Органика 10 класс справочник

Реакции к основным темам курса 10 класса  (для запоминания), проф. класс.  1. Алканы (предельные, насыщенные). Общая формула – СпН2п+2. М (СпН2п+2)=(14п+2)г/моль,  ­связи,  SP3­гибридизация, <109'28", тетраэдр. σ 1. р.галогенирования (р. замещения по радикальному механизму) проходит на свету:                         R­Н + Вr2 →R­Вr + НВr (галогены только в газообразном состоянии); 2. р. нитрования – р. Коновалова (р. замещения, радик. мех­зм): R­Н + НО – NО2(разб) −  → R­NО2 + Н2О                                     │ внимание: замещение атомов водорода у третичного атома (—с—) проходит легче,                            чем у вторичного атома(—с—) и тем более первичного атома (с—). 3. р. изомеризации (у С4Н10 и следующих) в присутствии катализатора – AlCl3:  СН3­СН2­СН2­СН3 —  СН→ 3­СН (СН3)­CН3 4.крекинг (разрыв связей между атомами углеродов, радик. мех­зм) под действием температуры и катализатора:С8Н18 С→ 4Н10+С4Н8    5. р. элиминирования – образование веществ с кратными связями за счет отрыва атомов или групп  атомов: 2СН4 С→ 2Н4 +2Н↑  при  ↑ 2 t=5000С­10000С 2СН4 С→ 2Н2 +3Н↑ 2СН4 2С+4Н ↑  при↑ → 2 2 t>15000С (пиролиз)  при   t=10000С­15000С  2    пСО→  + (п+1) Н  + О2)   СпН2п+2 + (3п+1)/2О2   С→ 6Н6 + 3Н2↑ ↑ 6. р. ароматизации – получение ароматических углеводородов за счёт отрыва атомов водородов в  присутствии катализаторов: С6Н12  7. р. горения ­ (  . р. окисления метана ( +[О]) даёт продукты, в зависимости от условий:                                                                        СН4   из воздуха  СН→ 3ОН                                                                                                      НСНО                                                                                                      НСООН  2→ NaCl + C2H6, в кислой среде. 8. р. Вюрца («удвоение») 2СН3Cl + 2Na   СН→ 4 ↑ эл. разряда;  9. получение алканов: а) С+2Н2   под действием  б) СН3­СООNa + NaOH   3СН→ в) Al4C3 + 12НОН   + ↑ Na2CO3 при спекании сухих веществ 2О + Q (экзотерм.)  → CH4 ↑  + 4Al(ОН)  + 4AlСl 3. 2. Циклоалканы (предельные). Общая формула – СпН2п. 4C3 + 12НСl  3СН→ ; г) Al → → ↓ ↑ 4 3 4 М (СпН2п)= 14п г/моль,  σ ­связи,  SP3­гибридизация, <от 60' до 109', цикл. 1. р. присоединения (+Н2, +Вr2,+НI) у циклов с 3,4 5 атомами углерода                           C3H6 + Br2 = Br­CH2­CH2­CH2Br; 2. р. замещения – аналогично алканам (циклы с 6 и > атомами углерода); 3. р. элиминирования (дегидрирования)   С6Н12  (катализ: 4. р. окисления – на примере циклогексана сильным окислителем: С6Н12 + 4[О]   СН→ 2­СН2­СООН  С→ 6Н6 + 3Н2 ↑  Ni, t)                                        │                                      СН2­СН2­СООН (адипиновая кислота) 3. Алкены (непредельные). Общая формула – СпН2п. М (СпН2п)= 14п г/моль,  σ π ­ и  ­связи,  SP2­гибридизация, < 120', треугольник. 1.р. присоединение Н2, НГ, Г2 и Н2О (разрыв С=С связи, электрофильный мех­зм)  а) гидрогалогенирование:СН2=СН2 + НBr  в случае несимметричной   СН→ 3­СН2Br  по правилу Марковникова (Н к СН2):  СН→ 3­СНBr­СН3;     продолжение см. дальше. ­связи СН3­СН=СН2 + НBr  π б) гидратация:СН3­С=СН2 + НОН   СН→ 3­С(ОН)­СН3 (в присутствии минерал кислот)      │                                  СН3 в) галогенирование  (обесцвечивание раствора  бромной воды –  Br2) –  качественная реакция на кратную связь, как и реакция с раствором КМпО4: СН2 = СН2 + Br2    → BrСН2­СН2Br    │      СН3 СН→ 3­СН2­СН3 (катализатор – Ni, t)    г)гидрирование: СН3­СН=СН2 + Н2  2.р. замещения (радикальный мех­зм) – замещение атома Н на соседнем с двойной связью атоме углерода, при t=5000С:  СН3­СН=СН2 + Cl2  3.