узагальненні та повторенні навчального матеріалу, а також може бути корисним в організації систематичного повторення під час підготовки до випускних або вступних іспитів.

Теорія радикалів (30 рр. ХІХ ст. Й. Берцеліус, Ю. Лібіх, Ж. Дюма)
а) до складу органічних речовин входять радикали;
б) радикали завжди постійні, не піддаються змін, переходять із однієї молекули до іншої;
в) радикали можуть існувати у вільному вигляді.

Поняття "радикал" міцно увійшло хімію. Теорія згодом відкинута.
Теорія типів (40-50 рр. XIX ст. Ш. Жерар, А. Кекуле та ін.)
a) всі органічні речовини - похідні найпростіших неорганічних - типу водню, води, аміаку та ін.
б) формули виражають не внутрішню будову молекули, а способи освіти, властивості визначають всі атоми молекули.
в) неможливо пізнати будову речовини, у кожної речовини стільки формул, скільки сю перетворень існує.
Теорія дозволила класифікувати органічні речовини, передбачити та відкрити деякі, особливу увагу – хімічним перетворенням, але не могла прогнозувати, вказувати шляхи синтезу нових речовин.

Зміст
I. Теорія хімічної будови органічних сполук

1 Виникнення органічної хімії як науки (1807р. Й.Берцеліус) 3
2. Речовини органічні та неорганічні. Склад та деякі властивості органічних речовин 4
3. Доструктивні теорії 5
4. Зв'язок понять теорії хімічної будови 6
5. Передумови виникнення теорії хімічної будови органічних речовин
6. Теорія хімічної будови. Основні положення (1,2) 8
7. Теорія хімічної будови. Основні положення (3,4) 9
8. Теорія хімічної будови. Основні положення (5) 10
9. Алгоритм пошуку можливих ізомерів алканів (ізомерію вуглецевого скелета) 11
10. Класифікація хімічних сполук, типових для органічних сполук (за типом хімічних перетворень) 12
11. Класифікація хімічних сполук, типових для органічних сполук (за типом розриву зв'язку) 13
12. Класифікація вуглеводнів 14
ІІ. Граничні вуглеводні
1. Метан. Фізичні властивості. Будова молекули 15
2. Бр3-гібритизація 16
3. Алкани 17
4. Ізоміри та гомологи 18
5. Алкани (нерозгалуженої будови) та алкіли 19
6. Номенклатура (раціональна) 20
7. Номенклатура (систематична) 21
8. Визначення якісного складу органічних сполук 22
9. Хімічні властивості алканів 23
10. Отримання алканів 24
11. Застосування алканів 25
12. Циклоалкани (циклопарафіни, нафтени) 26
ІІІ. Ненасичені вуглеводні
1. Етилен (етен). Будова молекули. sp2 -гібритизація 27
2. Алкени (олефіни, етиленові вуглеводні) 28
3. Властивості алкенів 29
4. Властивості алкенів 30
5. Застосування алкенів 31
6. Отримання алкенів 32
7. Дієнові вуглеводні (алкадієни) 33
8. Хімічні властивості алкадієнів (з поєднаними зв'язками) Отримання 34
9. Загальна характеристика каучуків. Їх будова та властивості 35
10. Ацетилен (етин). Будова молекули sp-гібритизація 36
11. Порівняння будови солекули етану, етилену та ацетилену. Порівняння про ТС зв'язків 37
12. Алкіни (ацетиленові вуглеводні) 38
