Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Свидетельство о публикации

Автоматическая выдача свидетельства о публикации в официальном СМИ сразу после добавления материала на сайт - Бесплатно

Добавить свой материал

За каждый опубликованный материал Вы получите бесплатное свидетельство о публикации от проекта «Инфоурок»

(Свидетельство о регистрации СМИ: Эл №ФС77-60625 от 20.01.2015)

Инфоурок / Химия / Конспекты / Пособие по органической химии для нехимических специальностей
ВНИМАНИЮ ВСЕХ УЧИТЕЛЕЙ: согласно Федеральному закону № 313-ФЗ все педагоги должны пройти обучение навыкам оказания первой помощи.

Дистанционный курс "Оказание первой помощи детям и взрослым" от проекта "Инфоурок" даёт Вам возможность привести свои знания в соответствие с требованиями закона и получить удостоверение о повышении квалификации установленного образца (180 часов). Начало обучения новой группы: 28 июня.

Подать заявку на курс
  • Химия

Пособие по органической химии для нехимических специальностей

библиотека
материалов

СЕРИЯ: «ЛЕКЦИИ-КАЖДОМУ СТУДЕНТУ»

ВЫПУСК 5









Текст лекций

по курсу «органическая химия» для студентов

заочного отделения нехимических специальностей


Профессор РАЕ, кандидат химических наук М.И.Бармин















Санкт-Петербург

2011











Введение


Выпуск 5 серии «Лекции-каждому студенту»представляет собой лекции по курсу «органическая химия» рассчитанные на 4 занятия и предназначен для студентов заочного отделения нехимических специальностей высших учебных заведений специализаций текстильной и легкой промышленности.


Студенты желающие подготовиться к сдаче экзамена на более высоком уровне или имеющие вопросы по курсу, которые необходимо разрешить на их производстве могут проконсультироваться у меня .




Пишите по адресу: mik2005@bk.ru/. Заходите на сайт: http://svoi-repetitor-po-khimii..ru/. Пишите письма :193168, С-Петербург, ул. Подвойского, д. 17-2, кв. 181. Михаилу Ивановичу Бармину. Буду рад помочь!!!

М.И.Бармин












Выпуск 1 серии «Лекции-каждому студенту можно будет приобрести в «Бизнес-Пресса» и на ОЗОНе. www.ozon.ru/

Выпуск 2 этой серии вышел в свет в 2007 году. В.Ф. Цымлов,М.И. Бармин Основы политологии //Ростов-на-Дону: ФЕНИКС. 2007. 128 с.

Вып. 3 М.И. Бармин, А.И. Смульский// Лекции по органической химии с решением задач//

СПб.: Арт-экспресс. 2008. 314 с.,илл.

Вып. 4 Ю.Н. Вальщиков, М.И. Бармин Теоретическая механика.//СПб.: Арт-экспресс. 2009. 382 с.,илл.

Органическая химия изучает соединения углерода и его производных.


Бурное развитие органической химии требовало создание более современной, строго научной теории строения органического соединения . Такая теория была создана в 1861 г.русским ученым А. М. Бутлеровым .

В основе теории Бутлерова положены 4 принципа:


  1. Все атомы в молекуле связаны между собой в определенной последовательности, это определяет строение соединения.

  2. Зная строение органического соединения, можно предсказать его свойства.

  3. Зная свойства органического соединения, можно определить его строение.

  4. Радикалы в молекуле остаются неизменными, но они способны изменяться в процессе химических реакций.

По важности теории Бутлерова можно сравнивать с открытием таблицы

Менделеева.




Типы химических связей

Основными типами химических связей являются:

  1. Ионная

  2. Ковалентная

  3. Координационная

  4. Водородная.

Для органических соединений наиболее характерна ковалентная связь. Она образуется за счет обобщения двух элементов, при этом каждый атом дает для связи 1 свой ē, в результате каждый атом C имеет восьми электронную (октетную) устойчивую оболочку.


hello_html_7911e29f.png

Типы химических реакций.

Органические реакции подразделяются на следующие типы.