р. окисления:а) мягкое – холодным раствором КМпО4(р. Вагнера)  СН→ 2ОН­СН2ОН (упрощенная запись)              СН2 = СН2 + [О] + Н2О  или    3СН2 = СН2 + 2КМпО4 + 4Н2О  2ОН­СН2ОН + 2МпО2 2­СН=СН3 + НCl  + 2КОН б)жесткое – кипящим раствором КМпО4 в кислой среде  3СН→  ClСН → ↓ СН3­СН=СН­СН3 + 4[О]  →  2 СН→  ( ­ СН 3­СООН 4.р. полимеризации: пСН2=СН2  2­СН2 ­ ) в кислой среде. 5.получение алкенов: а) С7Н16 —  → C4Н10 + CН3­CН=CН2 (t,Kat);  б) СН3­СН2­СНBr­СН3 + КОН (спирт) СН→ 3­СН=СН­СН3 + КBr + Н2О в) СН3­СН­СН3   СН→ 3­СН=СН2 + Н2О (t=1500С, в кислой среде) по правилу Зайцева │ ОН г) СН2Br­ СНBr­СН3 + 2К  д) СН3­СН2­СН3   СН→ 2=СН­СН3 + 2КBr – синтез Вюрца­Крафтса  СН→ 3­СН=СН2 + Н2  в присутствии  ↑ Kat – Cr2O3 4. Алкадиены (непредельные). Общая формула – СпН2п­2. М (СпН2п­2)= (14п­2) г/моль,  σ ­ и 2 ­связи,  π SP2­гибридизация. СН→ 2Br­СН=СН­СНBr (присоединение по 1,4) 1. р. присоединения: СН2=СН­СН=СН2 + Br2 →  СН→ 2Br­СН=СН=СН2Br (присоединение по 1,4) 2­СН=СН­СН2­) в кислоте  С→ 6Н10 при нагревании, под давлением.  (­СН→ 2. р. полимеризации: пСН2=СН­СН=СН2  3. диеновый синтез – р. Дильса­Альдера­ р.циклизации        СН2­СН=СН­СН2 + СН2=СН2  4. получение алкадиенов: а) СН3­СН2­СН2­СН3  б) 2С2Н5ОН   СН→ 2=СН­СН=СН2 + 2Н2  СН→ 2=СН­СН=СН2 + Н2  + 2Н↑  при  ↑ t, Kat – Cr2O3; 2О при t, Kat – Al2O3, ZnO р. Лебедева.  М (СпН2п­2)= (14п­2) г/моль,  ­ и 2 ­связи,  SP­гибридизация, линейное строение σ π 5. Алкины (непредельные). Общая формула – СпН2п­2. обладают слабыми кислотными свойствами ≡ ≡ ≡ ≡ Br2   СН→ Br2­СНBr2 → 3­С (СН3)=О, → 3­СНО  ­ альдегид  → R­COOH + R'­COOH  СН→ 3­СН=СН2, далее СН3­СН=СН2 +Н2  С→ 3Н8  СН→ Br=СНBr, далее СНBr=СНBr+ Br2  1.р. электрофильного присоединения (медленнее, чем у алкенов) ­ Br2, Н2 и НСl СН СН +  2.р. гидратации – р. Кучерова, в кислой среде, Kat – Hg2+ любой алкин образует кетон СН3­С СН + НОН  СН              только ацетилен   СН СН + НОН  СН 3. р. окисления раствором КМпО4: R­C≡C­R' + 3[О] + HOH  4.р. гидрирования СН3­С СН + Н при нагревании, в присутствии катализатора – Pt, Pd                                                    продолжение см дальше 5.слабые кислотные свойства у алкинов с «концевой» кратной связью: 2СН СН + 2N a          СН СН + [ 6. р. полимеризации:  СН СН + СН СН  или р. Зелинского 3СН СН  ↑ 7. а): СаС2 + 2НОН  в) 2СН4   2→ NaC≡CNa + H2, с аммиачным раствором оксида серебра Ag(NH3)2]OH  ≡ → 6Н6, условия – активир­ый уголь (Сакт, t=6000С) ≡ → 2=СН­СН=СН2, катализатор –NH4CL  → AgC≡CAg + 4NH3 + 2H2O  + 3↑ H2 при t=15000С С2 + 2НCL   + Са(ОН)  С→ 2Н2  С→ 2Н2  С→ 2Н2 ; б) Са  СН  + Са CL2; ↓ 2 ≡ ≡ ↑ ≡  С 2  6. Арены (непредельные, циклические, ароматические).  Общая формула – СпН2п­6,     М (СпН2п­6)= (14п­6) г/моль, локализованное  ­облако,  SP2­гибридизация, циклическое строение π С→ 6Н6Cl6 на свету  → C6H5­R + HCl, где R – CnH2n+1 (радикалы), катализатор ­ АLCL3 1. Р. электрофильного замещения:  С→ 6Н5CL + НCL , катализатор – АLCL3 а) галогенирование: С6Н6 + CL2   С→ 6Н5­NО2 + Н2О, в присутствии H2SO4 б) нитрование: С6Н6 + НО – NО2  в) алкилирование ­ р. Фриделя­Крафтса – удлинение цепи атомов углерода    С6Н6 + RCl  2. р. присоединения в жёстких условиях – свет, катализатор­ Ni (присоединение Н2)     С→ 6Н12   а) С6Н6 + 3Н2           б) С6Н6 + 3CL2  3. для гомологов бензола: а) замещение атомов водорода в цикле          (катализаторы  FeBr3 и H2SO4)  → о­С6Н4(Br)СН3 +НBr в орто С6Н5­СН3 + Br2   а также               →п­С6Н4(Br)СН3 +НBr в пара помнить:                 у гомологов бензола  замещение в цикле атомов водорода происходит с равной вероятностью   в   положении  2,   4,   6  относительно   имеющегося   радикала           в   присутствии катализаторов FeBr3 и H2SO4. б) С6Н5­СН3 + 3НО – NО2  в) присоединение 2 С6Н5­СН3+ 5Н2  г) радикальное замещение в боковую цепь на свету:   С6Н5­СН3 + Br2  д) окисление кислым раствором КМпО4 С6Н5­СН3 + 2[О]  запись: 5С6Н5­СН3 + 6КМпО4 + 9H2SO4  электронно­ионный баланс:    С6Н5­СН3    МпО4 4. получение аренов: а) С6Н14                                      б) С6Н12  положении, т.