13. Хімічні властивості алкінів 39
14. Хімічні властивості алкінів 40
15. Застосування ацетилену 41
16. Отримання ацетилену та його гомологів 42
IV. Ароматичні вуглеводні
1. Бензол. Фізичні властивості. Формула Кекуле 43
2. Електронна будова бензолу 44
3. Хімічні властивості бензолу 45
4. Хімічні властивості бензолу 46
5. Арени (Ароматичні вуглеводні. Алкілбензоли) 47
6. Толуол. Хімічні властивості. Взаємний вплив атомів у молекулі толуолу 48
7. Правила орієнтації у бензольному кільці 49
8. Застосування бензолу. Отримання аренів 50
9. Стирол. Нафталін. Антрацен 51
10. Генетичний зв'язок між групами вуглеводнів 52
11. Загальні відомості про групи вуглеводнів 53
12. Загальні відомості про групи вуглеводнів 54
V. Спирти та феноли
1. Граничні одноатомні спирти 55
2. Хімічні властивості спиртів 56
3. Етанол (Етиловий спирт) 57
4. Застосування граничних одноатомних спиртів 58
5. Способи одержання спиртів 59
6. Граничні багатоатомні спирти 60
7. Прості ефіри 61
8. Феноли 62
9. Хімічні властивості фенолу (за гідроксогрупою) 63
10. Хімічні властивості фенолу (по бензольному кільцю) 64
VI. Альдегіди та карбонові кислоти
1. Альдегіди. Будова. Номенкулатура. Ізомерія 65
2. Формальдегід. Отримання. Властивості 66
3. Властивості альдегідів 67
4. Властивості альдегідів 60
5. Кетони G9
6. Отримання альдегідів та кетонів 70
7. Карбонові кислоти. Гомологічний ряд 71
8. Деякі граничні одноосновні кислоти 72
9. Карбонові кислоти. Властивості 73
10. Хімічні властивості граничних одноосновних карбонових кислот 74
11 .Хімічні властивості граничних одноосновних карбонових кислот 15
12. Отримання карбонових кислот 76
13.0тдельні представники карбонових кислот. Класифікація 77
14. Окремі представники карбонових кислот 78
VII. Складні ефіри. Жири
1. Складні ефіри 79
2. Хімічні властивості складних ефірів 80
3. Жири. Класифікація. Отримання 81
4. Хімічні властивості жирів 82
5. Мила 83
6. Синтетичні миючі засоби (CMC) 84
VIII. Вуглеводні
1. Вуглеводи. склад. Класифікація 85
2. Глюкоза. Будова. Фруктоза 86
3. Глюкоза. Хімічні властивості 87
4. Глюкоза. Особливі властивості. Застосування 88
5. Сахароза. Будова. Властивості 89
6. Полісахариди (CeH-mOsJn. Природні полімери 90
7. Крохмаль та целюлоза. Хімічні властивості 91
IX. Аміни. амінокислоти. Білки
1. Аміни. склад. Номенклатура. Ізомерія 92
2. Аміни. Хімічні властивості 93
3. Анілін. Будова. Властивості 94
4. Амінокислоти. Номенклатура. Ізомерія 95
5. Амінокислоти. Властивості 96
6. Деякі амінокислоти білків 97
7. Отримання та застосування амінокислот 98
8. Білки. склад. Будова 99
9. Структури білка 100
10. Хімічні властивості білків 101
11. Ізомерія класів сполук 102
12. Генетичний зв'язок органічних речовин 103
X. Додаток
1. Якісні реакції органічних сполук 104
2. Якісні реакції органічних сполук 105
3. Періодична система хімічних елементів 106
4. Умовні позначення 107.