1. Реакция замещения, обозначается S R,E,N

2. Реакция присоединения, обозначается A R,E,N

3. Реакция отщепления, обозначается E

4. Реакция конденсации

5. Реакция перегруппировки

6. Реакция полимеризации




Замещение (предельные углеводороды)

Примеры

Cl0h*ν

Shello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifR CH4 CH3Cl (Cl2 2Cl0)

hello_html_5f7fd155.pnghello_html_3a5d4a29.gifOH

SE Cl+

hello_html_6b11c135.gifAlCS



Cl OH

hello_html_13a1c4df.gifhello_html_3a5d4a29.gif

SN OH-

hello_html_m408e67fc.gifhello_html_m6ff9971f.gifNaOH

hello_html_m574de6cc.gifhello_html_m2a7690f7.gif

Присоединение (непредельные соединения)

+ -

+hello_html_m4e7cbfbb.png- HCl (Cl0)

Ahello_html_m8de550a.gifR (эффект Карраша) CH3 –CH = CH2 CH3 – CH2 – CH2Cl

H2O2


Cl

+ hello_html_m4e7cbfbb.png- H+Cl -l

Ahello_html_m8de550a.gifE (правило Марковникова) CH3 CH=CH2 CH3CHCH3


+ - H+

Ahello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifN (присоединение HCN CHCH + HCN CH = CHOH CH2 = CH

по тройной связи) карбанион l

CN


Отщепление


H2SO4конц.

Ehello_html_m8de550a.gif CH3 – CH – CH2 – CH3 CH3 – CH = CH – CH3

l -HOH

OH

Реакция конденсации (или уплотнение)

hello_html_m2dbc6897.png

Вhello_html_m23f08b7e.pnghello_html_491e8089.pngзаимодействие альдегидов: OH O

hello_html_7f435f86.pngO O l

1hello_html_47c7ad9c.pnghello_html_m7a37a662.pnghello_html_m8de550a.gifhello_html_m7a37a662.pnghello_html_m7a37a662.pnghello_html_m7a37a662.pngст. CH3 – C + HCH2 – C CH3 – CH – CH2 – C

H H альдоль H

hello_html_491e8089.pnghello_html_491e8089.png O O

t0

2hello_html_m7a37a662.pnghello_html_m8de550a.gifhello_html_m7a37a662.pngст. CH3 – CH – C CH3 – CH = CH - C

H - H2O H

1 – альдольная конденсация

2 – кротоновая конденсация




Реакция перегруппировки


Это такие реакции, когда менее устойчивые соединения переходят в более устойчивые.


Пhello_html_491e8089.pngример: перегруппировка Эльтекова O

HOH пер. Эльт.

Chello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m7a37a662.pngH≡CH [ CH2 = CH] CH3 – C

Hg+2 │ H

OH


ТЕМА: Углеводороды.

Предельные углеводороды (алканы).


CnH2n+2

Они имеют общую формулу

Родоначальником является метан – CH4.

Парафиновые углеводороды вследствие насыщенности являются мало активными. Они содержатся в нефти и природном газе.


Способы получения

1. Из природного газа и нефти.

2. Синтетические способы.

По способу Вюрца_- Шорыгина (универсальный)

hello_html_m8de550a.gifhello_html_438e1b6b.gifhello_html_m3fe553ff.gif CH3 – CH3

hello_html_m8de550a.gifCH3 – CH2 – CH3 тяжело разделяется

CH3Cl+Na+CH3CH2Cl –

hello_html_m8de550a.gif CH3CH2 – CH2CH3



3. Гидрирование непредельных связей в присутствие катализатора.

[H], Pt

Сhello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifH2 = СH2CH3CH3




Химические свойства.


Наиболее характерными являются реакции замещения, а наиболее важными реакции хлорирование и нитрование.

Cl2,hν

  1. Chello_html_m8de550a.gifH4CH3Cl........CCl4 – недорогие растворители

  2. Нитрование в жидкой среде называется реакцией Коновалова и протекает по ионному механизму:

NO2

NO2+

Chello_html_m8de550a.gifH3 – CH2 – CH3 CH3 – CH – CH3

конц. HNO3 – до 30%, t0 до 1300, p=1-3 атм.


В газовой фазе реакция протекает по радикальному механизму при t0=200-5000 с образованием смеси нитропродуктов и кислородсодержащих соединений.


hello_html_m8de550a.gifhello_html_645808b7.gif CH3 – CH2NO2

Chello_html_m408e67fc.gifhello_html_m311f0002.gifhello_html_m8de550a.gifH3ƒCH2ƒCH3 CH3 – CH – CH3 кислоты

│ +

NO2

hello_html_m8de550a.gifCH3NO2


Алканы с длиной С-цепи С710 используется для бензина, метан – как химическое сырье и как бытовой газ.




Алкены


CnH2n

Общая формула.

Простейший представитель этилен – CH2=CH2.