е. 1­бром­2­метилбензол                    положении, т.е. 1­бром­4­метилбензол  С→ 6Н6 + 4Н2 ↑  С→ 6Н6 + 3Н2 ↑ ,   условия:  ≡ → 6Н6, условия – активир­ый уголь (Сакт, t=6000С)  С→ 6Н2(NО2)3 + 3Н2О         1­метил­2,4,6,­тринитробензол.  С→ 6Н5­СООН0 + 6Н+  5│  −6е ­ _  Мп→ 2+ + 4Н2О                         6│  2 С→ 6Н11­СН3 или             −СН3, метилциклогексан.  С→ 6Н­СООН       ­ упрощенная запись, полная   5С→ 6Н5­СООН + 3К2SO4 + 6МпSO4 + 14Н2О                           в) 3СН СН  С ,   условия:  t, Р, катализатор – Сr2O3  С→ 6Н5­СН2Br + НBr 0 + 2Н2О0 ­ + 8Н+ +5е­     t, катализатор – Pd                г) С6Н5­СООNa + NaOH  Кислородсодержащие соединения.               → C6H6 + Na2CO3 при спекании сухих веществ. 1. Одноатомные спирты ­ алканолы (предельные).  Общая формула – R­ОН или СпН2п+2О,     М (СпН2п+2О)= (14п+18) г/моль, Наличие гидроксогруппы ­ ОН в молекулах спиртов проявляется в слабых кислотных и основных свойств. ;↑  → R – Br + H2O  2 С→ 2Н5ОК + Н2  ↔ RСООR' + Н2О (в кислой среде); 1. проявляют кислотные свойства (только реакции с щелочными Ме), убывающие от первичных к  третичным спиртам:                2 С2Н5ОН + 2К  2. слабые основные свойства, возрастающие от первичных к третичным спиртам:   R – ОН + НBr  3. р. этерификации – взаимодействие с кислотами и образование сложных эфиров:                               Н+ RСООН + НОR'  4. р. окисления подкисленными растворами КМпО4 или  К2Сr2О7: а) первичные окисляются в 2 стадии до  кислот т.к. имеют 2 атома [Н] на углероде при ОН­группе:                       1стад.                                                   2 стад.   R ­ СН2 – ОН + [О]  б) вторичные окисляются до кетонов т.к. имеют1 атом [Н] на углероде при ОН­группе:                       1стад.  R ­ СН – ОН + [О]                                 R'                                 R' 5. р. дегидратации в присутствии раствора Н2SO4 (Al2O3, H3PO4 конц) зависит от температуры: а) при t > 1500С – внутримолекулярная (Н2О отрывается от 1 молекулы):  СН→ 3 – СН = СН2 + Н2О, продукт ­ алкен СН3 – СН2 – СН2 – ОН (+Н2SO4)  б) при t < 1500С – межмолекулярная (Н2О отрывается от 2 молекул): СН3 – СН2 –– ОН +  СН3 – СН2 –– ОН (+Н2SO4)                                                                                            продукт – простой эфир. Различные классы спиртов дегидратируются при различных условиях:  СН→ 3 –СН2 ­ О – СН2 – СН3+ Н2О,   → R ­ СН2 = О (альдегид); …+ [О]   → R – СООН (кислота);  → R ­ С = О  │ │ первичные: СН2 – СН2 (конц. Н2SO4 при нагревании) → СН2 = СН2 │ Н │ ОН вторичные: СН2 – СН – СН3 (конц. Н2SO4 при подогреве) → СН2 = СН │ │                                                                                    │                               Н      ОН                                                                  СН3                                    СН3                                                      СН3                                    третичные: СН2 –  С – СН3 (конц. Н2SO4 на холоде) → СН2 = С –СН3 │                                                             │ │    │                                                                                   Н         ОН                                                        6.