Безкоштовно завантажити електронну книгу у зручному форматі, дивитися та читати:
Скачати книгу Хімія в таблицях та схемах, 10-11 клас, Ковалевська Н.Б., 2007 - fileskachat.com, швидке та безкоштовне скачування.

При вивченні органічної хімії велике значення мають теоретичні основи.Дана методична розробка призначена для самостійної підготовки учнів та довідкового матеріалу для вчителя. У ній зібрані питання груповані на теми, які охоплюють як загальні проблеми органічної хімії, так і окремі розділи.Методичні вказівки присвячені розгляду деяких питань теоретичної органічної хімії (класифікація реагентів та реакцій, перебіг реакцій у часі) зотримає опис органічних сполук за класами. Матеріал представлений у вигляді таблиць та схем.

Завантажити:


Попередній перегляд:

АлканиСnH2n+2

Sp 3

заміщення

Р 2 , Про 2

нітрування

сульфування

крекінг,

Піроліз

ізомеризація

Циклоалкани

СnH 2n Sp 3

Р 2 , ±Н 2 , Про 2

НГ

Алкени СnH 2n Sp 2 та Sp 3

Дієн

СnH 2n-2

Sp 2 та Sp 3

полімеризація

ізомеризація

Р 2 , ±Н 2 , Про 2

НГ Н 2 Про KMnO 4

Мурашиний

альдегід

Алкіни СnH2n-2 Sp та Sp 3

полімеризація

ізомеризація

Р 2 , Н 2 , Про 2

НГ Н 2 Про KMnO 4

Оцтова кислота

Ін-1+

+(Ag(NH 3 ))OH

CuCl у NH 3

Арени

СnH2n-6

Бензол

Толуол

Ксилол

Кумол

Стирол

Р 2 , Н 2 , Про 2

HNO 3 , H 2 SO 4 СnH 2n+1 Cl спирти

алкени

KMnO 4

Спирти

З n H 2n+2 O

Sp 3

Na, НГ,Про 2

Сірчана, азотна

PCl 5 , Спирти

Орг.кислоти

Нагрівання

KMnO 4

CuO t

Багато багато

спирти

гліцерин

етиленгліколь

Na, NaОН, НГ,О 2 азотна, Спирти

Орг.кислоти

Нагрівання

KMnO 4

Фенол, крезол, гідрохінон

З 6 Н 5 ВІН

Sp 2 та Sp 3

Na, NaОН, НГ

Спирти

Альдегіди

Г 2 FeCl 3 HNO 3 H 2 SO 4

Альдегіди

З n H 2n O

Sp 2 та Sp 3

Н 2 , Н 2 Про , Г 2 , фенол

CH 3 -MgCl

Спирти

альдегід

Су(OH) 2

+(Ag(NH 3 ))OH

Карбонові

кислоти

З n H 2n O 2

Sp 2 та Sp 3

Ме, МеО, МеОН, Г 2 , SOCl 2

карбонати

Спирти

Мурашина кислота

НСООН

+(Ag(NH 3 ))OH

Су(OH) 2

HgCl 2

Аміни

З n H 2n+3 N

Н 2 Про НД Про 2

R-Г HNO 2

Анілін

6 Н 5 NH 2

Br 2, Н 2, H 2 SO 4

Амінокислот

Луги

Кислоти

Спирти

Амінокислот

HNO 2

Глюкоза

+(Ag(NH 3 ))OH

Су(OH) 2

NNO 3

бродіння

а) Спиртове

б)молочнокис

в) маслянокіс.

Крохмаль

Гідроліз

кислотний

на моносахарид

йод

азотна кисл.

Дисахариди Гідроліз

кислотний на 2 вуглеводи

Білок

біуретова реакція – Cu(OH)2 синефіолет.

Ксантопротеїн HNO3 -жовтого кольору.

Чорний осад -CuSO4, HgCl2, (CH3COO)2Pb, FeCl3.

Попередній перегляд:

Способи одержання та хімічні властивості органічних речовин

Назва класу

Загальна формула

Способи отримання

Хімічні властивості

Алкани

Н 2n+2

З оксиду вуглецю(II), карбіду алюмінію, солей карбонових кислот, гідрування алкенів та алкінів, реакція Вюрца, крекінг

Горіння, заміщення, крекінг, ізомеризація, дегідрування

Циклоалкани

З п Н 2п

Гідрування аренів з дигалогенопохідних

Горіння, заміщення (для вищих), приєднання (для нижчих)

Алкени

З п Н 2п

Крекінг, дегідрування алканів, гідрування алкінів, дегідратація спиртів, дегідрогалогенування моногалогеналканів, дегалогенування дигалогеналканів

Горіння, приєднання (водню, галогенів, галогенів, води), полімеризація, окислення

Алкадієни

З п Н 2 п -2

Дегідрування та дегідратація етанолу (реакція Лебедєва), дегідрування алканів та алкенів

Горіння, приєднання (водню, галогенів, галогеноводородів), полімеризація

Алкіни

З п Н 2п-2

Дегідрогалогенування дигалогеналканів. Гідроліз карбіду кальцію та термічне розкладання метану (ацетилен)

Горіння, заміщення, приєднання (водню, галогенів, галогенів, води), окислення, полімеризація

Арени

(бензол,

толуол)

З п Н 2п-6

Дегідрування циклоалканів, дегідроциклізація алканів, алкілування за Фріделем-Крафтсом, реакція Вюрца-Фітинга, із солей бензойної кислоти

Горіння, заміщення (взаємодія з галогенами, азотною кислотою), приєднання (водню, галогенів)