Способы получения.


1.Из нефти путем крекинга

2. В лабораторных условиях а) используется реакция отщепления элементов HOH или галогеноводородов (по правилу Зайцева) при обработке спиртов или галогенопроизводных спиртовым раствором КOH.

KOH

hello_html_m8de550a.gif CH3 – CH2 – CH2 – CH3 CH3 – CH=CH=CH3

│ -HOH

OH -KCl

(Cl)

б) селективное гидрирование ацетилена углеводов


H2, Pd

Chello_html_6b11c135.gifH≡CH CH2=CH2



Химические свойства.



Для алкенов характерны реакции


  1. Присоединение ,

  2. Окисление,

  3. Полимеризация


1. Наиболее важными реакциями являются присоединение галогеноводорода , серной кислоты и окиси углерода.





Cl

+ hello_html_m4e7cbfbb.png- H+Cl -

Ahello_html_m8de550a.gif. CH3 –CH = CH2 CH3 – CH – CH3 пр. Марковникова

+ -

HOSO3H HOH

Бhello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gif. CH2=CH2 CH3 – CH2 CH3 – CH2OH.

│ -H2SO4

O SO3H




Реакция имеет важное экономическое значение, так как позволяет получать этиловый спирт (гидролизный) без использования пищевого сырья (картофеля, зерна),

hello_html_491e8089.pnghello_html_491e8089.png

O

hello_html_m7a37a662.pngCO+H2 H2

hello_html_6b11c135.gifhello_html_m8de550a.gifВ. CH2=CH CH2 – CH2 I – II CH3 – CH2 -C

hello_html_m740bedaa.gifhello_html_mbcd3f8b.gifKat. II I H

C

O

2. Реакции окисления

hello_html_m22fb274.gif

Они могут протекать как с сильными окислителями, так и со слабыми.

При использовании сильных окислителей, таких как HNO3 конц.,

хромовая смесь (K2Cr2O3+H2SO4), происходит разрыв С - цепочки по (=) связи.

При использовании слабых окислителей (KMnO4 – разб., O2 воздуха, озон – O3)

проходит по (=) связи.


hello_html_m6c4676dc.gifKMnO4 hello_html_m8de550a.gif2 HCOOH

конц.

CH2 – CH2

Chello_html_m311f0002.gifH2=CH2 KMnO4. │ │

hello_html_m8de550a.gifOH OH

hello_html_2020d499.gifразб

CH2 ― O ― CH2 HOH

hello_html_6b11c135.gifO3 │ │ -H2O2 2 CH2O

hello_html_m8de550a.gifhello_html_m441d7c7e.gif O O










Диеновые углеводороды (алкадиены)


Диены в своей молекуле содержат 2 (=) связи

CnH2n-2


и отвечают формуле


Эти соединения широко применяются для получения синтетических каучуков, поэтому

для них разработаны помимо общих способов получения и специальные.

Наиболее важными диенами являются:


дивинил изопрен хлоропрен


CH2=CH – CH= CH2 CH2=C – CH=CH2 CH2=C – CH=CH2

│ │

CH3 Cl



Получение дивинила.


hello_html_m121c79a8.pnghello_html_491e8089.pnghello_html_m121c79a8.png

Пhello_html_491e8089.pnghello_html_2f6c861d.pnghello_html_491e8089.pngо Ренне: 1,4 бутендиол

O O

H2, Pt

Hhello_html_m7a37a662.pnghello_html_m7a37a662.pnghello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifC + CĤ ≡ CĤ + HC CH2CCCH2

│ │

H H OH OH

hello_html_693f6c57.gifhello_html_12f09630.gif H2SO4

hello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gif CH2 – CH2 – CH2 – CH2 CH2=CH – CH=CH2

│ │ -HOH

OH OH


1, 4 - бутадиен

По Лебедеву:

Kat.

2hello_html_m53a5d0eb.gifCH3CH2OH CH2=CH – CH=CH2

-H2, H2O


Получение изопрена по Фаворскому:

(из ацетона и ацетилена)

hello_html_2f6c861d.png


O OH OH

║ │ H2, Pd │

Chello_html_m8de550a.gifhello_html_m408e67fc.gifhello_html_6b11c135.gifH3 – C – CH3 + CH≡CH CH3 – C – C≡CH CH3 – C – CH=CH2

│ │

CH3 CH3

hello_html_m5d361dd4.gif спирт Фаворского

H2SO4

hello_html_6b11c135.gifCH2=C – CH=CH2

-H2O │

CH3

В промышленности диены получают из нефтяных газов (фракций)

Chello_html_m4ac653fd.gifH3 – CH2 – CH2 – CH3

CNO3 дивинил

Chello_html_m8de550a.gifH3 – CH=CH – CH3 -H2

бутан/бутил. фр.