Галогенирование: в присутствии PCl5, SOCl2 или HCL  СН→ 3 – СН2 – Cl + SO2 + HCL  СН3 – СН2 – ОН + SOCl2  6. Получение: а) СН3 – СН=СН2 + НОН  б) R – Br + NaOH (раствор)   → R ­ СН2 – ОН (из альдегидов);       2[Н]  ≡ г) С О + 2Н д) С6Н12О6 (брожение)  7. качественные реакции на: а) предельные одноатомные спирты –  CuO, t  СН→ 3 – С (СН3)Н ­ ОН (из алкенов);  СН→ 3ОН (из синтез­газа); .                см. продолжение.  С→ 2Н5ОН + 2СО2 2 (t, p, ZnO)  ↑ С2Н5ОН + CuO   СН→ 3 – СНО + Cu + Н2О      → R – ОН + NaBr (щелочной гидролиз галогеналканов); в) R – СНО +   б) предельные многоатомные спирты – Cu (ОН)2, свежеприготовленный раствор 2 СН2 – ОН  + Cu (OН)2     │    СН2 – ОН                            СН2 – ОН – ярко­синий раствор. 2 – О)2Cu + 2 Н2О        │  (СН→ 2. Ароматические спирты – фенолы (циклические, непредельные). Общая формула – R­ ­(aq) ;     ↑  С→ 6Н5ОК + НОН;  С→ 6Н5ОК + 0,5Н2  │                                   2­(aq) −  → C6H5O­(aq) + HCO3  С→ 6Н5 – О – C(CH3)O + HCl; (ОН)m или СпН2п­6­m(ОH)m,   М (СпН2п­6­m(ОН)m)= (14п­6 +16m) г/моль, SP2 – гибридизация 1. подвижность атома водорода и выраженные кислотные свойства – а) реакции с Ме:  С6Н5ОН + К  б) реакции со щелочами:    С6Н5ОН + КОН  в) реакция с р­ром карбоната натрия (фенол в нём растворяется, но в отличие от обычных кислот  не образует диоксида углерода):                С6Н5ОН(aq) + CO3 2. реакции с хлор­альдегидом: С6Н5ОН + СН3ССlO  3. р. электрофильного замещения протекают легче, чем у аренов: С6Н5ОН + СН3 – С = О − С→ 6Н5 – О – С = О + НСl                                                            Cl                                СН3 а) реакция с раствором бромной воды – 1­я качественная реакция на фенолы С6Н5ОН + 3 Br2   + 3НBr – 2,4,6 – трибромфенол (белая эмульсия) б)  реакция нитрования ­ С6Н5ОН + 3 НО – NO2  в присутствии   в)  получение фенолформальдегидной смолы – р. поликонденсации С6Н5ОН (фенол) + НСНО (формальдегид)  С→ 6Н4(ОН) – СН2ОН  ­ 1­я стадия; ( С→ 6Н4(ОН) – СН2 – С6Н4(ОН))n + n НОН. n С6Н4(ОН) – СН2ОН  + n С6Н5ОН  4. реакция с раствором FeCl3 – 2­я качественная реакция на фенолы           3 C6Н5ОН + FeCl3  4. Получение: а) из каменноугольной смолы; б) С6Н5 Br + КОН  в) С6Н5 – СН (СН3)2 + 2 [О]   (С→ 6Н5О­)3Fe + 3НCl (ярко­фиолетовый раствор). получается  2,4,6 – тринитрофенол,  С→ 6Н2(ОН)(NO2)3 + 3 НОН  С→ 6Н5 – ОН + (СН3)2СО.  С→ 6Н5ОН + КBr  С→ 6Н2(ОН)Br3 Н2SO4 ↓ │ 3. Альдегиды. Общая формула – R­С = О или СпН2п О.Мr (СпН2пО) =(14п+16)                                                                                 │                                                                     Н      SP2 – гибридизация 1.Реакции нуклеофильного присоединения: а) R – СНО + НСN −KCN  → R – CH(OH) – C   ≡ N; б) R – СНО + R'OH −H+  → R – CH – OH          −R'OH  → R – CH ­ OR' + H2O │  OR' (полуацеталь)            OR' (ацеталь);           │ см. дальше 4  → R – CОOН  Aq   (  NH3)2]  OH   + ↑ H2O: →  R – CH – S ­ ONa  → R–СНО + Н2О + Cu →  R – COOH +  Cu2O↓ + 2H2O:  (  OH   )2 – реактив Фелинга  (  NH3)2]  OH    – реактив Толленса ║             │                                    │  → R – CH2 – OH │                            │ ╝    O     → R – CHO + 2 NaCl + Н2О  → R – COO – NH4 + 2Aq↓ + 2NH3  СН→ 3 – СН – О – СН3, LiAlH4  ­ алюмогидрид лития.                                         ╔O                                ╔O   в) R – СНО + NaHSO3 (:S – ONa)                                                                                   OH                       OH г) р. восстановления                  R – СНО + H2 −LiAlH    Внимание: водород легко присоединяется по связи С=С и очень трудно – по связи С=О.          LiAlH4  восстанавливает связи С=О до С – ОН, не затрагивая связь С=С.            