Граничні

одноатомні

спирти

З п Н 2п+1 ВІН

Або

З п Н 2п+2

Гідратація алкенів, гідрування альдегідів та кетонів, гідроліз галогеналканів, гідроліз (і омилення) складних ефірів. З оксиду вуглецю(П) та водню (метанол). Бродіння глюкози (етанол)

Горіння, взаємодія з лужними металами,

галогеноводородами, окислення, міжмолекулярна та

внутрішньомолекулярна дегідратація, етерифікація

Багатоатомні спирти

R(OH) n

Гідроліз жирів, з пропілену

Горіння, етерифікація, взаємодія з лужними металами, галогеноводородами, азотною кислотою, гідроксидом міді(П)

Феноли

З 6 Н 5 (ВІН) n

З феноляту натрію, сплавлення солей сульфокислот, з галогенопровідних аренів, кумольний спосіб (з бензолу та пропілену)

Горіння, заміщення, поліконденсація, взаємодія з галогенами, азотною кислотою, лужними металами, лугами

Альдегіди

З п Н 2п

Окислення первинних спиртів, гідроліз дигалогеналканів, гідратація ацетилену, окислення алкенів та метану

Горіння, окислення (гідроксидом міді(Н), аміачним розчином оксиду срібла), приєднання (води, водню), заміщення (взаємодія з галогенами), поліконденсація, полімеризація

Кетони

З п Н 2п

З солей карбонових кислот, окиснення вторинних спиртів

Горіння, приєднання водню

Одноосновні граничні карбонові кислоти

З п Н 2п Про 2

Окислення первинних спиртів, альдегідів, алканів, гідролізу складних ефірів. Зі щавлевої кислоти та оксиду вуглецю(Н) (мурашина кислота)

Дисоціація, взаємодія з металами, основними оксидами, гідроксидами, солями більш слабких та летких кислот, спиртами (етерифікація), заміщення у радикалі (взаємодія з галогенами), приєднання водню. Для мурашиної кислоти взаємодія з гідроксидом міді(Н), аміачним розчином оксиду срібла

Прості ефіри

r,-0-r 2

З п Н 2п+2

З граничних одноатомних спиртів

Горіння

Складні ефіри

З п Н 2п Про 2

Зі спиртів і кислот

Горіння, гідроліз (у тому числі омилення)

Вуглеводи (глюкоза)

З 6 Н 12 Про 6

Гідроліз полісахаридів, фотосинтез

Взаємодія з гідроксидом міді(П), аміачним розчином оксиду срібла, азотною кислотою, ангідридами кислот, галогеналканами, спиртами, горіння, відновлення, етерифікація, бродіння

Вуглеводи (полісахариди)

(З 6 н 10 Про 5) п

З моносахаридів

Горіння, гідроліз, етерифікація, взаємодія з азотною та органічними кислотами

Аміни

R 2 -N- R 3

З галогеналканів, нітросполук

Горіння, основні властивості (взаємодія з водою та кислотами)

Анілін

R-NH 2

або

C 6 H 5 NH 2

З галогеналканів, нітробензолу

Основні властивості (взаємодія з кислотами), взаємодія з галогенами, воднем, азотною кислотою

Амінокислоти

NH 2 З п Н 2п-1 Про 2

Гідроліз білків з галогенопохідних кислот

Горіння, амфотерні властивості (взаємодія з кислотами та лугами), взаємодія з металами, основними оксидами, солями, спиртами, поліконденсація, утворення біполярного іона

Попередній перегляд:

Різноманітність органічних реакцій зводиться до п'яти типів:заміщення, приєднання, відщеплення, перегрупування та окислювально-відновлювальні.

Реакції заміщення

У реакціях заміщенняводень або функціональна група заміщується на неводневий атом або іншу функціональну групу:

Реакції приєднання

Реакції приєднаннясупроводжуються розривом кратних зв'язків:

Реакції відщеплення

Реакції відщеплення(елімінування) призводять до утворення ненасичених вуглеводнів:

Реакції перегрупування

Реакції перегрупування(ізомеризації) призводять до утворення ізомерів:

Реакції окислення та відновленняпротікають із зміною ступеня окиснення вуглецевого атома:

  1. Повне окислення (згоряння)
  1. Часткове окиснення

Всі ці реакції протікають по двох механізмах, різним способом

При вільнорадикальному механізмі під дією випромінювання або температури відбувається гомологічний розрив зв'язків (переважно малополярних) з утворенням частинок, що містять неспарені електрони. Ці частки – вільні радикали – надзвичайно реакційноздатні.