Химические свойства.

Для диенов характерны два типа реакций.


  1. Реакции присоединения

  2. Реакции полимеризации

  1. Реакции присоединения могут протекать по типу 1,2или 1,4 -, в полярных средах – в положении 1,4- а в неполярных – в положении 1,2 - .

1,4- 1 4

hello_html_645808b7.gifhello_html_5073de46.gifCH3CH=CHCH2Cl

полярная среда (с перемещением (=) связи)

1 2 3 4 HCl

Chello_html_mb60b119.gifH2=CH – CH=CH2 1,2-

hello_html_5073de46.gif CH3 – CH – CH=CH2

неполярная

Cl



  1. Реакции полимеризации в положении 1,4-

лежат в основе получение синтетических каучуков (полимерных и сополимерных)


Получение изопренового (натурального) каучука –

hello_html_66d71e36.gifKat.

nhello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gif CH2=C – CH=CH2 - CH2 – C=CH – CH2 – CH2 – C=CH – CH2 -

│ │ n

CH3 CH3

hello_html_m2467a9d.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gif-CH2 CH2 – CH2 CH2 -

цис - C=C C=C цис-форма

иhello_html_m408e67fc.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifзомер. 1, 4-полиизопрен

CH3H CH3H m натур. синт.

каучук

Ацетиленовые углеводороды (алкины)

CnH2n-2


Общая формула

являются изомерами диенов.

Родоначальник – ацетилен CH≡CH.

Способы получения.


Из всех алкинов наибольшее значение представляет ацетилен, в промышленности он получается двумя способами








1. Карбидный способ


25000

Chello_html_6b11c135.gifhello_html_mc266016.gifaO+3C CaC2+CO энергоемкий, дешевое сырье

Chello_html_m8de550a.gifaC2+HOH Ca(OH)2+CH≡CH


2.Пиролиз метана.



14000

2hello_html_6b11c135.gifCH4CHCH+H2↑ нет отходов




Получение гомологов ацетилена

Гомологи получают способом алкилирование.

CH3Cl

Chello_html_6b11c135.gifhello_html_6b11c135.gifH≡CH+NaNH2 CH≡CNa CH≡C – CH3

(амид Na) NH3 NaCl


Химические свойства.


Для ацетилена характерна:


  1. Реакция замещения (пример реакции алкилирование и получение диенов) см. выше!

  2. Рhello_html_m4ba3cc82.gifеакции присоединения: галогеноводородов,

сильной кислоты,

уксусной кислоты,

H2O по реакции Кучерова,

бутилового спирта



hello_html_6b11c135.gifHCl полим.

hello_html_m1eab73a2.gifhello_html_6b11c135.gifhello_html_6b11c135.gifn CH2=CH [ - CH2CH – ]n ПХВ, медицинское волокно

CH2Cl2 │ │ полихлорвинил

Cl Cl

HCN полим.

hello_html_6b11c135.gifn CH2=CH [ - CH2 – CH – ]n «Нитрон»

│ │ поли акрилонитрил,

O CN CN пhello_html_m7a37a662.pnghello_html_72c3b441.gifолучен впервые в ЛИТЛП

CH3C

Chello_html_m311f0002.gifH≡CH OH полим. HOH

hello_html_98608df.gifhello_html_6b11c135.gifhello_html_m8de550a.gifn CH2=CH [ - CH2 – CH – ]n [ - CH2 – CH – ]n

│ │ OH

OCOCH3 OCOCH3 OH

«Винол» впервые

получен в ЛИТЛП


O

hello_html_72c3b441.gifHOH, Hg+2 перегр.

hello_html_6b11c135.gifhello_html_6b11c135.gifhello_html_m7a37a662.png[CH2=CH] Эльт. CH3C

H

OH


полим. Бальзам Шостаковского,

hello_html_6b11c135.gifC4H9OH n CH2=CH [ - CH2 – CH –]n мед. препарат

hello_html_6b11c135.gif бутанол │ │

OC4H9OC4H9

Ацетилен широко используется в энергетических целях (для сварки и резки металлов)

и в химических (синтетических волокон).