О        ←                                    ОН             СН3 – С – Н + Н – О – СН3  2. Окисление:  легко окисляются в кислоты – качественные реакции на альдегиды – реакции  «серебряного» и «медного» зеркала а) R – CHO + 2 [  реактив  [  Aq  б) R – CHO + 2 Cu(OH)2  реактив Cu   или упрощённо ­ R – CHO + [О]  3. Получение: а) из спиртов R–СН2­ОН + CuО −t б) из дигалогензамещённых алканов: R – CHCl2 + 2 NaОН    4. Кетоны.   Общая формула – R­С = О или СпН2п О.   Мr (СпН2пО) =(14п+16)                                                                │                                                               R             SP2 – гибридизация 1. Химические свойства отличаются от свойств альдегидов: а) менее активны в реакциях нуклеофильного присоединения, чем альдегиды (с цианидом  водорода в присутствии цианида калия)  R – С=О + НСN −KCN  → R – C (OH) – C        │                                       │        R                                           R б) присоединение реактива Гриньяра – R – MqBr с образованием третичного спирта R – С=О + R – MqBr −2HCl       │        R в) гидрирование кетонов с образованием вторичных спиртов R – С=О + Н2−  │               R                             R г) окисление с трудом, не взаимодействуют с соединениями серебра и меди 2.   Иодоформный тест – если карбонильная группа связана со 2­ым атомом углерода от конца углеродной  цепи   (со щелочным раствором иода) СН3 – СО – R + I2 −OH­   5. Карбоновые кислоты.   Общая формула – R­С = О или СпН2пО.                                                                                          │ Мr (СпН2пО) =(14п+16)     SP2 – гибридизация     ОН 1. Диссоциируют, т.е. являются донором катиона водорода – слабые электролиты, самая сильная  из них – муравьиная НСООН R – СООН  Ме, основными оксидами, основаниями и солями слабых кислот. 2. р.замещения группы ОН на хлор, взаимодействие с хлоридом Р(V)  → R – COO­(aq) + CHI3(тв), жёлтый осадок, такой же, как и для CH3 – CH (OH)R. — + Н+, сл­но, характерны свойства, типичные для кислот – взаимодействие с   → R – C (OH) – R + MqCl2 + HBr  → R – CН (OH)  │                                ≡ N; │ R ↔  R – СОО 2О (ангидрид к­ты), → →  Н2SO4 POCl3 + HCl  R – С = О +   R – СО – О – СО ­ R + Н R – СООН + РСl5                                            │                                           Сl 3.межмолекулярная дегидратация в присутствии Р2О5 или НРО3  R – СООН + Н – О – СО – R — Р2О5 4. р. этерификации – образование сложных эфиров в присутствии Н2SO4  → R – СО ­ О R′ + Н2О R – СООН + Н ­ О R  −′                                              остаток кислоты    остаток спирта 5. получение амидов в реакциях с раствором аммиака, при нагревании R – С = О + NH3 −t │                 ОН                              NH2 6. р. замещения атома водорода у  –атома (С) СН3 – СН2 – СООН + Br2 − Ркр 7. р. дегидратации и гидрирование, в присутствии LiAlH4  (см. «альдегиды») R – С = О + 2 Н2 −LiAlH 2ОН + Н2О        т.е. восстановление до спиртов. 4        │        ОН  → CH3 – CHBr – COOH + HBr; │                                     R – С = О +   R – СН H2O → → α  на атом брома, в присутствии  Ркр 8.Внимание: муравьиная кислота – самая сильная из органических кислот и  сильный восстановитель,  → СО2  + Н↑ 2О; отсюда следует: → → ↑ → 2O  → 2О;  + 2HCl  + Н↑ NН4 + Н2О + NH3  2→ Ag  + СО ↓  → Ag  + R – СОО ↓  R – СООН (кислота);  R – COOH + Mg (OH) Br  R – COO – MgBr…….. + H  R – СНО (альдегид) и дальше + [О]   2 → Ag  + (↓ NH4)2CO3 + 2NH3 + H2O а) НСООН − Н2SO4 б) р. «зеркала»  НСООН + 2 [Ag(NH3)2]OH −t или упрощенно НСООН + Ag2О  −t в) НСООН + Cl2 → CO2 9. Получение: а) из спиртов (окисление, т.