При іонному механізмі відбувається гетеролітичний розрив зв'язків із утворенням карбкатіонів.та карбаніонів . Атакуючий реагент, що взаємодіє з субстратом, може бути двох видів: нуклеофільного та електрофільного.
Нуклеофільні реагенти віддають електронну пару субстрату; електрофільні реагенти приймають електронну пару від субстрату. Карбкатіони мають електрофільні властивості, карбаніони - нуклеофільними.
Типові нуклеофільні реагенти:

Типові електрофільні реагенти:

Оцтовий ангідрид(CH 3 CO) 2 O молекулярна маса 102,09; безбарвна прозора рухливарідинаіз різким запахом; Розчинимо вбензоле. діетиловому ефірі. етанолі. CHCl 3 , CH 3 COOH, ТГФ, обмежено - у холоднійводі(12 г у 100 г води), у гарячійводігідролізується до оцтової кислоти, гідроліз каталізують кислоти.

Оцтовий ангідрид має хімічні властивості.ангідридів карбонових кислот:

З основами оцтовий ангідрид даєацетати. з HCl та COCl 2 при 70-80°C - ацетилхлорид,

Перетворюється в бензол, в умовах рідкофазногогідруванняу присутності. Ni- і Pd-ка-талізаторів - в циклогенсан.

Складні ефіри.

Метиловий ефір пропіонової кислоти -метилпропаноат, метилпропіонат.

Тригліцериди – тристеарат гліцерину

Хімічна активність органічних сполук.

Найбільшу активність мають спирти алільного та бензильного типів, а також третинні спирти. Вони реагують із більшою швидкістю, ніж вторинні, а останні перевершують первинні спирти. Зі збільшенням довжини вуглеводневого радикалу реакційна здатність спиртів кожного типу знижується. Реакційна здатність галогеноводородних кислот, що діють як каталізатор і джерело нуклеофіла, падає в послідовності HI>HBr>HCl>>HF, що пов'язано зі зменшенням сили кислоти та зменшенням нуклеофільності при переході від іодид-іону до хлорид-іону. Йодо- та бромоводнева кислоти легко взаємодіють з усіма спиртами. Але иодоводородная кислота здатна також відновлювати як вихідні спирти, і утворюються иодопроизводные в вуглеводні, що обмежує її застосування.
Швидкість реакції з HF занадто мала для прямого перетворення спиртів на алкілфториди.Якщо в ряд спиртів помістити фенол або циклічний спирт, то він матиме найбільші кислотні властивості.

Якщо кислоти мають розгалужену будову, то їх кислотність зменшується.

Попередній перегляд:

Алкани

Алкени

Формула

Представник

метан

етилен

Гібридизація

Ізомерія

Вуглецевий скелет.

Вуглецевий скелет, положення подвійного зв'язку, міжкласовий; цис- та транс-ізомерія

Хім. св-ва

Галогенування, горіння,

нітрування:

Галогенування, приєднання водню, галогенводнів, води, окиснення перманганатом калію, полімеризація.

Отримання

Дія металевого натрію на моногалогенпохідні (Реакція Вюрца).

Відновлення ненасичених вуглеводнів.

Сплавлення солей карбонових кислот із лугом.

Дія спиртових розчинів їдких лугів на галогенпохідні.

Дія Zn або Mg на дигалогенпохідні з двома атомами галогену у сусідніх атомів.

Гідрування ацетиленових вуглеводнів над каталізаторами зі зниженою активністю (Fe).

Кач. реакції

Горіння алканів супроводжується синім полум'ям.

Алкени знебарвлюють бромну воду.

Окислення перманганатом калію – знебарвлюють розчин.

Попередній перегляд:

Ознака

Циклоалкани

Арени


Формула

CnH2n

СnH2n-6

Представники

Циклопропан-С3H6
Циклобутан - С4H8
Циклопропан - С5H10

Бензол - С6H6
Толуол - С6H5CH3
o-ксилол - C6H4(CH3)21. 2-диметилбензол
n-ксилол - C6H4(CH3)2
1. 3-диметилбензол
m-ксилол - C6H4(CH3)2
1. 4-диметилбензол

Гібридизація

Sp 3

Sp 2

Ізомерія

1) Ізомерія вуглецевого скелета
2) Ізомерія положення заступників у кільці.
3) Міжкласова ізомерія з алкенами

1) Будівлі та кількість заступників
2) Положення заступників
3) Заступники у положенні 1,2-орто; 1,3 - мета; 1,4-пара.