Ароматические углеводороды

(hello_html_m2cd814f1.gifарены)

Гhello_html_14df92a6.gifhello_html_14df92a6.gifhello_html_3f8b6a6d.gifлавным представителем является бензол – CH3CH3

hello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gif

CH3 CH NH2

hello_html_3f8b6a6d.gifhello_html_m4902bd14.gifhello_html_3f8b6a6d.gifhello_html_m4902bd14.gifhello_html_3f8b6a6d.gifhello_html_m4902bd14.gif толуол , изопропил – бензол ,



анилин

Способы получения бензола:


1.Из каменноугольной смолы при коксование каменного угля.

2. Ароматизация алканов:

hello_html_24e075d3.gifhello_html_2d9fd4d6.gifCHO3, t0

Chello_html_m8de550a.gifH3 – (CH2)4 – CH3

-H2hello_html_3f8b6a6d.gif

hello_html_m4902bd14.gifС актив,

600ос

  1. Пhello_html_m8de550a.gifо реакции Зелинского 3CH≡CH

из ацетилена



Гомологи бензола


  1. По реакции Вюрца

Cl │CH3

hello_html_m2ea58c97.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m2ea58c97.gif+CH3Cl +Na

NaCl



  1. По реакции Фиделя – Крафтса – Густавсона



│CH3

hello_html_m2ea58c97.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m2ea58c97.gif+CH3Cl

AlCS

Химические свойства


Для аренов характерны два типа реакций:

  1. Реакция электрофильного замещения SE

  2. Реакция окисления


Из реакций SE наиболее важными являются нитрование, сульфирование, хлорирование


hello_html_m7eaa7d36.gif x

hello_html_m2ea58c97.gifhello_html_184cff19.gif X+

hello_html_m8de550a.gif , гдеNO2+,SO3H+, Cl+.



2. Реакция окисления в жестких условиях протекает с разрывом кольца:



hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifO

hello_html_m2ea58c97.gif O2 CH – C

hello_html_m8de550a.gifhello_html_2d2985a9.gifhello_html_2d2985a9.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifV2O5O малеиновый ангидрид

hello_html_be45e8f.gifhello_html_be45e8f.gifCHC

O

- в легких условиях только гомологи бензола окисляются по α – углеродному атому с образованием бензойной кислоты.


α

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifCH2ƒCH3COOH

hello_html_m2ea58c97.gifhello_html_m2ea58c97.gifO2 + HCOOH

hello_html_m8de550a.gif


Промышленное получение фенола и ацетона основано на окислении кумола.






hello_html_5c287168.png

O –OH

│ O

hello_html_m7eaa7d36.gif CH3 – CH – CH3 [O] CH3 – C – CH3 HOH OH ║

hello_html_m2ea58c97.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m2ea58c97.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m2ea58c97.gif ~~~~~ + CH3CCH3

гидроперекись

Правило ориентации в бензольном кольце.

Все заместители делятся на O

Зhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifаместители I рода – NH2; OH; Hlg.; CH3

иhello_html_be45e8f.gif заместители II рода – COOH; SO3H; NO3; CN;C

H

Если в бензольном кольце находится заместитель I рода, то он ориентирует

Электрофильную частицу в орто – и пара – положения:

hello_html_m2ea58c97.gifhello_html_m2ea58c97.gifCH3 NO2+ CH3(I)

hello_html_m8de550a.gifNO2 – O –

NO2H


а II рода, только в мета – положения:




Монофункциональное органическое соединение.

Альдегиды и кетоны (оксосоединения)


Эти соединения в своей молекуле содержат карбонильную группу C = O.

В альдегидах группа C = O связана с одним радикалом, а в кетонах с двумя радикалами.

O O

hello_html_3345915f.gifhello_html_3345915f.gif

Chello_html_32c9cb15.gifH3 – C , CH3 – C – CH3

H

Способы получения.

Альдегиды Кетоны

Окислением первичных спиртов вторичных спиртов

Реакция Кучерова из ацетилена из производственного ацетилена


[O] O OH

Chello_html_m9534073.gifhello_html_438e1b6b.gifhello_html_m9534073.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifH3CH2OH │ [O]

hello_html_m8de550a.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_438e1b6b.gifhello_html_m9534073.gifhello_html_m9534073.gif CH3 – C CH3 – CH – CH3

hello_html_3b8a6ff7.gifCH≡CH HOH, Hg2+ H HOH, Hg2+

CH3 – C≡CH

O

hello_html_3b8a6ff7.gif CH3 – C – CH3


Химические свойства


Они подразделяются на:

1. Реакции присоединения по кислороду карбонильной группы

2. Реакции замещения кислорода карбонильной группы

3. Реакции окисления

4. Реакции конденсации (см. альдольн. и кротон. конденсация)


  1. Наиболее важным из реакций присоединения

hello_html_13f74272.gif это присоединение бисульфита натрия (NaHSO3), качественная реакция на альдегидную группу.