е. + [О])   R – СН2 – ОН + [О]  б) из альдегидов – р. «серебряного и медного зеркала» R – СНО +  [Ag(NH3)2]OH −t б) из реактива Гриньяра (R – MgBr) – р. элиминирования и гидратации (последовательное  взаимодействие с СО2 и Н2О): R – MgBr + CO2  в) из трихлорзамещенного алкана (последовательное замещение атомов хлора на группы ОН из  щелочей и дегидратация) R – С (Cl)3 + 2 NaOH  R – C (OH)3 – трёхатомный спирт – вещество очень слабое и нестабильное.   6. Сложные эфиры карбоновых кислот.   Общая формула – R­С = О                                                                                                                     │ Мr (СпН2п+1СОО)(СпН2п+1)  = (14п+46)                                                О  1. р. гидролиза: а) кислотного    СН3СООСН3 + НОН −H+                                                                                                                                                          (кислота)                       (спирт)                            б) щелочного    СН3СООСН3 + NaOH  р. гидролиза с Н2О идёт медленно, её катализируют (ускоряют) кислоты и щёлочи  2. р. восстановления, в присутствии LiAlH4  с образованием 2­х спиртов: R – СОО ­ R  ′ + 4 [Н+] −LiAlH 3. Получение: а) р. этерификации R – СООН + НО R  ′ − Н2SO4 особенность:   .  медленная реакция, обратимая, с низким выходом     б) р. ацилирования спирта хлоридом кислоты  → R – CH2 – OH + R ОН (  3→ NaCl + R – C(OH)3….  СН→ 3СООNa + СН3ОН  СН→ 3СООН + НОСН3  ↔ R – СОО ­ R  + Н′  → R – COOH + H2O аналогично альдегидам); 2О СН3СОCl + НОСН2СН3   СН→ 3СООСН2СН3 + HCl (р. быстрая, хороший выход). ′ 4 2 ′ ′ R Хлорангидриды и ангидриды кислот  СН→ 3СО – ОН               (кислота)        + HCl;  СН→ 3СО – ОСН2СН3     (эфир)            + HCl;  СН→ 3СО – NH2               (амид)       + NH4Cl;  СН→ 3СО – NHСН3        (замещ. амид)  + HCl; Эти два вида производных карбоновых кислот химически очень активны. Хлорангидриды даже  более активны, чем ангидриды, и более летучи, что делает обращение с ними очень трудным. Они  вступают в быструю реакцию на холоде с водой, аммиаком и с их производными, спиртами и  аминами. В каждом случае атом водорода реагирующей молекулы замещается ацильной  группой – это реакции ацилирования, а хлорангидриды и ангидриды кислот­ацилирующие  агенты. С хлорангидридами: а) вода:       СН3СОCl + НОН                б) спирт:    СН3СОCl + НОСН2СН3      в) аммиак:  СН3СОCl + 2Н−NH2           г) амин:       СН3СОCl + НNHСН3                                                   этот атом водорода замещается на ацильную группу. С ангидридами кислот:  СН→ 3СО – ОН               +       СН3СООН; а) вода:     СН3СОООССН3   + НОН                 СН→ 3СО – ОСН2СН3    +       СН3СООН; б) спирт:   СН3СОООССН3   + НОСН2СН3      СН→ 3СО – NH2             +       СН3СООН; в) аммиак: СН3СОООCСН3 + Н−NH2              СН→ 3СО – NHСН3        +       СН3СООН. г) амин:     СН3СОООCН3    + НNHСН3           7. Углеводы.        Общая формула – Сn (Н2О)m.                         Mr = 12n + 18m. 1. Глюкоза – альдегидоспирт  СН2ОН – (СНОН)4 ­ СНО, т.е. имеет р. «зеркала» СН2ОН – (СНОН)4 – СНО + 2 [Ag(NH3)2]OH −t 2. р. восстановления до многоатомных спиртов: СН2ОН – (СНОН)4 – СНО + 2[Н]  3. синее окрашивание с Си(ОН)2, как у многоатомных спиртов; 4. р. межмолекулярной дегидратации со спиртами:       5. р. этерификации с альдегидами                                    6. брожение: С6Н12О6 −дрожжи  СН→ 2ОН – (СНОН)4 – СОО ­ NH4 + 3NH3 + H2O + 2 Ag↓  СН→ 2ОН – (СНОН)4 – СН2ОН         (сорбит);  простые эфиры;  сложные эфиры;              ­ спиртовое брожение;  2 С→ 2Н5ОН + 2 СО2 → → ↑ С6Н12О6 −  2 СН→ 3 – СН (ОН) – СООН         ­ молочнокислое брожение.  8СО→  [↔ R­ NH3]+ ОН−    [↔ R­ NH3]+ Cl− ↑  + 2↑ N2   8. Азотсодержащие соединения – амины.               Общая формула – R­ NH2,  R – NH – R или N(R)3.          