Хімічні властивості

1) Гідрування
2) приєднання галогенів та галогеноводородів.
3) Дегідрування (циклогесана та його алкільних похідних)
4) розкладання
5) окислення

1) галогенування
2) нітрування
3) Сульфування
4) Алкілювання
5) Гідрування
6) окислення

Отримання

1) Синтез циклічних дигалогенопохідних.
2) з ароматичних УВ
3) із нафти.

1) переробка нафти та вугілля
2) дегідрування циклогексану
3) Дегідроциклізація гексану
4) Тримеризація ацитилену при 500 град.
5) сплавлення солей бензойної кислоти з лугом.

Якісні реакції

Знебарвлення бромної води

реакція з аміачним розчином ціаніду нікелю (ІІ).Випадає осад -Ni(CN)2NH3(C6H6).

Попередній перегляд:

Спирти

Одноатомні:

Перший представник: CH3-OH (метиловий спирт)

Загальна формула: CnH2n+1OH

Ізомерія:

1) З будовою вуглецевого скелета

2) З положенням функціональної групи ВІН

Хімічні властивості:

  1. Взаємодіють із лугами та лужно-земельними металами

2R-OH+ 2Na ->2 R-O-Na +H2

  1. Взаємодіють із галогеноводородами

R-OH + H-гал-t> H2O + R-гал

  1. Взаємодіє з оксидом міді

Отримання:

  1. Взаємодія галогеналканів із розчинами лугів
  2. Гідратація алкенів
  3. Відновлення альдегідів та кетонів

Приватні випадки:

  1. Метанол – одержання синтезу газу
  2. Етанол-бродіння глюкози

Багатоатомні:

Перший представник:

Етандіол-1,2

Ізомерія:

Хімічні властивості:

1) Реакції з лугами, металами, нерозчинними основами

2) Заміщення. Реакції з галогено-воднями, етерифікація

3) Окислення. Реакції горіння, окиснення

4) Реакції з Cu(OH)2

Отримання:

1)Синтетичний метод

Попередній перегляд:

Кетони

Альдегіди

Загальна формула

З n H 2n O

З n H 2n O

1 представник

  1. Ацетон

СН 3-СО-СН 3

  1. мурашиний альдегід (формальдегід)

Sp 3

Sp 3 , sp 2

ізомерія

  1. вуглецевого скелета
  2. положення кетогрупи
  3. міжкласова ізомерія
  1. ізомерія вуглецевого скелета, починаючи з 4
  2. міжкласова ізомерія
  3. циклічними оксидами (з 2 )
  4. ненасиченими спиртами та простими ефірами (з 3 )

Хім.

Св-ва

  1. Дія на кетони сильних окислювачів (КМnО 4 , NaIO 4 , До 2 Сr 2 Про 7 ) у жорстких умовах
    (
    t , тиск, кисле або лужне середовище) призводить дорозриву вуглець-вуглецевого зв'язку при карбонільній групі.В результаті утворюється суміш кислот з меншим числом атомів вуглецю, ніж у вихідному кетоні:
  1. Кетони приєднують водень по карбонільній групіз утворенням вторинних спиртів:
  1. Кетони приєднують активні спирти– метанол та етиленгліколь – з утворенням кеталей (ця реакція оборотна):
  1. Альдегіди повільно окислюються киснем повітря в карбонові кислоти:
  1. Альдегіди приєднують воденьН 2 з подвійного зв'язкуС=Про нагрівання в присутності каталізатора (Ni, Pt, Pd).