O OH

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifNa H SO3

Chello_html_be45e8f.gifhello_html_m408e67fc.gifH3C CH3CHSO3Na соль (для очистки альдегида)

hello_html_m4999677e.gifH

OH

hello_html_2d2985a9.gif

HCN CH3 – CH – CN

hello_html_6b11c135.gifоксинитрил.


  1. Реакция замещения проходит с PCl5 и NH2NH2

Cl

hello_html_m15efa60c.gifPCl5

hello_html_645808b7.gifhello_html_m53a5d0eb.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_m53a5d0eb.gifCH3 – CH дихлорэтан

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifO

Chello_html_m311f0002.gifH3 - C Cl

hello_html_be45e8f.gif

hello_html_m8de550a.gifH NH2 NH2 CH3 – CH=N – NH2 t0 CH3 – CH3

hello_html_m53a5d0eb.gif-HOH гидразон -N2 р. Кижнера(получение

алканов)

  1. Окисление происходит по разному для альдегидов и кетонов.

Если альдегиды окисляются слабыми и сильными окислителями,

то кетоны – только сильными и по правилу Попова – Вагнера с образованием 4-х карбоновых кислот или кетонов.

Важней реакции окисления альдегидов является «реакция серебряного зеркала»,

которая используется в качестве качественной реакции на альдегиды.







hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gif O [Ag(NH3)2]OH

Chello_html_5073de46.gifH3 - C Ag↓ + CH3 COOH + H2O

H (Ag2O + NH4OH)

hello_html_7b2dcded.gifаммиачный р-р оксида серебра

KMnO4CH3COOH

hello_html_m408e67fc.gifКонц.


Окисление кетонов протекает по обе стороны карбонильной группы с образованием 4-х карбонильных соединений.


Ihello_html_70218027.pnghello_html_70218027.png O II I

hello_html_7b2dcded.gifhello_html_6b11c135.gif ║ [O] H COOH + CH3 CH2 COOH

Chello_html_m8de550a.gifH3 – C – CH2 – CH3


Ihello_html_6b11c135.gifhello_html_m8de550a.gif II 2CH3 COOH преимущественное

направление

II

гр. C=O

Как правило остается с наименьшими радикалом.




Карбоновые кислоты

Они в своей молекуле содержат одну или несколько карбоксильных групп – СООН.

COOH

Chello_html_33fe7ac6.gifH3 - COOH │

CH2=CH – COOH COOH бензойная (CH2)4

акриловые │

COOH

адипиновая

Способы получения


  1. Реакции окисления алканов, первичных спиртов, альдегидов

CH3 – C≡N

CH3 – CH3

O

CH3CH2OH [O] HOH

hello_html_m8de550a.gifhello_html_m4999677e.gifhello_html_be45e8f.gifCH3 COOHCH3 – C

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifO гидролиз NH2

Chello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifH3 – C

H

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gif O

hello_html_be45e8f.gif CH3 – C

Cl


2. Реакции гидролиза нитрилов, амидов, хлор ангидридов



Химические свойства


Они связаны с двумя типами реакций

  1. замещением ОН – группы

  2. реакцией бензольного ядра.







  1. Замещение ОН – группы O

hello_html_7b2dcded.gifhello_html_m408e67fc.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifPCl5CH3C

hello_html_be45e8f.gifO Cl

Chello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_mb60b119.gifH3 – C

OH O

hello_html_m408e67fc.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifNH3 CH3 – C

NH2


(II) COOH NO2+ COOH

2hello_html_m314d53be.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m314d53be.gif.