Мr (R­ NH2) = (14п+17) 1. Амины обладают основными свойствами, поэтому, как основания, а) реагируют с водой:          R­ N:H2 + Н2О  б) реагируют с кислотами:  R­ N:H2 + Н +δ Cl  ­δ   2. Реакция  горения: 4 С2Н5 + N:H2 + 15О2  3. Р. нитрирования (с НО – NО) проходит по­разному: а) у первичных аминов: R­ NH2 + НО – NО (NaNO2 + HCl)  б) у вторичных аминов: R2 – NH + НО – NО (NaNO2 + HCl)  4. Анилин – ароматический амин с формулой С6Н5 ­ NH2  в реакции нитрирования: С6Н5 ­ NH2 + НО – NО (NaNO2 + HCl)  5. Качественная реакция на анилин – реакция с раствором брома: С6Н5 ­NH2+3Br2 →C6H2Br3NH2 +3 ↓ HBr 6. Получение аминов: а) NH3 + CH3Cl −t б) R – NO2 + 4 [H] −LiAlH 2 + 2H2O 7. Получение анилина:   C6H5 – NO2 + 6 [H] −Fe + HCl  R→ 2N – N=O + NaCl + H2O. ≡N]+Cl− + NaCl + 2H2O;  C→ 6H5 – NH2 + 2H2O  → CH3 – NH2 + HCl;  + ↑ NaCl + H2O;  → R – OH + N2  [С6Н5 ­ N  R – NH  + 14Н 2О. → 4 → 2 9. Азотсодержащие соединения – аминокислоты α                                  …           Общая формула – R – СН ­ СООН                    Мr (к­ты) = (14п+75) β │ NH2 → H2N – CH2 – COO – С2Н5 + Н2О  → Cl [NH3 – CH2 ­ COOH];  → NH2 – CH2 – COONa + H2O. 1.Аминокислоты обладают амфотерными свойствами, поэтому реагируют: а) с кислотами       H2N – CH2 – COOH + HCl        б) c щелочами        H2N – CH2 – COOH + NaOH    2. Р. этерификации – взаимодействие со спиртами: H2N – CH2 – COOH + С2Н5OH −H+ 3. Р. поликонденсации ­ взаимодействие кислот между собой с образованием пептидов:                   пептидная связь H2N – CH2 – COOH + H—N – CH2 – COOH                                              │ Дипептид                                           │                                             Н                                                               Н 4. Получение:  R – СН – СООН + 2 H3N         │                                             │        Cl α α ­ аминокислоты из  ­хлорзамещенных карбоновых кислот                         NH2 Окислительно – восстановительные реакции в органической химии.  H→ 2N – CH2 – CO—N – CH2 – COOH  → R – СН – СООН + NH4 Cl   1. СН2 = СН – СН2 – СН3 + КМпО4 + Н2О  А. Углеводороды.  СН→ 2 – СН – СН2 – СН3 + МпО2 + КОН          │ │                          ОН      ОН  С→ 6Н5СOOН + MnSO4 + K2SO4 + CO2 + H2O  → HCOOH + CH3COOH + MnSO4 +                                     2. С6Н5 – СН2 – СН3 + КМпО4 + Н2SО4  3. СН2 = СН – СН2 – СН3 + КМпО4+ Н2SО4  K2SO4 + H2O 4. CH  5. С6Н5 – СН3 + КМпО4 + Н2SО4   ≡ CH + КМпО4 + Н2О   → H2C2O4 + MnO2 + KOH  С→ 6Н5СOOН + MnSO4 + K2SO4 + H2O Реакции  в органической химии 1 Декарбоксилирование  сплавление     сплавление  1 СH3COONa +NaOH C6H5COONa +NaOH 3)    Нагревание Сa и Ba солей карбоновых кислот     кетон  на один «С»  короче  + карбонат металла: (CH3COO)2Ca  0t 2СH4    1500 C2H2 + 2H2 CH4+Na2CO3 C6H6 +  Na2CO3  CH3COCH3+ CaCO3 → 2 3 4 5 Нитрование 6  Дегидрирование 7 Гидрирование 2CH3Cl   +2Na  t  С2Н6+ 2NaCl 2СН3СООNa+ 2H2O  2RCOONa +2 H2O  R­R+2CO2+H2+2NaOH SR   СH4+HNO3(10%)   0   электролиз  электролиз    CH3NO2 +H2O (реакция Коновалова)  110  С2Н6+2CO2+H2+2NaOH 1,3,5­тринитробензол+ H2O  2   2SOH C6H5NO2+ H2O SЕ                 +HNO3 4    2SOH 1,3­динитробензол+ H2O нитробензол+ HNO3 4    2SOH 1,3­динитробензол+ HNO3 4 алкан алкен+Н 2 алкен алкин+Н алкен алкадиен + Н бутан  650 OCr 32 2­метилбутан изопрен(2­метилбутадиен­1,3)+ алкен +Н2 алкан  бутадиен +2Н2 → → →   2Н2  2  → → , OAl 32 , 0 5 6 7 8 Галогенирование  8 9 Гидрогалогенирование 9 10 Основные свойства  11 спиртов Галогензамещённые  алканы  + (водный р­р) NaOH     12 Дегидрогалогенирование  галогеналканов дигалогеналканов 13 Дегалогенирование Гидролиз карбидов  (реакция Велера) Гидратация алкенов 14 Реакция Кучерова 15 Внутримолекулярная  дегидратация спиртов (правило Зайцева)  Межмолекулярная  дегидратация спиртов 16 17 Реакция Лебедева 18 Получение сложных  19 эфиров Гидролиз сложных эфиров   ­ кислотный  (обратим)    ­щелочной (необратим) 20 Реакция Вагнера  (мягкое окисление  алкенов) 21 Окисление алкинов AlCl    3  P (красный )  хлорбензол   CH3Cl +HCl  → алкин +Н2 алкен SR   СH4+Cl2  hv Реакция идет в три стадии:1.