Именные реакции в органической химии

Министерство образования и науки РФ Бирский филиал государственного бюджетного образовательного учреждения высшего образования  «Башкирский государственный университет»  Факультет биологии и химии Кафедра биологии, экологии и химии

ИМЕННЫЕ РЕАКЦИИ В ОРГАНИЧЕСКОЙ ХИМИИ

Бирск -2021

Именные органические реакции

Именная реакция - это химическая реакция, названная в честь первооткрывателей или исследователей.

Актуальность работы заключается в попытке классифицировать именные реакции.

2

Цель и задачи работы

Цель работы: изучить именные реакции в органической химии.
Задачи работы:
– выделение механизма и изучение особенностей представленных именных реакций;
– изучение именных правил протекания реакций;
– попытка разделения именных реакций на реакции замещения, обмена, присоединения, отщепления, изомеризации (перегруппировки), получения циклических УВ, окисления и восстановления;
– описание многоступенчатых именных реакций по этапам;
– изучение качественных именных реакций.

3

Реакции замещения и обмена

Реакции присоединения

Реакции отщепления

Реакции изомеризации и получения циклических УВ

ОВР

Многоступенчатые реакции

Качественные реакции

4

Реакции замещения и обмена

Реакция Фриделя-Крафтса – алкилирование аренов:





Реакция Вёлера – взаимодействие карбида кальция с водой:

5

Реакция Раймера–Тимана – получение ароматических орто-оксиальдегидов взаимодействием фенола с хлороформом в растворе щелочей.

Реакции замещения и обмена

6

Реакция Вильямсона – получение простых эфиров из алкилгалогенидов и алкоголятов натрия (или калия):

Реакции замещения и обмена

Реакция Коновалова - получение нитроалканов с помощью добавления к этану разбавленной азотной кислоты:

7

Реакция Савича - получение алкинов из дигалогенпроизводных алканов с помощью добавления гидроксида калия:

Реакции присоединения

Правило Марковникова: в случае присоединения водородсодержащих соединений к несимметричным алкенам, атом водорода будет присоединён к наиболее гидрогенизованному атому углерода, стоящему при двойной связи.

Реакция Розенмунда – получение ароматических альдегидов из хлорангидридов кислот:

Реакция Сабатье – Сандерана – гидрирование этилена до этана:

8

Реакции присоединения

Реакция Кирхгофа – получение глюкозы гидролизом крахмала при его нагревании:

Реакция Кучерова – гидратация ацетиленовых УВ с образованием карбонилсодержащих соединений:


Реакция Фаворского – конденсация карбонильных соединений с алкинами с образованием ацетиленовых спиртов:

9

Реакции отщепления

Реакция Лебедева является получением бутадиена с помощью пиролиза этанола:



Реакция Бородина -Хунсдикера разложение карбамида при добавлении гипобромита натрия:

10

Реакции изомеризации

Правило Эльтекова (перегруппировка Эльтекова): соединения, в которых гидроксильная группа находится при углеродном атоме, образующем углерод-углеродную кратную связь (енолы), неустойчивы и изомеризуются в соответствующие карбонильные соединения – альдегиды или кетоны.

11

Реакции получения циклических углеводородов

Реакция Густавсона – получение циклоалканов из дигалогенпроизводных:




Реакция Зелинского – тримеризация ацетилена:

12

Реакции окисления и восстановления

Реакция Кольбе - электролиз солей карбоновых кислот:



Окисление Байера – Виллигера – окисление альдегидов или кетонов пероксокислотами в карбоновые кислоты или сложные эфиры:

13

Реакции окисления и восстановления

Реакция Глазера – в присутствии солей одновалентной меди в спиртовом растворе аммиакаалкины окисляются кислородом воздуха до диацетиленов:

Реакция Вагнера (окисление по Вагнеру, перманганатная проба) – окисление органических соединений, содержащих двойную связь, действием 1–3%-го раствора перманганата калия в цис-a-гликоли в щелочной среде. Реакция Вагнера также является качественной.

14

Многоступенчатые реакции

Реакция Арндта — Айстерта – многоступенчатое превращение карбоновой кислоты в ближайший гомолог с использованием диазометана:

Реакция Ауверса – превращение кумаранонов во флавонолы под действием спиртового раствора щелочи:

15

Многоступенчатые реакции

Реакция Буво — Блана (ацилоиновая конденсация) – образование α-гидроксикетонов (ацилоинов) при восстановлении сложных эфиров моно- и дикарбоновых алифатических кислот натрием в инертной атмосфере.
Включает несколько стадий:
– образование анион-радикала;
– образование аниона.
Конечным продуктом реакции является 1,2-кетон–ендиолят, который после протонирования превращается в α-оксикетон (ацилоин):

16

Качественные именные реакции

Проба Селиванова качественно позволила открыть фруктозу (кетозы при нагревании с резорцином и соляной кислотой дают вишнево-красное окрашивание.

Проба Толленса (реакция «серебряного зеркала») – взаимодействие формальдегида с аммиачным раствором оксида серебра

17

Реакция серебряного зеркала

18

К водному раствору нитрата серебра AgNO3добавляли водный раствор гидроксида калия KОН, что привело к осаждению темно-коричневого осадка оксида серебра Ag2O.

Осадок отфильтровывали и перемешивали с водным растворомNH3.

Оксид серебра растворился в аммиачной воде с образованием комплексного соединения– гидроксида диамминсеребра(I). Затем в полученный прозрачный раствор прилили в пробирку , которая была тщательно обезжирена, и добавили формальдегид НСНО.

Реакция медного зеркала

Для проведения опыта сначала приготавливается гидроксид меди (II). То есть к гидроксиду натрия добавляется раствор сульфата меди (медного купороса).

К полученному осадку добавляется раствор формальдегида и для ускорения реакции раствор нагревается.




Голубое окрашивание исчезло – это значит, альдегид восстановил двухвалентную медь до металлической, которая и оседает на стенках пробирки.




В большинстве случаев реакция проходит с образованием коричнево-
красного осадка оксида меди (I) Cu2O:
НСОН + 2 Cu(OH)2 = HCOOH + Cu2O+2H2O

19

Заключение

По выполненной работе можно сделать выводы:
некоторые именные реакции в органической химии используют до сих пор как способы промышленного синтеза веществ, другие имеют интерес лишь с исторической точки зрения.
именные реакции затрагивают преобразования предельных, непредельных, ароматических углеводородов, сложных эфиров и гетероциклических соединений.
к настоящему времени учёные-химики исследовали более 27 миллионов органических соединений, каждое из которых обладает определённым набором химических свойств. Многим химическим процессам присвоили имена учёных.

20

Спасибо за внимание!