Внутримолекулярная реакция Вюрца

Механизм реакции

       Сульфохлорирование

       Cульфоокисление

      

       Нитрование

      

       Горение

   Управляемое окисление

Циклоалканы

C_nH _{2 n}

Получение

Внутримолекулярная реакция Вюрца

                  

Хим. свойства см. алканы

       Реакции присоединения (для напряженных циклов С₃-С₄)

         АЛКЕНЫ

С _n H _{2 n} ненасыщенные углеводороды с двойной связью

Номенклатура -

Двойная связь

sp ² -гибридизация

Пространственная изомерия относительно двойной связи

Способы получения

Дегидратация спиртов

Дегидрогалагениерование галогеналканов

Дегалагениерование 1,2-дигалогеналканов

Дегидрирование алканов

    Химические свойства

Реакция присоединения

Гидрирование

Присоединение галогеноводорода

Гидратация

4. Окисление KMnO₄

Озонолиз

       Алкадиены

Классификация диенов

Особенности хим. свойства сопряженных диенов, по сравнению с алкенами

Присоединение

Диеновый синтез (реакция Дильса-Альдера)

 Из 3  -связей образуется новые 1  - и 2 s -связи

АЛКИНЫ

Sp -гибридизация углерода при тройной связи

Методы получения

1.

Дегидрогалогенирование 1,1- и 1,2-дигалогеналканов

Химические свойства

Гидрирование

Галогенирование

    3. Гидрогалогенирование

Винилирование

       5. Кислотность алкинов с концевой тройной связью

       Соли алкинов – ацетилениды

       6. Циклизация

      

 

 

Ароматические углеводороды (арены)

 

 

       Углерод в ароматическом ядре – sp ² -гибридизован

       Принцип ароматичности – принцип Хюккеля

1) Замкнутая циклическая система сопряженных  -электронов

2) Количество  -электронов – 4 n +2 (n = 0, 1, 2...)

   Химические свойства

       Электрофилы (Е⁺) – акцепторы электронной плотности

       E⁺ = R⁺ (H₃C⁺) – карбокатионы, NO₂⁺, Br⁺, SO₃, и др.

       Нуклеофилы (Nu^-) – доноры электронной плотности

       Nu^- = R^- (H₃C^-) – карбанион, ОН^-, RO^-, NH₂^-, Br^-, HOH, RNH₂ и др.

       Электрофильное ароматическое замещение S_EAr

       Влияние заместителей в бензольном кольце на реакцию S_EAr

       Электронные эффекты заместителей

       Индуктивный эффект (I – эффект) – изменение распределения электронной плотности в молекуле из=за разницы электроотрицательности атомов.

       Мезомерный эффект (М – эффект) – возникает в сопряженных системах (заместитель связан с sp ² - или sp -гибридизованным углеродом)

       Заместители I рода – направляют реакцию в орто - и пара -положение

       СН₃ (R), OH, OR, NH ₂, NR ₂ (ускоряют реакцию), Cl, Br, I (замедляют)

       + I или + М                                                                                - I, но + M

       Заместители I I рода – направляют реакцию в мета -положение и замедляют реакцию

       NO₂, NO, СООН, COOR, SO₃H, CN, N₃, C С l₃

       - M и/или - I

Хлорирование

Нитрование

    3. Сульфирование

Алкилирование по Фриделю-Крафтсу

Ацилирование по Фриделю-Крафтсу

Согласованная ориентация

ГАЛОГЕНУГЛЕВОДОРОДЫ (Hal = F, Сl, Br, I)

      

Способы получения

       1. Галогенирование алканов (см. алканы)

       2. Гидрогалогенирование алкенов и алкинов (см. алкены, алкины)

       3. Присоединение галогенов к алкенам и алкинам (см. алкены, алкины)

       4. Реакции спиртов с галогеноводородами

       Два основных механизма реакции нуклеофильного замещения:

       Уравнение скорости реакции: A + B ® C

      

S_N1       v = k [R-OH]

       Лимитирующая стадия – образование карбокатиона, значит протекание всей реакции зависит от стабильности самого карбокатиона

S_N2       v = k [R-OH] [Hal^-]

Химические свойства

1. Отщепление галогеноводорода (см. получение алкенов и алкинов)

2. Реакция Вюрца (см. получение алканов)

3. Нуклеофильное замещение галогена (для алифатических галогенуглеводородов)

Реакцию можно рассматривать как введение остатка алифатического углеводорода (алкила) в другую молекулу – реакция алкилирования, а галогенуглеводород – алкилирующий агент

 

4. Ароматическое нуклеофильное замещение - возможно только для активированных сильными акцепторами (нитро-группа) аренов

5. Получение магнийорганических соединений (реактивов Гриньяра)

СПИРТЫ и ФЕНОЛЫ

(ОН – гидроксил или гидрокси-группа)

(приставка для обозначения гидроксила – гидрокси, суффикс – ол)

 

Методы получения

       Получение спиртов

Получение фенолов

Химические свойства

Простые эфиры

Методы получения

Методы получения

Химические свойства

      

       1. Реакции с водой и спиртами

Реакции с аммиаком

3. Реакции с аминами и их производными (присоединение-отщепление)

       4. Конденсации

       СН-кислотность – карбонильные соединения способны отдавать протон от  -углеродного атома

           

Если нет протона в -положении, то происходит реакция Каниццарро

 

       5. Окислительно-восстановительные реакции

Карбоновые кислоты

Методы получения

       1. Окисление первичных спиртов и альдегидов

       2. Гидролиз трихлорметильных производных аренов

       3. Гидролиз сложных эфиров (омыление)

Химические свойства

       Карбоновых кислот

       1. Кислотность (образуют соли в реакциях даже со слабыми основаниями)

       2. Реакции с нуклеофилами

       Углерод карбоксильной группы малоактивен по отношению к нуклеофилам (по сравнению с карбонильной группой) из-за + М гидроксила, для активации карбоновых кислот применяют протонирование, вносящее положительный заряд

Получение

Дегидратация амидов

Цианирование галогеналканов

Гидролиз нитрилов

Хим. свойства

СН-кислотность нитроалканов

Восстановление нитроаренов

Амины

Методы получения

Алкилирование аммиака

Восстановление амидов

Восстановление нитрилов

Кислотно-основные сойства

ü Основность – способность принимать протон или отдавать пару электронов

ü Основность амина тем выше, чем выше электронная плотность на азоте.

ü Донорные заместители у азота повышают электронную плотность на азоте, а значит повышают основность амина.

ü Акцепторные заместители у азота понижают электронную плотность на азоте, а значит понижают основность амина.

Ацилирование

4. Реакции с карбонильными соединеиями (образование иминов)

Механизм реакции

       Сульфохлорирование

       Cульфоокисление

      

       Нитрование

      

       Горение

   Управляемое окисление

Циклоалканы

C_nH _{2 n}

Получение

Внутримолекулярная реакция Вюрца

                  

Хим. свойства см. алканы

       Реакции присоединения (для напряженных циклов С₃-С₄)

         АЛКЕНЫ

С _n H _{2 n} ненасыщенные углеводороды с двойной связью

Номенклатура -

Двойная связь

sp ² -гибридизация

Пространственная изомерия относительно двойной связи

Способы получения

Дегидратация спиртов