Отримання

  • Окислення вторинних спиртів:

Декарбоксилювання солей карбонових кислот та самих кислот:

Гідроліз дигалогенопохідних вуглеводнів, що містять два атоми галогену при одному атомі С:

Синтез ароматичних кетонів за Фріделем-Крафтсомз ароматичних вуглеводнів та хлорангідридів карбонових кислот у присутності АlСl 3 :

Гідратація алкінів(З (3) і вище) за Кучеровим:

  1. Альдегіди отримують відновленням кислот:
  1. Окислення первинних спиртів.
  2. Дія води на дигалоїдні сполуки
  1. Дія води на ацителенові вуглеводні (реакція Кучерова). При дії води на ацителен у присутності солей окису ртуті виходить оцтовий альдегід:
  1. Гідроліз вінілових ефірів. Альдегіди виходять при дії водиу присутності мінеральних кислот на прості вінілові ефіри.

Якісні

реакції

  1. Йодоформна реакція.
  1. Реакція з нітропрусидом натрію.

Помаранчево-червоне фарбування, при підкисленні СН

Попередній перегляд:

1 група “Визначення та класифікація”: Карбонові кислоти – це похідні УВ, що містять функціональну карбоксильну групу – COOH.

Карбоксильна група складається з карбонільної та гідроксильної груп.

За основністю кислоти поділяються на одноосновні (монокарбонові), двоосновні (дикарбонові), триосновні (трикарбонові) тощо. (Демонстрація слайдів).

граничні (насичені), R – алкіл;

ненасичені (ненасичені) - похідні ненасичені УВ;

ароматичні – похідні ароматичних УВ.

Найбільше значення мають насичені монокарбонові кислоти, їх загальна формула:

Сn Н2n+1 - СООН

2 група. “Номенклатура та ізомерія”За міжнародною замісною номенклатурою назву кислоти виробляють від назви відповідного вуглеводню з додаванням закінчення та слова кислота. Нумерацію ланцюга завжди починають з атома вуглецю карбоксильної групи, у назвах положення функціональної групи не вказують. Наприклад:

СН3 – СН2 – СН(С2Н5) – СН(СН3) – СН2 – СООН

2-метил-4-етилгексанова кислота

Назви основних насичених карбонових кислот наведено у таблиці.

Усередині класу для граничних монокарбонових кислот можлива лише ізомерія вуглецевого ланцюга. Метанова, етанова та пропанова кислоти ізомерів не мають.

Склад СH3-COOH відповідають 4 ізомери.

Крім ізомерії за вуглецевим скелетом, для монокарбонових кислот характерна міжкласова ізомерія складним ефірам карбонових кислот.

3 група: "Електронна будова"

Карбоксильна група містить високополяризовану карбонільну групу. Атом вуглецю карбонільної групи, що має частковий позитивний заряд, відтягує він електрони зв'язку З – Про. Неподілена пара електронів атома кисню гідроксильної групи взаємодіє з електронами – зв'язку карбонильної групи. Це призводить до більшого відтягування електронів від атома водню гідроксильної групи збільшення полярності зв'язку Про – Н порівняно зі спиртами, а також зменшення позитивного заряду на атомі вуглецю карбонільної групи кислот порівняно з альдегідами. На відміну від спиртів кислоти дисоціюють з утворенням іонів водню Н+. На відміну від альдегідів для них не характерні реакції приєднання подвійного зв'язку.

4 група: "Загальні способи отримання"

Окислення альдегідів.

У промисловості: 2RCHO + O2 2RCOOH

Лабораторні окислювачі: Ag2O, Cu(OH)2, KMnO4, K2Cr2O7 та ін.

Окислення спиртів: RCH2OH + O2 RCOOH + H2O

Окислення вуглеводнів: 2C4H10 + 5O2 4CH3COOH + 2H2O

Із солей (лабораторний спосіб): CH3COONaкр. + H2SO4 конц. CH3COOH + NaHSO4

HCOOH

1)метанова (мурашина) CH3COOH

2) етанова (оцтова) HCOOCH3

3) метиловий ефір мурашиної кислоти CH3CH2COOH

4) пропанова (пропіонова) HCOOCH2CH3

5) етиловий ефір мурашиної кислоти CH3COOCH3

6) метиловий ефір оцтової кислоти CH3(CH2)2COOH

7)бутанова (масляна) 2-метилпропанова HCOOCH2CH2CH3

8) пропіловий ефір мурашиної кислоти CH3COOCH2CH3

9) етиловий ефір оцтової кислоти CH3CH2COOCH3

10) метиловий ефір пропіонової кислоти CH3CH2COOCH