зарождение цепи 2. рост цепи 3. обрыв цепи. → АЕ   алкен+Br2 дигалогеналкан (Обесцвечивание бромной воды)   Качественная реакция на двойную связь  АR  бензол+Cl2  hv гексахлорциклогексан  SE   бензол+Cl2                         O                                                         O CH3CH2–C     + Cl2                        OH                                                       OH (или на свету)             O                             O R–C      +  PCl5  R–C      + PОCl3  +HCl             OH                        Сl                      → C2H5Cl С2Н4+ HCl СН3– CH = СН2 + HCl  (по правилу Марковникова)   2 СН3– CH = СН2 + HCl   (против правила Марковникова) CH ≡C– CH= СН2  винилацетилен                           хлоропрен  СН→ 3– CHCl–СН3   СН2= CHCl –CH=  СН2   CH3CHCl–C            + HCl  СН3– CH2–СНCl   Cu 2Cl   2OH 2 10 C2 H5OH+HCl  → хлорэтан + H2O 11 R­CCl3 + NaOH  →  R–COOH+ 3NaCl+ H  → альдегид R­CНCl2 + NaOH   → кетон R­CCl2­R1 + NaOH  →  первичный спирт  R­CН2Cl + NaOH  → R­CН2Cl ­ R1+ NaOH  вторичный спирт 2O 12 C2 H5Cl+ NaOH C2 H4Cl2+NaOH C2 H3Cl+NaOH CH2Br – CH2– CH2Br + Zn  циклоалкан +   спирт С2Н4+ NaCl +H2O    спирт С2Н3Cl+ NaCl +H2O      спирт С2Н2+ NaCl +H2O 13 Al4C3 + H2O  →  → СH4+Al(OH)3 СaC2  + H2O  C→ 2H2 +Ca(OH)2 → СН3– CH = CH2+ H2O  пропанол­2 (по правилу Марковникова) ZnBr2 14 НС СН + НОН  ≡ → 2С=СН­ОН]   [ Н  Н→ 3С­СHO            (гомологи ацетилена)    пропин+ H2O  Образуется aлкен  (to >150) СН3– CH– CHOH–СН3   2SOH 4  HgSO SOH 4 , 4    2 15     (кетоны): → ацетон   СН3– CH = CH– СН2 + H2O 16 Образуется простой эфир (to < 150) 2С2Н5ОН  17 18 Реакция этерификации(к­та+спирт)  Н→ 2С=СН­СН=СН2 + Н2 +2Н2О 19 сложный эфир+ H2O  сложный эфир+ NaOH                                                        соль  карбоновой к­ты                                        c→ пирт+ R–COONa   c↔ пирт+ R–COOН 20 CH2 = CH2 +KMnO4+ H2O   → CH2OH – CH2OH+MnO2 + KOH 21 НC≡CH+KMnO4+ H2O оксалат калия+…. → (оксалат калия+соляная кислота→H2C2O4(щавелевая кислота)+KCl) CH3–C≡C–CН3 +KMnO4+ H2O бутандион+ ……  → 22 CH3–C≡CH+ [Ag(NH3)2]OH  → CH3–C≡CAg  +2↓ NH3+H2O НC≡CH+2[Ag(NH3)2]OH  → AgC≡CAg  +4↓ NH3+2H2O или +NaNH2 23 СН3– CH = CH– СН2 – СН3+KMnO4+ H2 SO4 +K2SO4 +H2O 24     → +[O]     ← +[H]  → CH3COOH + MnSO4  22 Качественная реакция на  концевую тройную связь 23 Определение положение  =связи(жёсткое  окисление алкенов – в  кислой среде) 24 Первичный  ↔ спирт альдегид  ↔ Вторичный спирт кетон карбоновая кислота ↔ 25 Окисление альдегидов 25 (в том числе,  качественные  реакции на альдегиды) 26 Окисление гомологов  бензола 27 Реакции  тримеризации 28 Димеризация  26 27 28  → Ag↓+ карбоновая кислота + KMnO4 (или  K2Сr2O7)+ H2 SO4  +Ag2O  Реакция «серебряного зеркала» + Cu(OH)2      0t Сu2O↓ + карбоновая кислота                       карбоновая кислота → толуол+ KMnO4 (или  K2Сr2O7)+ H2 SO4 бензойная кислота+… этилбензол+ KMnO4 (или  K2Сr2O7)+ H2 SO4 3C2H2  3CH3–C≡CH    ( С С  ( С акт С 1,3,5­ триметилбензол  бензол        бензойная кислота + →    акт 600 .), .), 600 0 0 → CO2 +… 2C2H2   Cl  Cu Cl NH 2 4 2 ,   CH2 = CH–C≡CH(винилацетилен) ацетилена  Обозначения  SR –реакции замещения, протекающие по радикальному механизму SЕ –реакции замещения, протекающие по ионному  механизму (Электрофильное замещение) А – реакции присоединений Е –реакции отщепления