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gif

O2N NO2




Получение терефталевой кислоты и волокна «лавсан»


I CH3

hello_html_m314d53be.gifCOOH тhello_html_m314d53be.gifерефталевая кислота

[O]

hello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_2d2985a9.gifhello_html_m8de550a.gif

COOH

CH3

n-ксилол

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gif O O

hello_html_be45e8f.gifhello_html_m34981856.gifhello_html_6886197b.gifC C

hello_html_m314d53be.gifhello_html_m3f6b5127.gifhello_html_2d2985a9.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_m314d53be.gifhello_html_be45e8f.gif OH H O CH2CH2 O H t0 O CH2 CH2O-

Ihello_html_5951fc3b.gifhello_html_m8de550a.gifI n +

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m3f6b5127.gifhello_html_2d2985a9.gifhello_html_5951fc3b.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_be45e8f.gif│ OH H O CH2CH2 O H -HOH O CH2 CH2O- n

hello_html_be45e8f.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_5951fc3b.gifC C

O O

«Лавсан»

Азотсодержащие соединения.

Амины


Амины являются производной аммиака, они могут быть предельными и ароматическими, первичными, вторичными и третичными.

Наиболее важными представителями являются:

Метиламин – СH3NH2-алифатич.

Анилин – C6H5NH2-ароматические

Гексаметилендиамин – NH2 – (CH2)6NH2 (ГМДА)


Способы получения.


В промышленности амины получаются каталитическим восстановлением нитросоединений или нитрилов, а также обменной реакцией галогенопроизводных или спиртов с NH3

лучше брать H2

hello_html_m8de550a.gifСH3 CH2NO2

CH3 CH2NH2

1hello_html_mc266016.gif.) CH3 NO2 [H], Pt CH3 NH2

hello_html_m408e67fc.gifCH3 - C≡N CH3 CH2 NH2


hello_html_mc266016.gifNH3 NH3

иhello_html_m408e67fc.gifhello_html_m408e67fc.gifhello_html_m408e67fc.gifли CH3 Cl CH3NH2 CH3 CH2Cl

hello_html_3b8a6ff7.gifCH3 CH2OH -HCl CH3 CH2 NH2 CH3 CH2NH2

-HOH



Из этих реакций большое значение имеет реакции Зинина – восстановление NO2, которое легло в основу анилино-красочной промышленности.






  1. Получение ГМДА реакцией обмена.


1 4 PCl3 1 4 HCN

Chello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifH2 – CH2 CH2 – CH2 hello_html_m8de550a.gif CH2 – CH2 – CH2 – CH2

│ │ │ │ -HCl

OH OH Cl Cl

1,4-бутандиол 1,4-дихлорбутан


[H] NH2 – (CH2)6 – NH2 ГМДА

hello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m75498e95.gifhello_html_6b11c135.gif CH2 – CH2 – CH2 – CH2 Pt

│ │

CN CN HOH

hello_html_m408e67fc.gif (1) (2) HOOC – (CH2)4 - COOH Адип. к-та


динитрил адипиновой кислоты (ε) 6 5 4 3 2 1

1-восст.[H] CH2 – CH2CH2CH2CH2 – COOH

hello_html_5351c983.gif2-гидрол.[HOH] │

NH2

ε-аминокапроновая кислота


Полученные соединения используются для синтеза текстильных волокон.




Химические свойства.


  1. Они определяются замещением H в аминогруппе – NH2.

Наиболее важными реакциями являются алкилирование, ацилирование и взаимодействие с HNO2.

CH3Cl

hello_html_40862967.gifhello_html_m408e67fc.gifCH3NHCH3 диметиламин

-HCl

Chello_html_mb60b119.gifH3 NH2

O

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gif

hello_html_be45e8f.gifCH3 – C CH3 – NH – COCH3 метилацетиламид

hello_html_m408e67fc.gifCl




  1. Алифатические амины с азотистой кислотой дают спирты, ароматические – устойчивые соли диазония.


HNO2,00

Chello_html_6b11c135.gif6H5NH2C6H5N2+Cl- - хлористый фенилдиазоний

HNO2, 00 HOH

Chello_html_6b11c135.gifhello_html_6b11c135.gifH3NH2 [CH3N2+Cl-] CH3OH

-HCl

-N2

Схема получения волокна «Найлон – 6,6»


hello_html_m18fb892f.gift0

nhello_html_6b11c135.gif [NH2 (CH2)6NH2+ HOOC – (CH2)4CO[OH]

-H2O


hello_html_438e1b6b.gif O O

║ ║

hello_html_m8de550a.gifhello_html_2d2985a9.gif[ - NH(CH2)6 NH – C – (CH2)4 – C – ]n найлон -6,6

пептидная связь hello_html_1cbd7991.gif


Соединение со смешанными функциями

Аминокислоты


К ним относятся соединения, которые в своей молекуле содержат NH2 – группу и кислотную группу– СООН. Эти соединения обычно содержат ассиметрические атомы Cx,которые имеют разные заместители.

Аминокислоты входят в состав белков и подразделяются на заменимые незаменимые.

Заменимые синтезируются в организме человека (пример глицин - α- аминоуксусная кислота)

Незаменимые не синтезируются, их надо вводить в организм с черной икрой, кетовой рыбой.

Это лизин (α,β- диаминокапроновая кислота).


Способы получения.


  1. Гидролиз белков – получаются α – аминокислоты L ряда.

  2. Взаимодействием NH3 с галогенопроизводными карбоновых кислот получают α,β,γ– аминокислоты.




α NH3

Chello_html_m8de550a.gifH2 – COOH CH2 – COOH α – аминоуксусная к-та

│ -HCl │

Cl NH2

  1. Получение ε – аминокапроновой кислоты

Бекмановской перегруппировкой оксидов.

Из бензола и фенола (промышленный способ).


hello_html_m7584dceb.gif

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m7c3bcbf5.gifhello_html_m408e67fc.gifhello_html_m7c3bcbf5.gifO (H+)

hello_html_m210f7d6d.gifC C=NOH

hello_html_m314d53be.gifhello_html_m526e77af.gifhello_html_m526e77af.gifhello_html_m526e77af.gifhello_html_m15efa60c.gif[H] [O] N H2 OH H2SO4

hello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m408e67fc.gifhello_html_m408e67fc.gif

циклогексан -H2O

циклогексанон

(кетон)


hello_html_75d3d79c.gifhello_html_m63ca2208.gif

hello_html_be45e8f.gifhello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m311f0002.gifhello_html_m9480bd9.gifhello_html_1d06507b.gifhello_html_m5ee0d1.gifhello_html_m75fd4a5d.png CH2 C – O H пер. CO HOH, t0

hello_html_m8de550a.gifhello_html_6b11c135.gifhello_html_6b11c135.gif(CH2)5

hello_html_m2724433d.gifCH2 N Эльт.

│ │ NH

hello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifCH2 CH2 капролактам

hello_html_m262ea49d.gifCH2

hello_html_m7eaa7d36.gifhello_html_m7eaa7d36.gifOH OH

6hello_html_m314d53be.gifhello_html_m526e77af.gif(β)

hello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_mb60b119.gifCH2 – (CH2)4 – COOH [H] [O]

NH2 циклогенол

β-аминокапроновая к-та




Схема получения волокна «Капрон»


  1. Полимеризацией капролактама

CO O

hello_html_1d06507b.gifhello_html_438e1b6b.gif1400

nhello_html_m8de550a.gif (CH2)5 [ – C – (CH2)5 – NH – ]n волокно «капрон»

hello_html_m31fb7673.gifполимеризация

NH

  1. Поликонденсацией из β – аминокапроновой кислоты.


hello_html_m18fb892f.gift0

nhello_html_m8de550a.gif [H]NH – (CH2)5COOH + HNH – (CH2)5 – CO[OH]

O -HOH

hello_html_438e1b6b.gifhello_html_438e1b6b.gif

hello_html_m8de550a.gif[ – NH(CH2)5 C – NH (CH2)5 – C – ]n

hello_html_1cbd7991.gif

пептидная связь


Химические свойства.


1.Амфотерность – взаимодействие со щелочами и кислотами.

hello_html_m5dbd0cb6.gif

hello_html_40862967.gifhello_html_6b11c135.gifCH2 – COOH CH2COOH

hello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m8de550a.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifO HCl │ │ Cl-

Chello_html_be45e8f.gifhello_html_m2bddf96.gifH2 – C NH2*HCl NH3+

│ OH (NH3+)

NH2 O

hello_html_be45e8f.gifhello_html_m15efa60c.gifhello_html_m15efa60c.gifNaOH CH2 – C

hello_html_6b11c135.gif │ ONa

NH2









hello_html_m4e7cbfbb.png

19



Подайте заявку сейчас на любой интересующий Вас курс переподготовки, чтобы получить диплом со скидкой 50% уже осенью 2017 года.


Выберите специальность, которую Вы хотите получить:

Обучение проходит дистанционно на сайте проекта "Инфоурок".
По итогам обучения слушателям выдаются печатные дипломы установленного образца.

ПЕРЕЙТИ В КАТАЛОГ КУРСОВ

Автор
Дата добавления 06.10.2015
Раздел Химия
Подраздел Конспекты
Просмотров363
Номер материала ДВ-034243
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх